粘鋼加固技術(shù)工程應(yīng)用
發(fā)布日期:2017-02-22 10:30:05 瀏覽量:3069
上海某醫(yī)院病房大樓,原建于1921年,為三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),后在1972年采用磚墻體及木屋架加了一層,現(xiàn)根據(jù)業(yè)主要求,對(duì)該病房大樓進(jìn)行加層與裝飾改造。
由于該房子建成年代久遠(yuǎn),經(jīng)房屋質(zhì)量及抗震鑒定后發(fā)現(xiàn)柱混凝土強(qiáng)度較低,且碳化現(xiàn)象嚴(yán)重。通過(guò)計(jì)算知加層后基礎(chǔ)地基強(qiáng)度不能滿足要求;框架柱的軸壓比及抗震能力不足;框架梁的抗彎抗剪強(qiáng)度均不能滿足要求,因此須進(jìn)行加固。經(jīng)綜合比較考慮,基礎(chǔ)采用錨桿靜壓樁加固,以保證承載力及控制沉降;框架柱采用圍套法(擴(kuò)大截面法)加固,以滿足軸壓比及抗震能力要求,詳見(jiàn)圖1??蚣芰翰捎谜充摲椒庸蹋茨軡M足抗彎抗剪強(qiáng)度要求,又便于施工,縮短周期,詳見(jiàn)圖2。
下面對(duì)框架梁粘鋼加固計(jì)算與加固方法進(jìn)行介紹:
(一)、框架梁粘鋼加固計(jì)算
(二)、框架梁粘鋼加固方法
粘鋼加固所用材料
采用二層3mm厚鋼板,雙面對(duì)焊連接成要求的長(zhǎng)度,需要彎折的鋼板采用冷加工工藝彎折。粘接材料為JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠。
2.框架梁粘鋼加固的工藝流程:
表面處理—加壓固定及卸載系統(tǒng)準(zhǔn)備-配膠-找平—涂膠-粘貼鋼板-固定加壓-固化-卸支撐-檢驗(yàn)、維護(hù)—防火防腐處理
3. 實(shí)施步驟:
對(duì)加固部位嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量,對(duì)實(shí)測(cè)實(shí)量的尺寸進(jìn)行鋼板的裁剪和加工。用專用磨光機(jī)將混凝土表面的水泥漿磨去,達(dá)到最大的平整度,將表面松散浮渣和浮塵除去,用丙酮把混凝土表面清洗干凈。鋼板的貼和面用砂輪和砂布打磨至露金屬光澤,紋路與鋼板受力方向垂直。制備固定鋼板的木柱、木版和木鍥,調(diào)制粘結(jié)膠,JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠是雙組分膠料,調(diào)制前需按甲乙兩組分別順時(shí)針?lè)较驍嚢杈鶆颉M磕z前先進(jìn)行鋼板和混凝土表面的預(yù)粘結(jié),檢查兩個(gè)粘結(jié)面是否吻合,尺寸是否相符,預(yù)粘貼試驗(yàn)檢查合格后進(jìn)行正式粘貼。鋼板和混凝土表面都需涂刷結(jié)構(gòu)膠,膠層厚1~3mm,要求涂刷均勻,中間稍厚,兩邊稍薄。固定加壓后,膠從鋼板兩側(cè)均勻擠出為合適,然后鋼板就位粘貼,粘貼后立即用木板、木柱、木鍥支撐,木板壓緊鋼板,結(jié)構(gòu)膠從鋼板兩側(cè)均勻擠出表示加壓適宜。JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠在20°c的環(huán)境下,24小時(shí)固化,3天即可正常使用。在固化期間,不得擾動(dòng)敲擊鋼板。剛加固完畢,建筑結(jié)構(gòu)膠尚未固化,就對(duì)鋼板進(jìn)行了全面仔細(xì)的檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)擠壓不出膠、空鼓等不良現(xiàn)象,粘貼效果良好。4天后拆除木柱等支撐,又一次檢查,未發(fā)現(xiàn)空鼓等現(xiàn)象,粘貼合格,爾后進(jìn)行第二次粘貼。粘貼過(guò)程全部完工后,進(jìn)行鋼板表面處理,按設(shè)計(jì)要求涂刷防銹漆。
采用以上方法對(duì)該加層房屋梁加固后,病房大樓使用情況正常,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
三.粘鋼加固的幾點(diǎn)建議
(1)混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范構(gòu)造規(guī)定:粘鋼加固基層混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15 。實(shí)際工程中認(rèn)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20 。
(2)正截面受彎鋼板厚度以3 mm~5 mm 為宜,寬度不宜小于100 mm ,亦不得大于梁寬。否則鋼板的調(diào)直調(diào)平以及粘結(jié)過(guò)程中與梁的緊密結(jié)合程度都將明顯增加難度,影響加固效果。
(3)施工時(shí)混凝土表面打磨,用丙酮清洗干凈。鋼板也應(yīng)打磨,鋼板上涂滿結(jié)構(gòu)膠與梁表面頂緊,以邊緣溢出結(jié)構(gòu)膠為準(zhǔn)。然后在外側(cè)鋼板表面涂膠,粘砂子或鋼絲網(wǎng),粉1∶2 水泥砂漿保護(hù)鋼板。
(4)考慮到鋼板與混凝土共同工作的協(xié)調(diào)性,鋼板的平直度以及打磨過(guò)程中的損耗,應(yīng)在計(jì)算鋼板面積時(shí)乘以放大系數(shù)1. 1~1. 15 。

圖2、框架梁加固詳圖
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由于該房子建成年代久遠(yuǎn),經(jīng)房屋質(zhì)量及抗震鑒定后發(fā)現(xiàn)柱混凝土強(qiáng)度較低,且碳化現(xiàn)象嚴(yán)重。通過(guò)計(jì)算知加層后基礎(chǔ)地基強(qiáng)度不能滿足要求;框架柱的軸壓比及抗震能力不足;框架梁的抗彎抗剪強(qiáng)度均不能滿足要求,因此須進(jìn)行加固。經(jīng)綜合比較考慮,基礎(chǔ)采用錨桿靜壓樁加固,以保證承載力及控制沉降;框架柱采用圍套法(擴(kuò)大截面法)加固,以滿足軸壓比及抗震能力要求,詳見(jiàn)圖1??蚣芰翰捎谜充摲椒庸蹋茨軡M足抗彎抗剪強(qiáng)度要求,又便于施工,縮短周期,詳見(jiàn)圖2。
下面對(duì)框架梁粘鋼加固計(jì)算與加固方法進(jìn)行介紹:
(一)、框架梁粘鋼加固計(jì)算
該大樓經(jīng)加固后,進(jìn)行了總體抗震驗(yàn)算,各樓層綜合抗震能力指數(shù)β均能滿足要求,對(duì)各構(gòu)件復(fù)核,也能滿足承載力要求。以KL-B框架梁為例,斷面尺寸為260×560,原配梁底主筋為4Ф18,梁頂貫通縱筋為2Ф16,加密區(qū)箍筋為Ф8@150。經(jīng)計(jì)算,該梁的最大彎矩為186.2kn.m,最大剪力為215kn。設(shè)計(jì)考慮跨中梁底與支座梁頂各加兩層粘鋼,粘鋼厚度為每層3mm,寬度為兩條80mm,箍板為100mm寬,間距100mm。通過(guò)計(jì)算

(二)、框架梁粘鋼加固方法
粘鋼加固所用材料
采用二層3mm厚鋼板,雙面對(duì)焊連接成要求的長(zhǎng)度,需要彎折的鋼板采用冷加工工藝彎折。粘接材料為JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠。
2.框架梁粘鋼加固的工藝流程:
表面處理—加壓固定及卸載系統(tǒng)準(zhǔn)備-配膠-找平—涂膠-粘貼鋼板-固定加壓-固化-卸支撐-檢驗(yàn)、維護(hù)—防火防腐處理
3. 實(shí)施步驟:
對(duì)加固部位嚴(yán)格進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量,對(duì)實(shí)測(cè)實(shí)量的尺寸進(jìn)行鋼板的裁剪和加工。用專用磨光機(jī)將混凝土表面的水泥漿磨去,達(dá)到最大的平整度,將表面松散浮渣和浮塵除去,用丙酮把混凝土表面清洗干凈。鋼板的貼和面用砂輪和砂布打磨至露金屬光澤,紋路與鋼板受力方向垂直。制備固定鋼板的木柱、木版和木鍥,調(diào)制粘結(jié)膠,JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠是雙組分膠料,調(diào)制前需按甲乙兩組分別順時(shí)針?lè)较驍嚢杈鶆颉M磕z前先進(jìn)行鋼板和混凝土表面的預(yù)粘結(jié),檢查兩個(gè)粘結(jié)面是否吻合,尺寸是否相符,預(yù)粘貼試驗(yàn)檢查合格后進(jìn)行正式粘貼。鋼板和混凝土表面都需涂刷結(jié)構(gòu)膠,膠層厚1~3mm,要求涂刷均勻,中間稍厚,兩邊稍薄。固定加壓后,膠從鋼板兩側(cè)均勻擠出為合適,然后鋼板就位粘貼,粘貼后立即用木板、木柱、木鍥支撐,木板壓緊鋼板,結(jié)構(gòu)膠從鋼板兩側(cè)均勻擠出表示加壓適宜。JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠在20°c的環(huán)境下,24小時(shí)固化,3天即可正常使用。在固化期間,不得擾動(dòng)敲擊鋼板。剛加固完畢,建筑結(jié)構(gòu)膠尚未固化,就對(duì)鋼板進(jìn)行了全面仔細(xì)的檢查,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)擠壓不出膠、空鼓等不良現(xiàn)象,粘貼效果良好。4天后拆除木柱等支撐,又一次檢查,未發(fā)現(xiàn)空鼓等現(xiàn)象,粘貼合格,爾后進(jìn)行第二次粘貼。粘貼過(guò)程全部完工后,進(jìn)行鋼板表面處理,按設(shè)計(jì)要求涂刷防銹漆。
采用以上方法對(duì)該加層房屋梁加固后,病房大樓使用情況正常,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
三.粘鋼加固的幾點(diǎn)建議
(1)混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范構(gòu)造規(guī)定:粘鋼加固基層混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15 。實(shí)際工程中認(rèn)為混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20 。
(2)正截面受彎鋼板厚度以3 mm~5 mm 為宜,寬度不宜小于100 mm ,亦不得大于梁寬。否則鋼板的調(diào)直調(diào)平以及粘結(jié)過(guò)程中與梁的緊密結(jié)合程度都將明顯增加難度,影響加固效果。
(3)施工時(shí)混凝土表面打磨,用丙酮清洗干凈。鋼板也應(yīng)打磨,鋼板上涂滿結(jié)構(gòu)膠與梁表面頂緊,以邊緣溢出結(jié)構(gòu)膠為準(zhǔn)。然后在外側(cè)鋼板表面涂膠,粘砂子或鋼絲網(wǎng),粉1∶2 水泥砂漿保護(hù)鋼板。
(4)考慮到鋼板與混凝土共同工作的協(xié)調(diào)性,鋼板的平直度以及打磨過(guò)程中的損耗,應(yīng)在計(jì)算鋼板面積時(shí)乘以放大系數(shù)1. 1~1. 15 。
(5)如條件允許,粘貼鋼板前,應(yīng)對(duì)被加固梁利用千斤頂對(duì)稱頂升次梁,使主梁卸荷,有利于原梁底受拉鋼筋與粘貼鋼板更好地協(xié)同工作,同時(shí)減少受荷后梁的撓度。


圖2、框架梁加固詳圖
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