公路监理师之钢筋混凝土结构加固改造技术(2)

　　结构粘钢加固

　　粘贴钢板加固法，是指用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。该法在建筑，桥梁等工程的加固、补强、修复中的应用较为广泛。

　　结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性，主要有：

$lesson$　　1、坚固耐用：经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求。施工工艺精巧，质量优秀，工程合格率为100%。胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。

　　2、施工快速：在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能根据业务要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工，受到用户的普遍赞扬。

　　3、简洁轻巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。

　　4、灵活多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。

　　5、经济合理：由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。

　　结构粘刚加固的使用情况：

　　(1)钢筋焊接点断裂加固

　　(2)施工中漏放钢筋加固

　　(3)混凝土标号达不到，提高结构强度加固

　　(4)加层抗震加固

　　(5)阳台根部断裂加固

　　(6)牛腿接点加固

　　(7)悬挂式吊车梁提高荷载加固

　　(8)楼面荷载集中力加固

　　(9)火灾后梁柱砼烧坏加固

　　(10)混凝土柱子牛腿断裂加固

　　(11)桥式吊车梁加固

　　(12)薄腹梁断裂加固

　　(13)爆炸冲击波破坏梁体加固

　　(14)提高楼面荷载加固

　　(15)屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固

　　(16)断梁加固

　　(17)截柱加固

　　(18)减震加固

　　(19)梁柱受化学腐蚀的粘钢加固

　　(20)旧房改造综合加固

　　(21)生命线建筑物抗震加固

　　(22)剪力墙开1.6M以下的圆洞加固，开1M X 2M以下的门洞加固

　　(23)桥梁断裂、旧桥维修加固

　　(24)提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固

　　(四)、多跨简支梁的连续化

　　简支梁在房屋建筑和桥梁工程中有广泛的应用。多跨简支梁的支座处加负弯矩筋，使其可以承受弯矩。这样，简支梁体系变为连续梁体系，减小了原梁的跨中弯矩，提高了受荷等级。简支梁连续化的加固方法如下：

　　1)在铺设钢筋的位置，凿出钢筋槽(深20mm、宽50mm);

　　2)清洗钢筋槽，并用丙酮将混凝土表面擦拭干净;

　　3)在槽内铺10mm厚的环养砂，放入加配的钢筋;

　　4)对钢筋施加1.5～2.0kN/m的压力，3d后即可使用。

　　增补受拉钢筋加固法

　　增补受拉钢筋加固法，是指在梁的受力较大区段补加受拉钢筋(或型钢)，以提高梁承载能力的加固方法。增补钢筋与原梁之间的连接方法有全焊接法、半焊接法和黏结法3种;增补型钢与原梁的连接方法有湿式外包法和干式外包法两种。

　　(一)、全焊接发

　　全焊接法是增补钢筋直接焊接在梁的原筋上，以后不在补浇混凝土做黏层保护。即增补筋是在裸露情况下，依靠焊接参与原梁的工作。增补筋之所以能锚固与梁中原筋上完成承载功能，是由于梁中原梁的应力是不均匀的有写区段、部位(如简支梁的端部、连续梁的反弯点附近)原筋的应力较小。这些部位的原筋强度没有被充分利用，尚有潜力可挖。若把增补钢筋的端头焊接在上述区段内，则原筋对增补筋即可起到锚固作用。

　　(二)、半焊接法

　　半焊接法是指将增补筋焊接在梁中原筋上后，再补浇或喷射一层细石混凝土进行黏结和保护。这样增补筋即手焊点锚固，有手混凝土黏结力的固结，使增补筋的受力特征与原筋相近，受力较为可靠。

　　(三)、黏结法

　　黏结法是增补筋完全依靠后浇混凝土的黏结力传递，来参与原梁的工作。

　　黏结法施工工艺如下：

　　1).将需增补钢筋区段的构件表面凿毛，使凹凸不平度大于6mm;

　　2).每隔500mm凿一剪力键，并加配U形箍筋焊接在原筋上或用环氧树脂锚固与原混凝土中;

　　3).将增补纵筋穿入U形箍筋并予以绑扎，最后涂刷环氧胶黏剂和喷射混凝土。

　　(四)、湿式外包钢

　　湿式外包钢加固法，是一种用乳胶水泥砂浆或环氧树脂水泥砂浆把角钢黏贴在原梁下边角部，并用U形螺栓套箍加强，再喷射水泥砂浆保护的加固方法。当被加固梁为楼面梁时，应在楼板U形螺栓相应位置处凿一个方式(或长方形)凹坑，以使垫板和螺帽置与屋面构造层上，这样不会影响防水层，而且施工也比较方便。

　　(五)、干式外包钢

　　用型钢对梁进行加固时，当型钢与原梁间无任何胶黏剂，或虽填塞水泥砂浆，但不能确保剪力在结合面上的有效传递，这种加固属于.干式外包钢连接。

　　施加预应力加固法

　　用预应力钢筋对梁、板进行加固的方法，称为预应力加固法。这种方法具有施工简便和不影响结构使用空间等缺点。用预应力钢筋加固、板的基本工艺是：在需要加固的受拉区段外面补加预应力筋，对钢筋进行张拉，并将其锚固在梁、板的端部。

　　(一)、预应力筋的张拉

　　预应力筋通常裸置于梁体之外，所以预应力筋的张拉也是在梁体外进行的。

　　张拉的方法有以下3种。

　　(1)千斤顶张拉法

　　千斤顶张拉法是使用千斤顶在预应力筋的端部进行张拉并锚固的方法。

　　(2)横向收紧法

　　横向收紧法，即在加固筋两端被锚固的情况下，利用简易工具使钢筋由直变弯产生拉伸应变，从而在加固筋中建立预应力。

　　(3)竖向张拉法

　　竖向张拉法分为人工张拉和千斤顶张拉两种方法。

　　(二)、预应力筋的锚固

　　预应力筋的锚固可采用以下4种方法。

　　(1)U形钢板锚固

　　首先将原梁端部的混凝土保护层凿去，并涂以环氧砂浆，然后把与梁同宽U形钢板卡在环氧砂浆上，再将加固筋焊接或锚接U形钢板的两侧。

　　(2)高强螺栓锚固

　　在梁及钢板上钻出与高强螺栓相同直径的孔，然后在钢板和梁上涂一层环氧砂浆，用高强螺栓将钢板压在原梁上，以产生摩擦力和黏结力，最后将预应力筋锚固在钢板上，或直接焊接在钢板上。

　　(3)扁担式锚固

　　在原梁的受压区增设钢板托套，把加固筋锚固或焊接在钢板托套上。施工时，钢板托套用环氧砂浆年节在原梁上，以防止其滑动。

　　(4)套箍锚固

　　套箍锚固是把型钢作成的刚框嵌套在原梁上，并将预应力筋锚固在钢框上的一种锚固方法。施工时，先除去钢框处的混凝土保护层，并用环氧砂浆黏结钢框。

　　增大加固法

　　增大加固法，是指在原受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构件承载能力的方法。他是工程中常用的一种加固方法。

　　补浇的混凝土处在受拉区时，对补加的钢筋起到黏结和保护作用;当补浇层混凝土处在受拉区时，增加了构件的有效高度，从而提高了构件的抗弯、抗简承载力，并增加了构件的刚度。因此，其加固效果是很显著的。

　　实际工程中，在受拉区补搅混凝土层的情况是比较多的。原配筋率较低，其混凝土受压区高度较小，因此在受拉区补加纵向钢筋并浇混凝土是提高该梁抗弯承载力的有效方法。又如阳台、雨蓬等悬臂构件的承载力加固，可在原板的上面(受拉区)补配钢筋和补浇混凝土。当在连续梁(板)的全长上部补浇混凝土时，后补浇的混凝土在跨中处于受压区，而在支座却处在受拉区。按后浇混凝土与原混凝土结合情况的不同，增大截面可分为新旧混凝土截面独立工作和整体工作两种情况。

　　增加截面法加固时，应满足如下7条构造要求。

　　1).新混凝土的强度等级不低于C20，切且宜比原构件设计的混凝土等级提高一级。

　　2).新浇混凝土的最小厚度，当加固板为新旧独立工作时，不应小于50mm;当加固板为增体工作为整体工作时，起厚度不应小于40mm;加固梁时不应小于60mm.。

　　3).除必要时可再用角钢或钢板外，加固配筋宜优先先采用钢筋。现浇板的受力钢筋直径宜φ6、φ8，分布筋宜为φb4、φb5;梁的纵向钢筋应采用变形钢筋，最小直径不应小于12mm，最大直径不宜大于25mm，封闭式箍筋直筋不宜小于φ8。

　　4).对于加固后为整体工作的板，在支座处应配负钢筋，并与跨中分布筋相搭接。分布筋应采用直径φb4、间距不大于300mm的钢筋网，以防止产生收缩裂缝。

　　5).石子宜用家蝇上午卵石或碎石，其最大粒径不宜超过新浇混凝土最小厚度的1/2及钢筋最小间距距3/4。

　　6).对于加固后按整体计算的板，如果其面层与基层结合不好(有起壳现象)，或混凝土实际强度等级低于C15，则应铲除重做，对表面的缺陷应清理至密实部位。

　　7)浇后浇层之前，原构件表面应保持湿润，但是不得积水。后浇层用平板振动器震捣至出浆，或用辊筒滚压出浆。加固的板表面可随即加以抹光，不再另做面层，以减少荷载。

　　增大截面加固法

　　增大截面加固法是指在远受弯构件的上面或下面浇一层新的混凝土并补加相应的钢筋，以提高原构件承载能力的方法。这种方法是将原构件在新旧混凝土黏合部位的表面凿毛。板表面不平整度不小于4mm，梁表面不平整度不小于6mm，并在原构件的浇筑面上每隔一定距离凿槽，以形成剪力键，洗净后，涂覆丙乳水泥浆，同时浇混凝土。还应在后浇层中加配箍筋及负弯矩钢筋，并注意其连接。墙体预应力钢拉杆加固法砌体钢拉杆加固(横拉杆加固)采用在墙体上钻孔对穿拉杆，然后施加预应力，有效约束被加固构件的变形，增强砌体结构的整体性。拉杆材料可采用钢筋或钢绞线，适用于横墙开裂加固、顶层墙体抵抗温度应力加固和抗震加固。工艺流程：①定位②墙体上钻孔③穿钢拉杆④施加预应力⑤锁定⑥端头保护。

 

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