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文档简介

1、建筑物加固改造施工工法(YJGF382000)中国建筑一局(集团)有限公司 我公司近年来先后承接了友谊宾馆康乐宫。外交部华风宾馆。民族文化宫抗震加固改造 大修等加固改造工程, 逐渐积累了大量改造加固的施工经验。 特别在民族文化宫抗震加固改 造大修工程施工中,针对该工程加固改造工程量大,面广。代表性强的特点, 与国内科研单 位。大专院校广泛合作, 汲取了国内外先进的改造加固技术, 探索出一整套具有我国特色的 加固改造修复综合技术,并在此基础上,总结出本加固改造工法。建筑物结构加固改造工艺一般分为四部分(如图1),第一部分为对原有建筑物的结构状况进行检测评估,必要时在装饰面层拆除后进行二次检测,确

2、定加固改造方案。第二部分 第2页为拆除施工,第三部分为加固改造施工。第四部分为修复或装饰施工。总结第三部分加固改造施工经验, 形成本加固改造工法。 其特点是: 内容较全面, 涵 盖了既有建筑加固整个阶段常见的加固技术,涉及了建筑加固改造全过程的多个专业。技 术先进。 本工法是国内外先进技术及施工经验的总结。 可操作性强。 本工法是工程实践的 总结,符合我国现阶段施工技术及管理水平。结构加固改造技术是既有建筑改造工程施工的关键环节。原结构检测(或拆除后的二次检测)是确定加固方案的依据。 制定加固方案须考虑加固部位、 加固后使用年限。 加固费用、 加固周期等因素。往往一个构件可采取单项或多项组合工

3、法, 以期取得较好的加固效果和良好的经济效益。结构的加固主要有以下几种方法:1混凝土墙及砖墙加固采用增加混凝土截面厚度补强方式加固。为增加原有砖(混凝土) 墙与新混凝土墙之间的连接,采用钻孔锚筋技术。结构工程中经常需要将钢筋或螺栓锚固到具有一定强度的混凝上或砖墙中,如建筑物结构加固。混凝土结构的植筋均采用金刚石钻机进行无振动钻孔,灌人专用结构胶锚人钢筋, 使钢筋与混凝土。砖等通过结构胶粘结在一起,以满足传递结构受力的要求。2喷射混凝土补强技术是指将速凝的细石混凝土用喷射机喷向受喷面,保护参与或替代 原结构工作, 以恢复或提高结构的承载力, 刚度和耐久性。 我国在20世纪70年代就对喷 射 混凝

4、土技术进行了大量的研究开发工作, 取得了许多突破, 此技术现已广泛应用于加固工程 中,并取得了良好的效果。3粘钢加固法即在混凝上结构受力构件的外侧涂刷结构胶,粘贴钢板,以提高结构强度 和安全性。 粘钢法具有工艺简便, 加固后所占空间小, 不破损原有结构且与原结构协调工作, 受力简单、明确。如:在墙体开洞的侧壁粘钢能起到暗柱。暗梁的效果;在梁板水平结构表 面粘钢, 能起到增加小梁的效果。 粘钢加固法始于20世纪60年代, 它是一种适用面较广 的先进加固法,不仅在建筑业,而且在公路桥梁也普遍采用。4化学螺栓锚固技术属于后加固技术。采用化学螺栓锚固钢板,解决了常规锚固方法不 能加固处理的难题和冬季施

5、工进度慢的问题。 近几年来, 在建筑翻新和建筑的改。扩建等方 面,化学螺栓锚固施工作为一种新型的、 简便有效的后加固定方法, 得到了较为广泛的运用。5碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术。碳纤维布是一种高性能的材 料,最早主要用于航空航天等高科技领域, 碳纤维具有比钢材高出十几倍的抗拉强度和相当 于钢材1-2倍的弹性模量。它可以应用于混凝土构件的抗弯。抗剪加固,加固机理是将碳 纤维布采用高性能的环氧类粘结剂粘结于混凝土构件的表面,利用碳纤维材料良好的抗拉强度 第3页达到增强构件承载能力及刚度的目的。6采用CGM高强元收缩灌浆料,用于混凝土加固以及原有结构上的孔洞的修补,取得了 良好

6、的加固效果。7 混凝土材料是一种脆性非均质的工程材料, 抗拉强度低, 抗裂性差, 容易产生裂缝。产生的原因有外荷载直接应力引起和次应力引起的裂缝; 这些裂缝的存在, 不但降低结构耐 久性和防水性,而且给结构整体性和外观造成不良影响,甚至促成结构的破坏。为防患于未 然,需要根据裂缝的部位。所处环境。配筋情况和结构形式,进行具体分析。判断和处理。裂缝自动压力灌浆技术特别适合于混凝土微细裂缝修补加固的新技术。8.由于混凝上耐久性考虑不周而造成建筑物过早破坏的事例时有发生,特别是处于室外恶劣条件下。 海洋环境。 腐蚀性环境中的钢筋混凝土结构物。 影响混凝土结构耐久性的原因 有外界和内在因素。属于外界的

7、因素是混凝土所处的环境,有物理。化学。力学等因素;属 于内在的因素有混凝土的碳化。 疲劳,钢筋锈蚀。碱骨料反应等因素。这些因素造成了混凝 土结构耐久性的降低,使得结构承载力下降,以至过早出现破坏。FS-l浸透性混凝土保护 液可以解决这个长期难以解决的技术难题, 延长混凝土结构使用寿命。 它能浸人混凝土内部并 与之结合成稳定结构, 提高混凝上抗老化的能力, 阻止以水为载体的侵蚀介质对混凝上的侵 蚀。总结加固改造工程的施工经验,形成以下工法。 一、钻孔锚筋工法(一)特点1.工艺简单,锚固快捷,安全可靠。2.应用范围较广,在结构加固,补强。新老结构连接。补埋钢筋。后埋钢构件等方面均 可应用。(二)适

8、用范围结构本身的强度和钻孔锚固的强度如能满足设计要求,均可应用本工法。(三)工艺原理1.结构胶在一定的温度。湿度范围内,本身具有较高的强度,并与钢筋。混凝土。陶瓷。 砖等材料有极高的粘合力,抗拉。抗剪,抗压强度能满足一般结构受力要求。2.利用钻孔机具,在预定部位,按设计孔径钻至规定深度,进行清孔,注入结构胶,植 人钢筋,使钢筋与混凝土。砖等通过结构胶粘结在一起,满足传递结构受力的要求。3.钢筋粘锚深度计算:第4页式中 钢筋通过结构胶在混凝上中粘结锚固强度,其值与结构胶的力学指标有关,参见各种结构胶有关说明; 钢筋强度标准值;D 钢筋直径(mm);钢筋粘锚深度(mm);A 钢筋截面积(mm2)。

9、 以上计算深度作为设计及施工参考,工程中应用时应根据锚筋规格。结构胶型号。结构 材料情况现场对锚筋进行非破坏性试验,以试验结果决定锚固深度。(四)工艺流程与操作要点1.工艺流程。钻孔 清孔 孔干燥 孔除尘 钢筋及孔表面处理 配胶 灌胶 插筋 固定养护。2.操作要点。(1)钻孔。1在钻孔前剔凿掉装饰层,露出结构基层。2根据结构竣工图或钢筋探测仪器普查原有混凝上结构内钢筋分布情况。3按设计图纸要求在施工面划定钻孔锚固准确位置、孔径。根据工艺要求一般为钢筋直径d+610mm.或由设计选定。4钻孔。 根据钢筋按设计图纸要求在施工面划定钻孔锚固准确位置、孔径。 根据工艺要求一般为钢筋直径d+610mm.

10、或由设计选定。4钻孔。根据钢筋直径、钢筋锚固深度要求选定钻头和机械设备。20mm以内孔径用冲击钻,20-40mm间可用手持金刚石钻机,40mm以上用吸附式金刚石 钻机。砖墙用电锤钻孔,要求两台电锤在同一面墙上工作问距不小于5m,以免引起较大的振动;混凝土用静力钻孔机(水钻)打孔。钻孔按要求一次钻到规定深度。5按施工顺序每钻孔成一定批量后,请甲方、监理验收孔径孔深等,合格后方可进行下 一步施工,竖向孔要立即用木塞等将孔堵上临时封闭,以防异物掉人孔内。(2)孔洞处理。1清除孔内集水,异物等,可采用风机加导管伸人孔内吹净。2视孔内干燥程度采用自然风干或用加热杆烘干,以不向外排放热气为准。3用棉丝擦去

11、孔内粉尘,用丙酮清洗孔壁。(3)钢筋处理。1对于钢筋的锈蚀部分,应用砂纸先打磨除锈,至露出金属光泽为止。第5页2钢筋锚固部分用丙酮清洗干净,成一定批量后经验收合格,方可使用。(4)配胶。对于双组分结构胶,严格按使用说明书规定的比例配胶,搅拌均匀,一般在40-60min时间内使用完毕,如气温较低,胶液粘度太大,可采用水浴将胶适当升温使其粘 度降低。 同样,当气温较低时,孔壁和钢筋可在栽筋前用热空气适当加热。水平孔堵孔用胶应 有较高的稠度, 可在已配好的胶中加入适量水泥或其他规定填料 (按使用要求配料)。(5)灌胶。垂直孔可将胶液缓慢细流注入孔中,水平孔须先将胶注入灌浆注浆器中(用 塑料薄膜制作)

12、 ,然后注入孔中。孔外溢出粘合剂为最佳状态,灌胶应一次完成。(6)栽筋。将处理好的钢筋插入孔中,放人时缓慢转动钢筋,让孔与钢筋全面粘合,然 后用堵孔胶堵口。放人钢筋时要防止气泡发生。(7) 养护。在常温下自然养护,养护期间不应扰动,一般3d可受力使用。环境温度低 于5C时,应采用人工加温养护。(8)对于墙体上打通孔进行锚筋的,应在墙体一侧设一人堵孔并放锚筋,另一侧设一人 灌胶,两人配合施工。(五)材料1.结构胶是一种以环氧树脂为主体, 掺有多种改性辅助剂和填料的高分子聚合材料。一般为双组分材料,混合后搅拌均匀,呈胶稠状,特别适用于钢材与混凝土,钢材与钢 材的粘结。2.结构胶有多种型号,适用于不

13、同的温湿环境,使用时要根据施工现场及使用环境由设 计确定。 结构锚固胶应通过建设部科技成果评估; 用于生根的结构锚固胶应能在潮湿环境下 施工和固化,并能确保钢筋锚固生根的可靠连接。3.结构胶技术性能要求。钢/钢粘结剪切强度:i7MPa满足设计要求;锨混凝土粘结剪切强度:大于混凝土的剪切强度(混凝上层破坏) 抗拉强度:钢/钢之间 33 5MPa;钢/混凝土之间混凝土破坏;耐温性能:一般环境温度-30C-60C以内,强度不降低; 耐湿性能:环境湿度90以内强度不降低;耐久性能:50年内强度不降低;耐酸碱性:满足一般环境要求;初凝时间:40min至1h(20C)。4其他材料(见表1)。第6页表1材料

14、用表序号名称用途1胶 管 用于孔内注胶2钢丝刷 清扫孔面3棉纱或海绵 清 孔4清洗剂(丙酮) 清孔用5锚 筋 各种规格5机具设备(见表2)表2机具设备选用表序 号 机具名称 用 途1吸附式金刚石钻孔机(水钻) 用于混凝土、钢板上打孔2手持式钻机(水钻) 用于混凝土、钢板上打孔3空压机 用于清孔4手持式风机 用于清孔5电 锤 用于打0以内孔6灌浆注浆器 用于孔内注胶7小型台秤 配胶计量8搅拌器 配胶用9钢筋探测仪 探测钢筋位置 常用钻头规格(mm):冲击钻机:?6,?8,?10,?12,?14,?16,?18,?20,?25,?28,?30,孔深400以内。金刚石钻机:2,2,8,?44,?57

15、-200,深1000mm,其中?122人第7页3锚筋4人4清 孔3人5钢筋运输除锈2人2.安全。(1)操作工人必须戴绝缘手套,穿绝缘鞋,戴护目镜和口罩。(2)操作架子必须稳固,防止倾倒,作业时必须确保安全施工。(3)所有机电设备应由专人操作,维修,保养,他人不得私自拆卸。机电设备禁止超载和带病作业,带电维修。操作工人经过专业培训上岗。(4)采用 “三相五线制 ”配电,必须实行 “一机一闸制 ”。(5)手动工具使用前专人检查工具的安全性,电线不要张拉过紧,不得扭结和缠绕,不得在水中浸泡,以防漏电。(6)易燃易爆有毒物品,要专人保管,使用时要严格限量领料。配胶及用丙酮清洗钢筋时注意防火。(七)质量

16、要求1.严格按使用说明书使用胶料,计量要准确,按照比例用磅秤称(或做量桶标注)由专人进行,搅拌要均匀,配好胶后要在规定的时间内用完。2.钻孔深度、孔径、钢筋处理、配胶等均要依据设计要求及材料、工艺要求进行专人验 收,合格后方可进行下步施工。3.在施工现场同种环境下做抗拔试验,抗拔力应达到设计要求。4.结构胶配料时切忌有水滴人盛胶容器内。容器应清洁。5.确保养护质量,保证养护天数。6.钢筋粘锚施工的验收。 (1)在粘锚生根的原件上抽样进行非破坏性抗拔试验,超过设计要求的标准强度值即。抽样数量与设计单位商定, 一般按每层每段抽取若干组,每组三根。(2)在施工现场同种环境下做若干试件,进行抗拉拔破坏

17、性试验。试件数量与设计单位、丿、才,配胶商定。(3)主要仪器试验设备:千斤顶,传感器,试验油泵。(八)技术经济指标1.每个锚筋依据本工法操作均能达到或超过钢筋设计强度。2.每台冲击钻钻机每台班钻孔6080m,每班锚筋数量可达到150300个/工日。3主要费用(综合直接费):在砖结构上打孔锚筋450元/m;在混凝上结构上打孔锚筋 第8页60孔,250350元/m。二、干法喷射混凝上施工工法(一)特点1.喷射混凝上施工可保证结构整体刚度,简化工序,不用模板或只用单面模板,节约大 量模板材料,省去支模、浇筑和拆模工序,使混凝土输送。浇筑和捣实合为一道工序,加快 施工速度。2.喷射混凝土密度高,强度和

18、抗渗性较好,可以节约混凝土。3.对混凝土,砖墙面有较强的粘结力。4.可通过输料软管在高空或狭小工作区间,向任意方向施工喷射。5.可在拌合料中加入速凝剂,使水泥浆在10min内终凝,2h具有强度,可以大大缩短工期。6.工艺简单,施工机动。灵活。高速,高效,有较广的适应性。(二)适用范围1.建筑物墙体。柱。梁加固补强。2.大型构筑物的补强。3.局部或全部更换已损伤混凝土,填补混凝土结构中的孔洞。缝隙,麻面等。(三)工艺原理 利用风压使水泥与骨料反复撞击,使混凝土压密,同时又采用较小的水灰比,因而它具 有较高的力学强度和良好的耐久性, 特别是与混凝土。砖石。 钢材有很高的粘结强度, 在结 合面上传递

19、拉应力和剪应力。(四)工艺流程及操作要点搅拌1工艺流程: 待喷面处理事 补配钢筋 埋设喷厚标志 养护喷射2操作要点。(1)待喷面处理。待喷面的处理是结构构件加固的关键工序,待喷面的处理包括结构裂 缝。孔穴的处理,结构表面的处理和受损伤构造的处理等。1结构待喷面为混凝土时,应将混凝土表面凿毛,除去污物,浇水充分润湿,如有裂缝, 应用压力灌环氧浆进行处理; 如有受损伤混凝土, 应将损伤混凝土铲除至坚实的结构层为止, 如果铲除得不彻底,会造成 “夹馅 ”,影响喷射层的粘结及新旧结构层的共同受力。2结构侍喷面为砖墙时,应将装饰层拆除,除去粉尘及污物,提前一天进行浇水湿润,第9页使砖墙充分润湿, 如有裂

20、逢, 应用环氧水泥浆灌缝修补; 如有受损砖墙, 应将松动的砖剔除, 用新砖把孔洞砌死。3结构待喷面为钢结构时,应打磨除锈。2)补配钢筋。若经结构评定,认为应在喷射层内加配钢筋时,可在待喷面处理之后补绑钢筋。对于承载力不足或不满足抗震要求的混凝土梁。 柱。 混凝土墙及钢柱和砖墙,应补 配钢筋或钢筋网,钢筋网与受喷面间的距离不宜小于2D(D为最大骨料粒径) ,随后才可喷 射。(3)埋设喷射层厚度标志。一次喷射厚度见表4(一般不应小于骨料粒径的2倍,以减少回弹率)。表4一次喷射厚度与喷射方向的关系一次喷射厚度(mm)喷射方向加速凝剂 不加速凝剂向 上5070 3050水平70100 6070向 下1

21、00150 100150在喷射前应埋设喷层厚度的标志,一般采用预埋厚度控制筋的方法,即一定间距内(一 般3m左右)埋设厚度控制筋,厚度控制筋可焊在钢筋网上,或与锚筋焊接,或粘于受喷面 上。(4)搅拌。混合料的配合比由实验室确定。混合料搅拌时间应遵守下列规定:1采用容量小于400kL的强制式搅拌机时,搅拌时间不得少于1min。2采用自落式搅拌机时,搅拌时间不得少于2min。3混合料掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长。(5)喷射。1喷射应分段分片依次进行,喷射作业应自下而上进行,喷射作业区段的宽度依具体条 件而定,一般应以1.52.0m为宜。2当设计厚度大于一次喷射厚度时,应分层进行喷射,两次喷射的

22、最小时间间隔,在常温(1520C)条件下,掺速凝剂为1520min;不掺速凝剂宜为24h。当间隔时间超过2h,复喷前应先喷水湿润。3喷嘴与受喷面的距离和夹角,应随着风压的波动而不断的调整,一般情况下,喷嘴与受喷面的距离宜在1m左右,距离过大过小都会增加回弹量,喷嘴与受喷面的垂线成1015度夹角,喷射效果较好,喷嘴与受喷面相垂直,回弹最小,喷射密度最大。喷嘴可沿螺旋形第10页轨迹运动,螺旋的直径以300mm为宜,使料束以一囵压半圈作横向运动。4喷射操作。a.工作风压。不同类型的喷射机有不同的工作风压,而且它还与喷射方向,拌合料输送距离, 混凝上配合比, 含水量等有关。 适宜的工作风压, 可减少回

23、弹量, 增加一次喷射厚度, 并保证喷射的质量。喷射机的工作风压,一般需保证喷嘴处有0.1MPa左右的压力。b.喷嘴处的水压必须大于风压,而且压力应稳定,水压一般比风压大O.IMk左右为宜, 可采用向水箱中通高压压缩空气,以获得稳定的压力水。c.对不同的喷射机,要严格按规定的操作方法进行操作,否则容易发生堵管,反风等现象。喷射机的开、 停顺序为: 开动时, 先开风后给水, 最后通电供料; 停止时, 先停止供料, 待料罐中的存料喷完后再停电, 最后关水停风。同时,要根据输送距离的变化,随时调整风 压。d.喷嘴的操作,喷射开始时先给水再送料,结束时,先停风后停水。在喷射时,要随时 观察喷层表面, 回

24、弹和粉尘等情况, 及时调整水灰比,当喷嘴不出料时,应将喷嘴对准前下 方,避开人员,处理堵管时的工作风压不得超过0.4MPa。e.喷射混凝土的回弹率一般不应超过25%。f钢筋网喷射混凝土作业开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调节喷射角度,以保证钢筋与壁面之间的密实性,喷射中如有脱落的混凝上被钢筋网架住应及时清除。g.钢架喷射混凝土喷射顺序为先喷射钢架与壁面之间的混凝土,后喷射钢架之间的混凝 土,钢架与壁面之间的间隙必须用喷射混凝土充填密实。h.喷射混凝土施工缝宜留在结构受剪力较小处,施工缝的留置形式见图2。(6)喷射混凝土的养护应遵守下列规定:1喷射混凝土终凝后即开始洒水养护,以后的洒水养

25、护应以保持表面湿润为度。养护时间和喷水次数,取决于水泥品种和空气湿度,在任何情况下,养护时间不少于 薄层混凝土, 尤其对于砖砌体的喷射混凝土加固层, 喷射施工完毕后, 加强养护是非常重要 的。2气温低于+5C时,不得喷水养护,需用养护剂养护。(7)冬期不宜进行喷射作业,如进行喷射作业,喷射作业区的气温不低于+5C,混合料7d,对于喷第11页进入喷射机的温度不低于+5C。(五)材料1水泥。喷射混凝上宜选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、喷射水泥、 双快水泥、 超早强水泥。 水泥的性能指标同普通混凝土水泥性能指标相同, 掺速凝剂的混凝 土需做水泥与速凝剂相容性试验。2砂选用中砂。3石子

26、。喷射混凝土的石子,宜用卵石,粒径不宜大于15mm。4拌合水。喷射混凝土用水与普通混凝土相同。5外加剂。喷射混凝土用的外加剂,有速凝剂,减水剂和早强剂等。国产的速凝剂,常 用的有以下几种:红星一型速凝剂,山型73牌速凝剂,711型速凝剂,8880型速凝剂,kR-P型可溶性速凝剂。 喷射混凝土掺加速凝剂, 需进行相容性试验, 速凝剂的掺量为水泥重量的2.5%6.0%,速凝剂的准确掺量通过相容性试验来确定。6.钢材。H级钢、I级钢。(六)机具设备 喷射混凝土的机具设备,视现场情况及施工面积和工期要求合理配置,一个台套所需主 要机具设备参见表5。表5机具设备序号 机械名称 型 号 单 位 数 量1空

27、气压缩机8m3以上 台22混凝土喷射机ZPV台23搅拌机 台14磅 秤 台25手推车 辆106其他工具 个 若干(七)劳动组织及安全1劳动组织。每班(组)配制人员2428人,每台班喷射6070m2。班长1人、技术员1人、后台(搅拌台)5人、运输35人、上料台4人、空压机工1人、喷射手2人、抹灰12人、养护12人、试验11人、电11人、机修112人。施工中应根据工作面的大小和工期要求等因素, 安排一个班 (组) 单独施工或几个班 (组)同时施工。2安全。第12页(1)喷射机、水箱、风包、注浆罐等应进行密封性能和耐压试验,合格后方可使用,喷 射施工时,要经常检查出料弯头、输料管、注浆管和管路接头等

28、有无磨薄击穿或松脱现象, 发现问题及时处理。(2)施工中,应定期检查电源线路和设备的电器部件,应有专人随时观察受喷面变化情况。(3)处理机械故障时,必须使设备断电,停风。向施工设备送电,送风前,应通知有关人员。(4)喷射作业中处理堵管时,应将输料管顺直,必须紧按喷头,流通管路的工作风压不 得超过0.4Mpa。(5)喷射混凝土施工用的工作台架应牢固可靠,并应设置安全栏杆。(6)非操作人员不得进入正施工的作业区。施工中,喷头和注浆管前严禁站人。(7)施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂直接接触。(8)喷射现场必须有适宜的联络工具,以便及时联络。(八)质量要求1加固喷射混凝土工程验收执行锚杆喷射混凝土支

29、护技术规范2喷射混凝土厚度检查。验收和试块制作。数量及验收执行锚杆喷射混凝上支护技术规范(GBJ86-85)。3喷射混凝土表面平整度无具体规定,但为确保下道工序顺利进行,混凝土终凝前可拉 通线使用刮杠迅速粗略刮平,不应严重扰动混凝上。GBJ86-85) 。4喷射混凝土质量控制注意事项如下:(1)混合料在进入喷嘴与水混合之前,其含水率应控制在2%5%。(2)喷射过程中,要及时检查喷射的混凝上表面,检查是否有松动。开裂、下坠。滑移 等现象,如有发生应及时消除重喷。(3)当喷射混凝土达到一定强度后,用锤击听声方法进行检查,对空鼓。脱壳处应及时 进行处理。(4)喷射混凝土过程中,要及时测定回弹和混凝土

30、实际配合比,以指导施工。(5)受喷面为墙或柱时,应注意阴阳角的方正。有基础大放脚时,要严格控制喷射顺序, 应依顺序喷完放脚后,再喷上部结构,必须避免回弹料落人大放脚内,造成“夹陷 ”现象。(6)混合料宜随拌随用。不掺速凝剂时,存放时间不应超2h;掺速凝剂时,有效时间不应超过20min。混合料在运输、 存放过程中严防雨淋, 杂物等混入, 装入喷射机前应过筛。(7)喷射作业时应尽量减少回弹,正常情况下,侧墙回弹物应及时回收,并加以利用,第13页可作为骨料掺人使用,但掺量不得超过总骨料的30%混凝土。(8)大面积喷射前,需做样板,经有关方面验收后再大面积施工。喷射手技艺的高低直 接影响喷射质量, 故

31、喷射手必须是做样板合格的喷射手, 不允许擅自更换喷射手,如要更换 必须先试喷,有关方面认同后,方允许其喷射。(九)效益分析喷射混凝土每工日可喷6070m2,浇筑混凝土每工日可浇筑3.8m2,因此可大大缩短工期。浇筑10cm厚的混凝土造价为111元/m2,喷射10cm厚的混凝土造价为120元/m2, 费用基本相当。三、粘钢加固施工法一)特点1简单、快速、不影响结构外形,缩短工期。2粘结剂的粘结强度高于混凝土,使加固体系与原构件形成一个良好的整体,受力均匀3粘贴钢板所占的空间小。4大幅度提高结构构件的抗裂性,抑制裂缝开展,提高承载能力。5施工时对生产和生活影响较小。(二)适用范围1适用于承受静力作

32、用的一般受弯及受拉构件。2.使用环境温度不超过560C,相对湿度不大于70%。3当构件混凝上强度等级低于Cl5时,不宜采用本法加固。(三)工艺原理和设计规定1.加固机理是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面,钢板与混凝 土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。2.设计规定。(1)受弯构件正截面受拉区加固,可采取在受拉区表面粘结钢板方法,如图3。(2)受拉钢板在其加固点外的锚固粘结长度入通过计算确定。(3) 若钢板粘结长度无法满足锚固粘结长度L的规定,可在钢板的端部锚固区粘结U型箍板如图4,此时,锚固区的长度应满足相应的规定。第14页(4) 当构

33、件斜面受剪承载力不足时,可按图5所示方法粘结并联U型箍板进行加固。(5)受弯构件正截面受压区加固,可在受压区梁两侧粘结钢板,见图6所示。(6)连续梁支座处负弯矩受拉区的加固,应根据该区段有无障碍物,分别采用不同的粘 钢方法,如图7所示。(7) 根据不同的加固要求,采用综合加固的粘钢方法如图8所示。(四)工艺流程及操作要求1.工艺流程。钢板制作 基底处理 卸荷 配胶 粘贴 固定及加压 固化 检验防腐处理2操作要点。第15页(1)钢板制作。按设计图纸要求,根据混凝上构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型、钻孔(钻孔以混凝土构件上螺栓孔位置为准) 。(2)基底处理,表面处理包括加固构件结合面处理及钢板贴

34、合面处理。 对于混凝土构件结合面,应根据构件表面的新旧程度,坚实程度,干湿程度,分别按以 下情况处理:1对表面有浮油污物的混凝土构件的粘合面, 应先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物,后用冷水冲洗,再对粘合面进行打磨,除去23mm厚表层,直至完全露出新面,并用压缩空气吹除粉粒,处理后,若表面严格凹凸不平,可用高强树脂砂浆修补。2对表面已碳化的旧混凝土构件的粘合面,直接对粘合面进行打磨,去掉12mm厚表层,用压缩空气除去粉尘或用清水冲洗干净,待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。3对于新混凝土粘合面,先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去,再用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表 面,或用清水冲洗,待完全干后即可。4对于湿

35、度较大的混凝土构件或龄期在3个月内的混凝上构件,因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低,故除满足上述要求外,尚须进行人工干燥处理。5对于露筋的混凝土表面,需用钢丝刷(将钢筋表面的锈蚀除去,再剔除松动的混凝土, 用清水冲洗润湿,用高强树脂砂浆修补。6对于本身空鼓的混凝土构件,应将空鼓处剔除,用清水冲洗润湿,用高强树脂砂浆修 补混凝土。7对于未生锈或轻微锈蚀的钢板,可用喷砂,砂布或平轮打磨,直至出现金属光泽。打 磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直,其后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。8对于大面积锈蚀的钢板,须先用适度盐酸浸泡20min,使锈层脱落,再用石灰水冲洗,最后用平砂轮打

36、磨出纹道。9在混凝土体钻胀栓孔并埋人胀栓(由设计确定)(3)卸荷。为减轻和消除后粘钢板的应力,应变滞后现象,粘钢板前宜对构件适量进行 卸荷,卸荷方式如下:1对老建筑采用拆除原有的吊顶。墙面装饰、地面面层。设备等方法,以达到卸静荷的目的。2对一些不能卸静荷的构件,可采用千斤顶顶升的方式卸荷,对于承受均布荷载的梁,应采用多点 (至少2点)均匀顶升; 对于有次梁作用的主梁, 每根次梁下需设1台千斤顶, 顶升吨位由设计计算确定。3卸活荷载。第16页(4)配胶。目前各种结构加固用胶粘剂基本上为甲。乙双组分,使用前需进行现场质量检验, 进行抗拉拔试验, 合格后方能使用,使用时在现场临时配制,配制时按产品说

37、明书规 定进行。将甲、乙两组分别倒人干净容器,容器内不得有油污,利用手提电钻搅拌,或采用 人工搅拌,搅拌至色泽完全均匀为止。(5)粘贴。胶粘剂配制好后,用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板贴合面, 为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面,宜先用少量胶在结合面来回刮抹数遍,再 添抹至所需厚度(13mm),中间厚边缘薄,然后将钢板贴干预定位置,若是立面粘贴, 为防止流淌,可加一层脱蜡玻璃丝布。(6)固定与加压。钢板粘好后,应立即用特制U形夹具夹紧或用支撑顶撑或用膨胀螺 栓等固定, 并适当加压, 以使胶液刚从钢板边缘挤出为度。 膨胀螺栓一般兼作钢板的永久附 加锚固措施,其埋设孔洞与钢板一道

38、于涂胶前配钻。(7)固化。结构胶粘剂都是常温(20C)下固化,24h即可拆除夹具或支撑,3d即可受 力使用,若气温低于5C,应采取人工加温,一般用红外线灯或电热毯加热保温,固化期中 不得对钢板有任何扰动。(8)检验。粘钢结束后,组织有关人员验收,发现问题及时处理。 (9)防腐处理,外部粘钢加固钢板,应按设计要求进行防腐处理。一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰或喷防火涂料的方法进行保护。五)材料粘钢加固的主要材料为建筑结构胶和钢板。1结构加固用胶,必须是粘结强度高。耐久性好。温度变形较小的刚性胶种。目前所用 的JGN建筑结构胶和YJ建筑结构胶是一种以环氧树脂为主体的,掺有多种改性用助剂和 填料的高分子

39、聚合材料。JGN型胶由甲。乙两种成分组成。甲为白色,乙为黑色按甲:乙=4:I(重量)混合拌匀使用。混合后为深灰色,呈胶稠状。其各项强度指标见表6。表6 JGN结构胶的粘结强度抗剪强度(MPa) 轴心抗拉强度(MPa)被粘结基层材料种类破坏特征 试验值(fv0)标准值(fvk)设计值(fv)试验值(fv0)标准值(ftk)设计值(ft)钢一钢 胶层破坏 18 9 3.633 16.5 6.6钢一混凝土 混凝土破坏 fv 0 fcvk fcvfct0 fctk fct混凝土 一混凝土 混凝土破坏 fv0 fcvk fcvfct0 fctk fct第17页2混凝土的抗剪试验值。标准值及设计值按表7采

40、用;混凝上的轴心抗拉强度标准值及设计值,按现行国家标准混凝土结构设计规范规定采用。表7混凝土抗剪强度(MPa)混凝土等级强度名称C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60试验值(fcv0)2.25 2.70 3.15 3.55 3.90 4.30 4.65 5.00 5.30 5.60标准值(fcvk)1.70 2.10 2.50 2.85 3.20 3.50 3.80 3.90 4.00 4.10设计值(fcv)1.25 1.75 1.80 2.10 2.35 2.60 2.80 2.90 2.95 3.103耐高温胶的性能指标见表8。表8 JGN耐高温胶

41、性能温度(C)25 60 80 100 120耐温性能fv(MPa)18.4 18.6 18.7 18.5 14.2介质 空白 汽油 乙醇 丙醇5%NaOH水耐介质性能fv(MPa)18.5 18.6 19.0 18.4 18.9 17.1老化时间(h)500 750 1000 1500 200耐老化性能fv(MPa)18.5 19.1 19.0 18.9 18.7 17.5固化时间(d)1 3 5 7 10固化速度fv(MPa)8.7 9.5 12.6 15.7 17.2高(80C)低(一26C)温交变性能10次循环后fv =19MPa4. YJ建筑结构胶由甲。乙两种成分组成。甲组份:乙组份

42、=4:1(重量)混合拌匀使用。其静力性能如下:抗压强度5060 MPa;抗拉强度1216MPa;剪切强度:对混凝土20MPa,弹性模量(56)X 103Mpa。老化试验结果见表9。表9 YJ建筑结构胶快速老化试验结果类别抗压强度(MPa)抗拉强度(MPa)弹性模量(MPa 103)空白62.0 16.1 5.03 103老化15年后65.9 17.0 5.11 103老化30年后70.9 15.4 4071 10035加固用钢板,一般采用Q235或18Mn钢为宜。钢板。连接螺栓及焊缝强度的设计值,应按现行国家标准钢结构设计规范规定采用。(六)机具设备第18页粘钢加固的机具设备,视现场情况及施工

43、面积和工期要求合理配置。一个台套所需主要机具设备参见表10。表10施工机具表序号名称型号数量1手持式钻机GB76 5台2空压机2台3电锤LG38K 2把4手持风机2把5角磨机4把6钻床1台7无齿锯1台8电焊机1台9毛刷5把10板手5把11切割锯1台12灌浆设备 台(七)劳动力组织及安全1劳动力组织。视现场工期及施工面积确定班组数,每班组约20人,工长1人、工程技术员1人、安全员1人、质检员I人、电工1人、电焊工1人、专业工人14人。每天 粘贴57m2。2安全。(1)配制粘结剂用的原料应密封贮存,远离火源避免阳光直接照射。(2)操作员应穿工作服,戴防护口罩和手套,施工人员严禁在现场吸烟。(3)要

44、定期对用电设备进行检查维修。(4)丙酮必须远离火源操作或放置。(八)质量标准1工程验收时必须有钢板及建筑结构胶的材质证明、复试报告及胶的抗拉拔试验报告。2每一道工序结束后均应按工艺要求及时进行检查,做好相关的验收记录,如出现质量 问题,应立即返工。3加固构件的粘钢质量,一般采用非破损检验,即从外观检查钢板边缘溢胶色泽,硬化程度, 用小锤敲击钢板表面, 以回音来判断有效粘接面积, 如出现空鼓等粘贴不密实的现象 第19页采用压力灌胶的方法进行补救,若粘结面积锚固区少于90, 非锚固区少于70(锚固区由设计计算确定) ,则判定粘结无效,需重新施工。4对于重大工程,为真实检验其加固效果,尚需抽样进行荷

45、载试验,一般仅作标准使用荷载试验,即将卸去的荷载重新全部加上,其结构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求。5大面积粘贴前需做样板,待有关方面验证后,再大面积施工。6关键控制点:(1)工作环境的温度,由于胶本身的性能要求操作时温度在560C之间。(2) 工作环境的相对湿度不大于70,如果相对湿度过大,胶容易受潮而起鼓泡,从 而影响粘贴质量。(3)基底处理是关键工序, 基底处理不应只停留在构件的表面处理, 尤其对于老结构, 更应对其本身检查是否有空鼓,裂缝现象,以便采取相应措施保证粘贴质量。(4)的粘贴时,一定要避免先粘后焊,因焊接温度过高,容易引起结构胶老化而失效。(5)粘贴钢板与原构件宜采用胀管

46、螺栓连接。(九)效益分析1本工法为加固改造设计施工提供了新途径。2对一些不允许拆除又必须保持原样(几乎不增加原有构件的几何尺寸)的老建筑,采 用粘钢加固取得了良好的社会效应。3.粘钢加固材料直接费约800900元/m2,基底处理费约200-300元/m2四、高强化学螺栓施工工法(一)特点1.施工温度范围较宽,可在-5C40C温度之间施工。2.无膨胀力锚固,对基材不产生挤压力,适用于各种基材。3.螺栓间距。边距小,适用于空间狭小处。4.安装操作便利,安装后能迅速固结。有较高的承载力。5.锚固厚度较大。(二)适用范围1.适用于普通混凝土强度等级太于或等于ci5(未开裂混凝土) 。致密的天然石材。2.用于固定多种构件。3.适用于重载

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