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            結構加固設計與施工

            DESIGN AND CONSTRUCTION FOR STRUCTURAL STRENGTHENING

            09

            2019-05

            外粘或外包型鋼

            發布者:正邦興業 瀏覽次數:44

            技術特點
                外包鋼法是以角鋼、鋼板外包于構件表面或角部的加固方法。優點是受力可靠,能顯著改善結構性能,對使用空間影響小,施工簡便;缺點是外露鋼構件應進行防火防腐處理,造價較高。
             
            適用范圍
                外包鋼加固法適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱等構件的加固。
             

            工藝流程

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            操作要點
                1.定位放線
                按照設計圖紙要求彈出外包型鋼位置線,包括水平線、垂直線、中心線等,以便于型鋼定位。
                2.型鋼加工
                外包型鋼加固用角鋼、鋼板等型鋼加工包括切割、展平、矯正和邊緣加工等,其施工過程控制和施工質量檢驗應符合《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001的規定。
                下料前應對型鋼劃線,誤差要求滿足《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001的要求,即在氣割條件或機械剪切條件下長度和寬度誤差均不超過3mm。展平后的型鋼與混凝土表面應平整服帖,且輪廓尺寸與定位劃線吻合。
                將角鋼、鋼板等型鋼用等離子切割機裁成設計要求尺寸。當型鋼長度不夠時可現場焊接,但焊縫不許在構件跨中,且鋼件焊縫要錯開,不設在同一截面上。型鋼焊接符合《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ81-2002的要求。最終形成型鋼骨架。
                3.界面處理
                界面處理包括對混凝土表面的鑿毛等處理和外包型鋼表面的打磨等處理。
                a.混凝土表面處理
                為保證灌注水泥基灌漿料與原混凝土結構墻面基層有可靠的連接,首先應清除原構件表面的塵土、浮漿、污垢、油漬、原有涂裝、抹灰層或其它飾面層,應剔除混凝土表面風化、剝落、疏松、起砂、蜂窩、麻面、腐蝕等缺陷,充分鑿毛,直至露出骨料新面。再用角磨機對混凝土粘合面進行剔鑿或打磨,直到露出含石子的堅硬層為止。
                混凝土結構表面有較大缺陷如蜂窩、麻面、疏松掉塊、凹凸不平時,應預先修補,剔除酥松的混凝土并使其露出鋼筋,將修補區域邊緣切成垂直形狀,深度不小于20mm。
                原構件混凝土截面的棱角應進行圓化打磨,圓化半徑應不小于20mm。
                在完成上述混凝土界面毛化處理后,灌漿前應用鋼絲刷、毛刷等工具清除原混凝土構件表面松動的骨料、砂礫、浮碴和粉塵,并用壓縮空氣和水交替沖洗干凈,濕潤混凝土基層表面。
                b.型鋼表面處理
                角鋼、鋼板等型鋼切割前將切割區的鐵銹、污物清理干凈,切割后斷口邊緣熔瘤、飛濺物清除干凈。角鋼、鋼板等型鋼表面必須進行除銹、展平處理,經除銹后的鋼材表面應顯露出金屬光澤。
                型鋼骨架及鋼套箍與混凝土的粘合面經修整除去銹皮及氧化膜后,尚應進行糙化處理。糙化可采用角磨機、砂輪機打磨,或采用噴砂、高壓水射流等技術。
                4.型鋼骨架安裝
                型鋼骨架各肢安裝時采用專門卡具以及鋼鍥、墊片等箍牢、頂緊。對干式外包鋼骨架的安裝,該縫隙宜為4mm~5mm,以備灌注水泥基灌漿料。
                對外粘型鋼骨架的安裝,應在原構件找平的表面上每隔一定距離粘貼小墊片,使型鋼骨架與原構件之間留有2mm~3mm 的縫隙,以備壓注膠液。這些縫隙邊緣應在灌注水泥基灌漿料之前用密封膠封縫。
                型鋼骨架各肢安裝后,應與綴板、箍板以及其它連接件等進行焊接。焊縫應平直,焊波應均勻,無虛焊、漏焊。焊縫的質量應符合《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ82-2002的要求。
                外包型鋼骨架全部桿件(含綴板、箍板等連接件)的縫隙邊緣應在灌注水泥基灌漿料之前用密封膠封縫。封縫時,應保持桿件與原構件混凝土之間注漿通道的暢通。
                5.注膠施工
                用密封膠將鋼板邊緣縫隙進行封閉,留出灌膠孔和出氣孔,待密封膠完全固化后,按結構膠的使用說明書要求調配可灌性結構膠,用灌膠泵進行灌膠。留出進漿孔和出氣孔,當出氣孔出漿后,證明鋼板內已充分灌膠,可用纏生膠帶的螺栓堵塞,次段鋼板灌膠完畢,繼續進行下一段鋼板的灌膠。灌膠壓力宜為1~2㎏/cm2,以免灌膠壓力過大引起鋼板起拱。
                6.養護
                注膠施工結束后,應靜置72小時進行固化過程的養護。養期間,被加固部位不得受到任何撞擊和振動的影響。
             
            控制要點
                1.型鋼骨架制作
                ⑴主控項目
                ①鋼骨架及鋼套箍的部件,宜在現場按被加固構件的修整后外圍尺寸進行制作。當在鋼部件上進行切口或預鉆孔洞時,其位置、尺寸和數量應符合設計圖紙的要求。
                ②鋼部件的加工、制作質量應符合現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB 50205-2001 的規定。加工、制作質量的檢查數量及檢驗方法也應按該規范的規定執行。對已經出現的嚴重缺陷和損傷,應由施工單位提出技術處理方案,經設計和監理單位共同認可后,予以實施。對經處理的部位,應重新檢查驗收。
                ③鋼部件及其連接件的制作和試安裝不應有影響結構性能和使用功能的尺寸偏差。其檢查數量、檢驗方法和合格評定標準應按現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001的規定執行。
                對已出現的過大尺寸偏差的部位,應按設計單位提出的技術處理方案,由施工單位實施后,重新檢查驗收。
                ⑵一般項目
                ①鋼部件加工制作外觀質量應檢查的一般項目,應符合現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB 50205-2001 的規定,且不宜有一般缺陷。對已出現的一般缺陷,應由施工單位按技術處理方案進行實施,并重新檢查驗收。
                2.界面處理
                ⑴主控項目
                ①外粘型鋼的構件,其原混凝土界面(粘合面)應打毛。
                ②鋼骨架及鋼套箍與混凝土的粘合面經修整除去銹皮及氧化膜后,尚應進行糙化處理。糙化可采用砂輪打磨、噴砂或高壓水射流等技術,但糙化程度應以噴砂效果為準。
                注:加固用鋼件表面處理用的噴砂機,其工作壓力應為0.45MPa;其所配的噴砂料應為通過80R篩孔,但通不過60R 篩孔的篩余料。
                ③干式外包鋼的構件,其混凝土表面應清理潔凈,打磨平整,以能安裝角鋼肢為度。若鋼材表面的銹皮、氧化膜對涂裝有影響,也應予以除凈。
                ⑵一般項目
                原構件混凝土截面的棱角應進行圓化打磨,圓化半徑應不小于20mm,磨圓的混凝土表面應無松動的骨料和粉塵。
                3.型鋼骨架安裝及焊接
                ⑴主控項目
                ①鋼骨架各肢的安裝,應采用專門卡具以及鋼鍥、墊片等箍牢、頂緊;對外粘型鋼骨架的安裝,應在原構件找平的表面上,每隔一定距離粘貼小墊片,使鋼骨架與原構件之間留有2mm~3mm 的縫隙,以備壓注膠液;對干式外包鋼骨架的安裝,該縫隙宜為4mm~5mm,以備填塞環氧膠泥或壓入注漿料。
                ②型鋼骨架各肢安裝后,應與綴板、箍板以及其它連接件等進行焊接。焊縫應平直,焊波應均勻,無虛焊、漏焊;焊縫的質量應符合現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001的要求。其檢查數量及檢驗方法也應按該規范的規定執行。
                注:當采用壓力注漿法施工時,扁鋼制作的綴板應采用平焊方法與角鋼連接牢固;平焊時,應使綴板底面與角鋼內表面對齊,在保持平整狀態下施焊;對干式外包鋼灌注充填用注漿料時,也應采用平焊方法。
                ③外包型鋼骨架全部桿件(含綴板、箍板等連接件)的縫隙邊緣,應在注漿前用密封膠封縫。封縫時,應保持桿件與原構件混凝土之間注漿通道的暢通。同時,尚應在設計規定的注漿位置鉆孔,粘貼注漿嘴底座,并在適當部位布置排氣孔。待封縫膠固化后通氣試壓。若發現有漏氣處應重新封堵。
                ⑵一般項目
                ①型鋼骨架及其套箍的安裝尺寸偏差和焊縫尺寸偏差,應符合現行國家標準《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-2001對尺寸允許偏差的規定;其檢查數量及檢驗方法也應按該規范的規定執行。
                ②型鋼骨架上的注漿孔、排氣孔的位置與間距應符合施工技術方案的規定。
                4.注漿施工
                水泥基灌漿料施工質量檢驗參見《水泥基灌漿料工程技術交底》相關內容。
                ⑴主控項目
                ①注漿設備及其配套裝置在注漿施工前應按該產品標準規定的技術指標進行適用性檢查和試運作安全檢查。其檢驗結果應合格。
                ②灌注濕式外包型鋼縫隙用的水泥基灌漿料應按相應規范要求進行試配和檢驗。
                ③對加壓注漿全過程應進行實時控制。壓力應保持穩定,且應始終處于設計規定的區間內。當排氣孔冒出漿液時,應停止加壓,并以環氧膠泥堵孔。然后再以較低壓力繼續維持10min,方可停止注漿。
                ⑵一般項目
                注漿施工結束后,應靜置72h 進行固化過程的養護。養護期間,被加固部位不得受到任何撞擊和振動的影響。養護環境的氣溫應符合灌注材料產品使用說明書的規定。
             

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