论文部分内容阅读
摘要：本文结合某配水泵房工程实例，经对该建筑的可靠性进行鉴定，需对该建筑进行加固设计，对原框架柱四角包以角钢的湿式外包钢法的加固方法以及柱钢筋网植筋施工等加固方式，为同类工程加固施工技术提供参考实例。
关键词：框架结构；结构加固；柱脚包钢；柱钢筋网植筋
1. 工程简介
东江水务有限公司第五水厂一期配水泵房位于东莞市企石镇杨屋村东江边，2000年竣工投入使用，建筑的结构类型为混凝土框架结构。经对该配水泵房进行正常使用性检查后发现，部分混凝土构件不能满足结构安全使用要求，需对其进行加固。根据工程特点，柱牛腿以上部分搭设钢管脚手架进行施工，屋面裂缝采用厂房吊车梁进行施工，办公楼悬挑梁采用门式脚手架进行施工，各施工工艺如下：
2. 工程加固特点以及难点
根据工程概况以及本工程加固要求，本工程有如下特点：
（1）加固项目多，有柱包钢加固、柱压抹高强砂浆加固、裂缝处理、梁粘碳纤维加固、梁粘钢加固等。
（2）由于施工工序多，所以施工人员及工种多，要求施工时工人必须严格按照安全操作规程和安全交底交底进行施工作业。再加上加固难度大，存在高空作业，对安全施工和环境保护都存在很大的难度。
（3）该工程的施工面大、工作量多，施工工序多，施工难度较大，所以进出工地材料必须根据总包指定时间、地点进行进场和堆放。由于为加固项目，除保证新增结构的施工质量外，不允许对原结构进行大的破坏。所以要求要有很高的技术性、专业性，且对加固材料的选用要求比较高，所以必须严格采购制度及保管制度，增派专人进行采购保管，确保加固材料的合格及施工所需的使用。必须做到每道环节工序经检验合格后才能实施下道工序的工作。工程的质量直接关系到建筑物的安全使用性。
3. 柱脚包钢加固施工
3.1施工程序
表面处理→型钢安装→配胶→灌注结构胶→固化及养护→防护处理→检验。
3.2加固施工技术
（1）表面处理。清除旧混凝土粘贴面上浮灰、尘土、油渍、污垢。若表面有蜂窝、裂缝应修补（结构胶：石英砂＝1：2），嵌平。柱打磨出圆角，R≥20mm，打磨后露出结构新面，吹净，并用丙酮擦净。对钢板的粘结面进行平整、除锈钝化处理，粘结面打磨后应显露金属光泽，并用丙酮擦净。
（2）型钢安装。型钢、钢板安装前应进行打磨除锈处理，并清洗干净。型钢、钢板安装时保证钢板与混凝土基层之间的间隙合理（1～3mm）。型钢或钢板的接头部位要符合相关要求。安装时焊接质量达到相关要求。安装型钢时应间隔50cm埋设灌浆胶管。
（3）胶料配制。按结构胶说明书调制粘结胶，调制前对甲、乙两组分别搅拌，混入后再充分搅拌。
（4）灌注结构胶。利用灌浆胶管对型钢与混凝土构件之间的空隙进行灌胶，灌胶前应保证基面清洁和无积水。灌胶嘴的布置合理，封缝可靠；拌胶的配比和操作严格按产品说明进行。灌胶顺序和操作要求规范，确保灌胶密实度符合规范要求--密实度在锚固区不小于90%，非锚固区不小于70％。
（5）固化及养护。灌注胶固化期间应严防受到干扰。严禁进行后续焊接。防护处理：经检验合格，应进行防锈处理。
（6）检验。粘钢固化后应自检及专检，采用小锤敲击法检验粘钢粘贴密实度情况，如不符要求，应进行修补。
3.3施工要求
（1）表面处理。混凝土表面清理后应露出结构本体、吹净、擦净。钢板打磨处理后，应露出金属光泽，表面处理后不得沾上水渍、油渍和灰尘。
（2）配胶。胶料应严格按说明书配比，充分搅拌不得有沉淀色差，容器内应清洁，不应有灰尘、水分和油渍混入。
（3）灌注胶液。配制后的胶料应立即使用。灌注时，压力应不小于0.2MPa。
（4）固化及养护。灌注结构胶后，常温下24小时可卸压。
（5）检验。经粘贴钢板固化后，应进行密实度检验，可用小锤轻击钢板，从音响确定有效粘贴面积，密实度应达到有关规定。密实度要求达到90%以上。
4、梁粘碳纤维加固施工
4.1施工准备
掌握施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，制定施工方案和施工计划；对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作；在粘贴碳纤维片区域，要求混凝土表面含水率小于4%，有达不到此要求处，应用烘干机或其他方法烘干；根据本工程的加固设计施工图，在需要加固的构件上，标出粘贴碳纤维的部位。经过技术人员检查无误后可进入下道工序。
4.2混凝土表面处理
除去被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等混凝土缺陷；对有裂缝处以0.2～0.5Mpa压力灌改性环氧浆处理。对于被粘贴混凝土表面应磨平整，除浮浆、油污等杂质，直至完全露出結构新面。转角粘贴处要进行固角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm；用钢丝刷刷毛混凝土基层使其表面形成许多细微的孔洞，再将混凝土表面用空气压缩机清理干净并保持干燥；用脱脂棉粘丙酮擦混凝土表面。
4.3底层树脂配制并涂刷
按(A：B＝2：1)比例要求将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据气温决定用量，并严格控制使用时间。按规定厚度用滚筒或毛刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，并不得有漏刷或有流淌、气泡，待树脂表面指触干燥后（一般不少于2小时）方可进行下一步工序施工。
4.3找平材料配置并对不平整处修复处理
配制找平胶料；在混凝土表面凹陷部位用找平胶料填补平整，但确保不应有棱角；对于转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径不小于20mm；待找平材料表面指触干燥时即进行下一工序施工。
4.4粘贴碳纤维片材
根据设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位，将碳纤维小心逐步平铺在已涂浸渍树脂的混凝土的表面；采用特制的滚筒沿纤维丝方向反复多次滚压，挤除气泡，并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不应损伤碳纤维布；对于多层粘贴时则应待上一层纤维布触指干燥后连续施工。否则，要待底层树脂胶完全凝结后（一般12小时）方可进行。
5. 柱钢筋网植筋加固施工
5.1施工顺序
本工程的柱钢筋网植筋加固如下：
5.2施工方法
根据设计图纸确认钢筋、螺栓种植部位。然后再结合设计图纸、施工规范及供应商提供的钢筋螺栓各规格孔径、孔深要求打孔，打孔至要求深度。打孔后用吹气筒吹净孔内粉尘。接着对钢筋螺栓进行处理，处理主要是对需植入的钢筋螺栓表面清理干净。经打孔、清孔、经检验孔合格后，植筋的注入植筋胶，植螺栓的放入管装锚固胶。胶料注入孔内，插入钢筋，表面少许溢胶为宜；管装锚固胶放入孔内，螺栓用专用套筒安装在电钻上，旋入孔内。
5.3施工技术要求
（1）定位。植筋、植螺栓定位必须根据设计要求进行，植筋中心间距不应小于4d，离构件边缘不应小于2.5d。定位时了解察看原构件钢筋布置情况，避开原构件钢筋，并满足设计图要求。
（2）打孔。植筋打孔应用专用电锤及钻头钻孔，不得损坏原构件内钢筋。打孔前施工员应向施工人员进行技术交底，打孔的孔径、打孔的深度要求（该工程植筋深度要求不统一）必须认真核对施工图，每个部位交底明确。
（3）清孔。清孔应重复进行，直至孔内无粉尘、杂物、水渍，清孔后不立即种植钢筋的，应做好孔的保护工作，可用棉纱在孔口堵紧，防止杂物、水渍掉入孔内。在植筋、植螺栓前重复一次清孔。
（4）钢筋、螺栓处理。在钢筋、螺栓植入前，钢筋、螺栓植入部位应擦干净，表面应无杂物、水渍、油渍，放置在妥善位置待用。
（5）注胶、放入管装锚固胶。在植筋、植螺栓前必须经过工序检验，做好相应记录，孔符合要求确认后才能植入钢筋、螺栓。孔的检验应包含植筋的部位、孔径、孔深、孔内清洁情况等。胶料注入孔内应快速，胶料压出前段应废弃，直至胶料搅拌均匀后才能注入孔内。注入孔内的胶料应满足钢筋插入量的要求。
6. 结论
本文结合某配水泵房工程实例，经对该建筑的可靠性进行鉴定，需对该建筑进行加固设计，对原框架柱四角包以角钢的湿式外包钢法的加固方法以及柱钢筋网植筋施工等加固方式，对这些加固方案的施工技术进行深入探讨，为同类工程加固施工技术提供参考实例。
关键词：框架结构；结构加固；柱脚包钢；柱钢筋网植筋
1. 工程简介
东江水务有限公司第五水厂一期配水泵房位于东莞市企石镇杨屋村东江边，2000年竣工投入使用，建筑的结构类型为混凝土框架结构。经对该配水泵房进行正常使用性检查后发现，部分混凝土构件不能满足结构安全使用要求，需对其进行加固。根据工程特点，柱牛腿以上部分搭设钢管脚手架进行施工，屋面裂缝采用厂房吊车梁进行施工，办公楼悬挑梁采用门式脚手架进行施工，各施工工艺如下：
2. 工程加固特点以及难点
根据工程概况以及本工程加固要求，本工程有如下特点：
（1）加固项目多，有柱包钢加固、柱压抹高强砂浆加固、裂缝处理、梁粘碳纤维加固、梁粘钢加固等。
（2）由于施工工序多，所以施工人员及工种多，要求施工时工人必须严格按照安全操作规程和安全交底交底进行施工作业。再加上加固难度大，存在高空作业，对安全施工和环境保护都存在很大的难度。
（3）该工程的施工面大、工作量多，施工工序多，施工难度较大，所以进出工地材料必须根据总包指定时间、地点进行进场和堆放。由于为加固项目，除保证新增结构的施工质量外，不允许对原结构进行大的破坏。所以要求要有很高的技术性、专业性，且对加固材料的选用要求比较高，所以必须严格采购制度及保管制度，增派专人进行采购保管，确保加固材料的合格及施工所需的使用。必须做到每道环节工序经检验合格后才能实施下道工序的工作。工程的质量直接关系到建筑物的安全使用性。
3. 柱脚包钢加固施工
3.1施工程序
表面处理→型钢安装→配胶→灌注结构胶→固化及养护→防护处理→检验。
3.2加固施工技术
（1）表面处理。清除旧混凝土粘贴面上浮灰、尘土、油渍、污垢。若表面有蜂窝、裂缝应修补（结构胶：石英砂＝1：2），嵌平。柱打磨出圆角，R≥20mm，打磨后露出结构新面，吹净，并用丙酮擦净。对钢板的粘结面进行平整、除锈钝化处理，粘结面打磨后应显露金属光泽，并用丙酮擦净。
（2）型钢安装。型钢、钢板安装前应进行打磨除锈处理，并清洗干净。型钢、钢板安装时保证钢板与混凝土基层之间的间隙合理（1～3mm）。型钢或钢板的接头部位要符合相关要求。安装时焊接质量达到相关要求。安装型钢时应间隔50cm埋设灌浆胶管。
（3）胶料配制。按结构胶说明书调制粘结胶，调制前对甲、乙两组分别搅拌，混入后再充分搅拌。
（4）灌注结构胶。利用灌浆胶管对型钢与混凝土构件之间的空隙进行灌胶，灌胶前应保证基面清洁和无积水。灌胶嘴的布置合理，封缝可靠；拌胶的配比和操作严格按产品说明进行。灌胶顺序和操作要求规范，确保灌胶密实度符合规范要求--密实度在锚固区不小于90%，非锚固区不小于70％。
（5）固化及养护。灌注胶固化期间应严防受到干扰。严禁进行后续焊接。防护处理：经检验合格，应进行防锈处理。
（6）检验。粘钢固化后应自检及专检，采用小锤敲击法检验粘钢粘贴密实度情况，如不符要求，应进行修补。
3.3施工要求
（1）表面处理。混凝土表面清理后应露出结构本体、吹净、擦净。钢板打磨处理后，应露出金属光泽，表面处理后不得沾上水渍、油渍和灰尘。
（2）配胶。胶料应严格按说明书配比，充分搅拌不得有沉淀色差，容器内应清洁，不应有灰尘、水分和油渍混入。
（3）灌注胶液。配制后的胶料应立即使用。灌注时，压力应不小于0.2MPa。
（4）固化及养护。灌注结构胶后，常温下24小时可卸压。
（5）检验。经粘贴钢板固化后，应进行密实度检验，可用小锤轻击钢板，从音响确定有效粘贴面积，密实度应达到有关规定。密实度要求达到90%以上。
4、梁粘碳纤维加固施工
4.1施工准备
掌握施工现场和被加固构件混凝土的实际状况，制定施工方案和施工计划；对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等作好施工前的准备工作；在粘贴碳纤维片区域，要求混凝土表面含水率小于4%，有达不到此要求处，应用烘干机或其他方法烘干；根据本工程的加固设计施工图，在需要加固的构件上，标出粘贴碳纤维的部位。经过技术人员检查无误后可进入下道工序。
4.2混凝土表面处理
除去被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等混凝土缺陷；对有裂缝处以0.2～0.5Mpa压力灌改性环氧浆处理。对于被粘贴混凝土表面应磨平整，除浮浆、油污等杂质，直至完全露出結构新面。转角粘贴处要进行固角处理并打磨成圆弧状，圆弧半径不应小于20mm；用钢丝刷刷毛混凝土基层使其表面形成许多细微的孔洞，再将混凝土表面用空气压缩机清理干净并保持干燥；用脱脂棉粘丙酮擦混凝土表面。
4.3底层树脂配制并涂刷
按(A：B＝2：1)比例要求将主剂与固化剂先后置于容器中，用搅拌器搅拌均匀，根据气温决定用量，并严格控制使用时间。按规定厚度用滚筒或毛刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面，并不得有漏刷或有流淌、气泡，待树脂表面指触干燥后（一般不少于2小时）方可进行下一步工序施工。
4.3找平材料配置并对不平整处修复处理
配制找平胶料；在混凝土表面凹陷部位用找平胶料填补平整，但确保不应有棱角；对于转角处应用找平材料修复为光滑的圆弧，半径不小于20mm；待找平材料表面指触干燥时即进行下一工序施工。
4.4粘贴碳纤维片材
根据设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，配制浸渍树脂并均匀涂抹于所要粘贴的部位，将碳纤维小心逐步平铺在已涂浸渍树脂的混凝土的表面；采用特制的滚筒沿纤维丝方向反复多次滚压，挤除气泡，并使浸渍树脂充分浸透碳纤维布，滚压时不应损伤碳纤维布；对于多层粘贴时则应待上一层纤维布触指干燥后连续施工。否则，要待底层树脂胶完全凝结后（一般12小时）方可进行。
5. 柱钢筋网植筋加固施工
5.1施工顺序
本工程的柱钢筋网植筋加固如下：
5.2施工方法
根据设计图纸确认钢筋、螺栓种植部位。然后再结合设计图纸、施工规范及供应商提供的钢筋螺栓各规格孔径、孔深要求打孔，打孔至要求深度。打孔后用吹气筒吹净孔内粉尘。接着对钢筋螺栓进行处理，处理主要是对需植入的钢筋螺栓表面清理干净。经打孔、清孔、经检验孔合格后，植筋的注入植筋胶，植螺栓的放入管装锚固胶。胶料注入孔内，插入钢筋，表面少许溢胶为宜；管装锚固胶放入孔内，螺栓用专用套筒安装在电钻上，旋入孔内。
5.3施工技术要求
（1）定位。植筋、植螺栓定位必须根据设计要求进行，植筋中心间距不应小于4d，离构件边缘不应小于2.5d。定位时了解察看原构件钢筋布置情况，避开原构件钢筋，并满足设计图要求。
（2）打孔。植筋打孔应用专用电锤及钻头钻孔，不得损坏原构件内钢筋。打孔前施工员应向施工人员进行技术交底，打孔的孔径、打孔的深度要求（该工程植筋深度要求不统一）必须认真核对施工图，每个部位交底明确。
（3）清孔。清孔应重复进行，直至孔内无粉尘、杂物、水渍，清孔后不立即种植钢筋的，应做好孔的保护工作，可用棉纱在孔口堵紧，防止杂物、水渍掉入孔内。在植筋、植螺栓前重复一次清孔。
（4）钢筋、螺栓处理。在钢筋、螺栓植入前，钢筋、螺栓植入部位应擦干净，表面应无杂物、水渍、油渍，放置在妥善位置待用。
（5）注胶、放入管装锚固胶。在植筋、植螺栓前必须经过工序检验，做好相应记录，孔符合要求确认后才能植入钢筋、螺栓。孔的检验应包含植筋的部位、孔径、孔深、孔内清洁情况等。胶料注入孔内应快速，胶料压出前段应废弃，直至胶料搅拌均匀后才能注入孔内。注入孔内的胶料应满足钢筋插入量的要求。
6. 结论
本文结合某配水泵房工程实例，经对该建筑的可靠性进行鉴定，需对该建筑进行加固设计，对原框架柱四角包以角钢的湿式外包钢法的加固方法以及柱钢筋网植筋施工等加固方式，对这些加固方案的施工技术进行深入探讨，为同类工程加固施工技术提供参考实例。