房屋建筑的幾種加固工程技術方法

李富強

(成都天合房屋開發有限責任公司,四川成都 610000)

在經濟高速發展,建設規模不斷擴大的今天,不可避免會產生一些影響結構安全的質量事故;有的改變建筑的使用功能和改造項目也逐漸增多;還有各種自然災害(震害、塌方、地陷、水災、泥石流等)都會直接造成房屋建筑或結構構件需要進行加固處理,以保證結構安全和滿足建筑使用功能需要。在這里就房屋建筑的幾種加固工程技術方法提出一些技術要求。

1 加固工程的總體技術要求

(1)加固工程的施工企業必須具有與之相適應的資質等級、專業技術人員和技術裝備。

(2)加固工程除按照施工圖和施工組織設計(方案)施工外,還必須滿足國家現行頒布的相關規范和技術標準。

(3)對結構構件進行加固時不得破壞原有結構構件和未進行加固的結構構件。

(4)加固中的臨時性安全措施、臨時設施和文明施工措施,加固施工企業應綜合考慮,并應統一管理。

(5)加固所用材料進場應按規定報驗,按程序及時報審和取樣送檢,經相關單位驗收、檢測合格后方可投入使用。

(6)加固材料的各項技術指標必須滿足設計文件、施工合同和現行國家規范、標準的相關要求。

(7)加固結構構件必須按相關規定進行檢測,并提供相關合格檢測報告。

(8)加固方法的采用應符合設計要求和保證加固后結構安全可靠,并滿足建筑的使用功能。

2 鋼筋混凝土加大截面法加固的技術要求

2.1 材料

(1)混凝土宜采用商品混凝土或自流平衡混凝土,商品混凝土摻加粉煤灰必須為Ⅰ級,強度等級符合設計要求。

(2)鋼材必須按規定進場報驗,按程序及時報審和取樣送檢,經法定檢測機構檢驗合格后使用。

(3)焊條按設計要求及施工方案選定,按規定報驗和報審,審查合格后使用。

(4)機械連接接頭按規定提供型式檢驗報告和相關合格證明文件,經審查合格后使用。

(5)結構植筋膠按設計選定;生產廠家應出具符合現行國家標準的相關合格證明文件;施工單位按程序及時報審和取樣送檢,經法定檢測機構檢驗合格后使用。

2.2 工藝、方法

2.2.1 表面處理

(1)墻、柱的表面處理宜采用滿剔除表層混凝土,剔除厚度 4～8mm;采用《墻、柱表面剔鑿確認單》并做樣板確認。

(2)梁的表面處理。對原構件混凝土表面鑿毛或打成溝槽,溝槽深度不小于 4mm;間距為箍筋間距或 200mm并打磨除去碳化層。

(3)墻、柱縱筋穿越樓板的混凝土L型槽剔鑿可采用人工剔鑿輔以電錘剔除。

(4)建渣的清運應充分利用現場已有的運輸機具及時完成,為下一步工作創造條件。

2.2.2 墻、柱、梁植筋

(1)承重結構植筋的錨固深度、鉆孔孔徑應嚴格按施工圖要求確定;施工圖未明確的應符合表1、表2的要求。

(2)構造植筋(非結構植筋)長度為 10 d(d為鋼筋直徑),且大于 100mm,鉆孔直徑應符合表2的要求。

(3)任何植筋均不得破壞或截斷原結構構件鋼筋。

(4)植筋完成后不得擾動,應保證固化靜置時間不少于24 h。

2.2.3 墻、柱、梁鋼筋制作安裝

(1)墻、柱、梁的縱向鋼筋采用對接接頭,其構造應滿足03G 101-1中墻、柱、梁抗震的構造要求。其連接接頭應按規定取樣送檢。

(2)柱縱筋應按設計要求布置,盡量繞過梁。無法繞過時同一立面只能有一根縱筋穿梁。

(3)柱箍筋采用開口 U型箍沿柱子長向交錯布置,其同一箍筋搭接長度不小于 250mm,搭接長度范圍內綁扎不少于 2道,然后按 10 d長度將開口 U型箍進行焊接。

(4)柱、梁縱向鋼筋采用對接接頭,梁應采用閃光對焊或機械連接,柱應采用機械連接或電渣壓力焊接。

(5)梁箍筋盡量采用封閉式箍筋,采用U型箍時應與原箍筋有效焊接或植筋錨固連接。

2.2.4 模板

模板應有足夠的強度、剛度和穩定性,滿足梁、柱混凝土成型質量和截面幾何尺寸符合設計要求。

2.2.5 混凝土施工

(1)混凝土界面處理和澆筑質量應滿足設計及相關驗收規范、標準要求。

(2)混凝土垂直運輸采用施工電梯,水平運輸采用人力手推車。

(3)混凝土澆筑采用內部振搗或附著式機械外部振搗輔以人工內部釬插的施工方法。

(4)澆筑混凝土 12h開始養護,養護期應不少于 14 d。

2.2.6 加固工藝流程

3 碳纖維布加固技術要求

3.1 材料

(1)碳纖維布的采用滿足設計要求。必須是聚丙烯腈基(PAN基)12 K以下小絲束連續纖維。單位面積質量 300 g/m2。

(2)結構加固用膠粘劑采用A級配套膠。必須是免底涂,且浸漬、粘貼與修補兼用的單一膠粘劑,膠粘劑廠商應出具免底涂的膠粘劑證書。結構加固用膠粘劑應進行安全性能指標、濕熱老化檢驗合格;必須通過毒性檢驗,對完全固化的膠粘劑,其檢驗結果應符合實際無毒衛生等級要求;必須采用專門配制的改性環氧樹脂膠粘劑。

簡易鑒別纖維織物(碳纖維布)采用剪下一小塊纖維織物用打火機或在煤氣爐上點火燃燒,織物立即卷曲或有灰燼出現,判定該產品系用劣質纖維或摻合其他品種纖維制成。

(3)碳纖維布和膠粘劑必須按規定做適配性試驗,進場時按規定取樣送檢,并隨產品一道提供相關合格證明文件。

3.2 工藝、方法

3.2.1 基層處理

(1)混凝土表面處理應平整、清新、干凈、無雜物、油污并打磨除去碳化層,用丙酮擦拭保持混凝土表面清潔、干燥。

(2)對混凝土表面的裂縫、凹陷應采用修補膠修補填充找平,進行糙化處理。

(3)碳纖維布轉角粘貼時,對梁、柱、板的棱角應用機械打磨成圓弧角,進行圓化處理。

3.2.2 碳纖維布粘貼

(1)碳纖維布粘貼應采用濕法鋪層和常溫固化。

(2)應采用滾筒將樹脂均勻涂抹于混凝土表面,指觸干燥后進行找平,找平層指觸干燥后盡快進行碳纖維布粘貼。

(3)粘貼碳纖維布用手輕壓貼于需粘貼位置,采用專用的滾筒順纖維方向多次滾壓,擠出氣泡,使浸漬樹脂充分浸透纖維布,密實結合;滾壓時不得損壞碳纖維布。

(4)對粘貼空鼓的確認和處理按《混凝土結構加固設計規范》GB 5036-2006相關條款執行。

(5)多層粘貼時,在碳纖維織物表面指觸干燥后立即進行,若超過 60min,則應等12h后,再行滌粘漬膠粘貼下一層。

(6)沿梁長方向粘貼纖維布,在截斷處、支座和集中荷載處設橫向壓條;梁斜截面粘貼固定粘貼纖維布宜采用織物壓條。

3.2.3 碳纖維布粘貼的工藝流程

3.2.4 質量驗收

碳纖維布粘貼完成養護7 d后,由具有檢測資質的檢測單位現場檢測。出具的檢驗合格報告為驗收依據。驗收合格后采用 1∶3水泥砂漿抹灰,厚度為 15～20mm。

4 外粘鋼板(型鋼)加固技術要求

4.1 材料

4.1.1 加固用鋼板或型鋼應采用 Q235和 Q 345結構鋼

(1)所用鋼材不得使用無出廠合格證、無標志或未經進場檢驗的鋼材。

(2)焊條的型號應與被焊接鋼材的強度相適應;并且滿足設計要求。

(3)焊接工藝應符合現行行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ 18或《建筑鋼結構焊接技術規程》JGJ 81的規定。

4.1.2 結構加固用膠粘劑同上述碳纖維布加固技術要求

4.2 工藝、方法

4.2.1 基層處理

(1)原構件截面的棱角打磨成 R=7mm(半徑)的圓角。

(2)清洗、清潔表面油污、雜物后,除去 2～3mm表層碳化混凝土層,清除粉塵,干燥后丙酮擦拭表面。

(3)鋼板粘貼面,必須進行除銹和粗糙處理。粗糙紋路應與鋼板受力方向垂直,用丙酮擦拭干凈。

(4)對混凝土表面的裂縫、凹陷應采用修補膠修補填充找平,進行糙化處理。

4.2.2 鋼板(型鋼)的粘貼

(1)視粘貼的鋼板厚度應分別采用手工涂膠粘貼和壓力注膠粘貼。其外粘型鋼加固的焊接接點應滿足設計及相關規范要求。

(2)結構膠粘劑應經檢驗合格后,按產品說明書規定配制。

(3)用抹刀將膠粘劑涂抹于處理好的混凝土表面和鋼板上時,厚度為 3～5mm,局部允許長度 L≤300mm,厚度不大于 8mm的膠縫;但是,不得出現在端部 600mm范圍內。

(4)粘好鋼板后,用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如有空洞聲應剝下鋼板,補膠,重新粘貼至合格。

(5)鋼板粘貼好后應立即用夾具或支撐固定,固化期內不得對鋼板有任何擾動。

(6)粘鋼加固驗收合格后,鋼板表面粘貼一層鋼絲網并抹 20mm厚 1∶3水泥砂漿保護層。

4.2.3 粘鋼板(型鋼)工藝流程

4.2.4 質量驗收

粘鋼板(型鋼)完成后,由有資質的檢測單位現場檢測。出具的檢驗合格報告為驗收依據。驗收合格后按設計要求抹灰隱蔽。

5 植筋技術要求

5.1 材料

(1)植筋用的膠粘劑采用同上述柱梁鋼筋混凝土加固技術要求,且種植錨固件的膠粘劑,其填料必須在工廠制膠時添加,不得在施工現場加入。

(2)植筋用的膠的粘劑必須采用改性環氧類或改性乙烯基脂類(包括改性氨基甲酸脂)的膠粘劑;植筋的鋼筋直徑大于 22mm時,必須采用 A級膠。

5.2 工藝、方法

(1)植筋的品種、規格型號、孔徑、孔深和植筋深度均應滿足設計及相關規范標準并符合表1和表2的要求。

(2)構造植筋的錨入長度 L≥10 d,且不小于 100mm。

(3)成孔后應采用專用設備清潔孔內粉末、泥灰、水分,并用丙酮擦洗孔壁至清潔。若清洗的植筋孔不能立即植筋時,應采用清潔的塞子堵塞孔口。

(4)鉆孔應按設計要求準確定位,鉆孔時不得截斷鋼筋,因避免破壞原有結構形成的廢孔應采用植筋的膠粘劑填滿。若廢孔較大,允許在膠粘劑中摻加適量石英砂。

(5)對植筋用鋼材按規定除銹并用丙酮擦試干凈。

(6)植好的鋼筋,靜置固化不少于 24 h不得擾動(或按植筋膠使用說明書中的要求)。

(7)植筋時,鋼筋宜先焊后植,確有困難的,焊點距基材混凝土表面大于 15 d,且用冰水浸漬的濕毛巾包裹植筋外露部分根部。

(8)植筋的工藝流程

(1)施工準備(2)腳手架搭設(3)檢查并清理混凝土基層(4)標定位置(5)鉆孔(6)清孔

(7)注膠(8)植筋(9)靜置固化(10)質量檢驗。

5.3 質量檢測與驗收

由具有工程質量檢測資質的檢測單位根據相關規范、標準現場抽樣檢測。出具的檢驗報告作為驗收的依據。驗收合格后方可連接鋼筋。

6 資料與驗收

6.1 資料

(1)按部位、樓層、加固方式形成施工記錄,填報施工日志。

(2)按《建筑工程施工質量驗收規范實施指南》(第二版)中分項工程檢驗批、隱蔽工程形成驗收記錄。

(3)按施工質量管理程序對進場材料、取樣檢測、報審、報驗形成質量控制資料。

6.2 驗收

(1)按《混凝土結構加固設計規范》GB 50367-2006,《建筑加固工程施工質量驗收規范(征求意見稿)》及相關驗收規范、標準組織驗收。

(2)同一加固方式梁、柱同一規格,同一型號的構件為一個檢驗批,抽檢總數的 10%,且不少于 3根;(墻)板同一種類,同規格為一個檢驗批,按 100m2或一個樓層為一個檢驗區。

7 結束語

加固工程適用可行;施工工藝、方法合理有效;各種保審、保驗程序嚴格有序;過程控制措施及時到位;檢測手段、方法先進科學;資料數據反映真實準確;這是保證加固工程質量合格結構安全可靠的必然工作和必須要素。

[1]建筑加固工程施工質量驗收規范(征求意見稿)(建設部網)

[2]JGJ 145-2004混凝土后錨固技術規程[S]

[3]CECS146∶2003碳纖維片材加固混凝土結構技術規程(2007年版)[S]

[4]GB 50367-2006混凝土結構加固設計規范 [S]

[5]06SG311-1混凝土結構加固構造[S]

[6]西南G05701西南地區建筑標準設計通用圖[S]

[7]03G101-1混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖[S]