淺談梁柱外粘鋼加固施工

林啟野

（名筑建工集團有限公司　福建　福州　350001）

淺談梁柱外粘鋼加固施工

林啟野

（名筑建工集團有限公司福建福州350001）

梁柱粘鋼加固是對建筑物主體結構進行加固的方法，其特點是利用結構膠把型鋼與需要補強的梁柱進行粘結，再用扁鋼作綴板焊成加強箍，共同發生作用，對梁柱的抗彎、抗剪能力顯著增強。本文主要說明其工藝特點及操作要點。

梁柱；外粘鋼；加固；施工

引言

由于工程建設需要，有時需對在建或已建的建筑物進行功能調整，建筑物的受力結構發生變化，建筑的安全性可能受到影響，這就需要對建筑物的主體結構進行加固處理。梁、柱外粘鋼加固是近年來發展起來的對建筑物主體結構進行加固的新方法。由于其具有經濟、施工快捷等優勢，在我國得以迅速推廣運用。

1　適用范圍、工藝原理與特點

1.1適用范圍

適用于房屋使用功能的調整改變或改、擴建工程主體結構加固，特別是梁柱抗彎、抗壓、抗剪加固。

1.2工藝原理

利用外粘結構膠將型鋼與原梁、柱子鋼筋混凝土牢固粘成一體，再通過扁鋼制作的綴板焊接作為加強箍，把型鋼與型鋼連在一起，共同受力，增加梁、柱抗彎、抗剪、抗壓能力，達到加強房屋結構安全性的目的。

1.3特點

對結構外觀形象影響較小；對強度的增加較明顯，能顯著增強梁柱的抗彎、抗壓、抗剪能力；工期短、施工簡便；費用低、經濟、安全，與其他加固法相比，能節省工程造價10～15％。

2　施工工藝流程及操作要點

2.1施工工藝流程

梁、柱外粘鋼加固施工工藝流程圖1。

2.2施工工藝

（1）準備工作：施工前組織班組認真學習規范，熟悉設計圖紙，了解工程質量要求以及施工監控內容，編寫施工方案，進行班前技術、安全交底，并完成上報審批程序；對梁、柱子進行測量定位，劃出扁鋼箍及加強型鋼箍位置；按照施工方案，選擇施工機具與工藝，安排現場水、電、照明，材料進場后做好原材料的檢驗。

（2）清理、修整原結構、構件并畫線定：清理、修整加固梁、柱構件前應認真核對結構和圖紙，且必須具有可靠安全保障及結構時時監控措施才可以施工；清理鑿除時，應采用無損傷施工，使用不會對原結構有破壞作用的開鑿機械。結構構件鑿除部分原結構鋼筋應保留；清理、鑿除施工時不得損傷需要保留的原結構構件，并對鑿除后的構件進行相應的處理。處理應采用高壓水沖刷干凈新老混凝土的粘結面；混凝土柱、梁鑿除或鑿洞時，在相應的周邊結構增加可靠的臨時支撐。

（3）制作型鋼骨架：型鋼骨架及鋼箍的部件，宜在現場按被加固構架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圖紙設計要求；型鋼骨架的加工，制作質量應符合現行國家標準；型鋼骨架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。

圖1　梁柱外粘鋼加固施工工藝流程圖

（4）界面處理：原構件混凝土界面清理、修整露出骨料新面后，尚應采用花錘、砂輪機或高壓水射流進行打毛。采用花錘打毛可在混凝土粘合面上鏨出麻點，形成點深約3mm，點數600～800點/m2的均勻分布；也可鏨成點深4～5mm，間距約30mm的梅花形分布；采用砂輪機或高壓水射流打毛可在混凝土粘合面上打出方向垂直于構件軸線，紋深為3～4mm，間距50mm的橫向紋路。完成上述加工后，應用綱絲刷等工具清除原構件混凝土表面松動的骨料、砂礫，浮渣和粘塵，并用清潔的壓力水沖洗干凈。型鋼骨架及鋼箍與混凝土的粘合面經修整除去銹皮及氧化膜后，應進行糙化處理。糙化可采用砂輪打麿，噴砂或高壓水射流等技術；但糙化程度應以噴砂效果為準。

（5）配制結構膠，型鋼安裝、箍板焊接：對于雙組份結構膠，根據配合比取適量A膠B膠混合充分攪拌后備用。用抹刀取配制好的結構膠同時涂抹在已處理好的結構混凝土表面和型鋼板面上，厚度1～3mm，中間厚邊緣薄，然后將型鋼板粘貼于預定位置，粘好鋼板后，立即用夾具夾緊或支撐固定，適當施壓。以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為度。結構膠在常溫下固化，24h后即可拆除夾具或支撐，3d方可正常使用。粘好型鋼板后必須用小錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，檢查是否有空鼓聲，如有空鼓聲則應剝下型鋼板補膠，重新粘貼。型鋼骨架各肢安裝后，應與綴板、箍板以及其他連接件等進行焊接。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。

（6）改性環氧樹脂灌縫：綴板、箍板等連接件的下縫隙邊緣，應在灌縫前用密封膠封縫。封縫時，應保持連接與原構件混凝土之間灌漿通道的暢通。灌注改性環氧樹脂時邊灌注邊用橡皮輕敲綴板、箍板，使用灌注飽滿。

（7）養護：型鋼與原構件混凝土結構膠粘合及箍板灌注改性環氧樹脂后，應靜置3d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。

（8）防護面層施工：綴板、箍板等連接件與原構件混凝土之間縫隙灌漿養護達到規定要求后，即可進行防護面層的施工。防護面層施工時粘結后的型鋼、綴板、箍板應用砂輪清除附著污物，然后在上面抹30mm厚C15水泥砂漿保護層，內加鋼絲網防裂。

3　材料與設備

3.1主要材料

①角鋼、扁鋼、焊條，角鋼采用L125×10；扁鋼采用-5×50；焊條采用E43。②結構膠：結構膠一般采用雙組成中性耐候結構膠，其進場時需提供出廠合格證及相應質量檢測與耐久性報告。灌縫一般采用：改性環氧樹脂膠粘劑。③水泥：專用改性水泥。

3.2施工機械設備

本施工所采用的主要機具設備較簡單主要為：切割機、電動手持攪拌機、砂輪機、高壓水、電焊機、鉆孔開鑿機等。

4　質量控制

4.1原材料檢驗

柱子外粘型鋼加固施工所用原材料（角鋼、扁鋼、雙組份中性結構膠、改性環氧樹脂膠粘劑及改性水泥等）進場時均應有出廠合格證，其質量要求及各種材料的測定，均應以現行的國家標準為依據。

4.2施工質量檢驗

（1）外粘型鋼的施工質量檢驗，應在檢查其型鋼肢安裝，綴板焊接合格的基礎上，還要進行膠強度檢驗，即在注膠前，由檢測機構人員到現場在被加固構件上預貼正拉粘結強度檢驗用的標準塊。

（2）鋼標準塊的形狀可根據實際情況選用方形或圓形。方形鋼標準塊的尺寸為40mm×40mm；圓形鋼標準塊的直徑為50mm；鋼標準塊的厚度不應小于20mm；且應45號鋼制作。

（3）鋼標準塊應帶有傳力螺桿，其尺寸和夾持構造，應根據所使用的檢測儀確定。

（4）粘結材料粘合加固材與基材的正拉粘結強度現場測定方法及評定標準應符合現行國家標準《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》（GB50550-2010）附錄U規定。

4.3質量驗收

外粘型鋼加固施工完畢后，應由工程建設單位、設計單位、監理和施工單位共同按設計要求進行工程質量驗收，認定合格后予以簽字。工程驗收時，加固施工單位應提供以下竣工資料：

（1）施工方案及竣工圖；

（2）各種原材料的出廠合格證及材料試驗報告；

（3）粘結材料粘合加固材與基材的正拉粘結強度現場測定試驗結果，檢驗結果的合格評定。

5　安全文明措施

（1）施工單位應當在施工現場設置明顯標志。施工現場及臨時設施的用電線路采用電纜并采用一機一閘，同時還應做好防火、防雷、防觸電等安全措施。工人進入施工現場必須帶安全帽，以防高空墜物傷人及其他意外事故。建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業中的安全檢查，確保做好標準化、規范化。搭設腳手架時，腳手架應搭設牢靠、穩固，以防止倒塌傷人。進行型鋼、綴板除塵、除銹及清理、修整梁柱混凝土界面時必須戴防護眼鏡、防護口罩，以防鐵屑、灰塵造成人身傷害。

（2）施工現場環境保護嚴格按照法律法規、各級主管部門和企業的要求，保護和改善作業現場環境，控制現場的各種粉塵、噪聲及固體廢棄物的排放。采用專項措施防止各種粉塵、噪聲及固體廢棄物的污染，保護好作業現場及其周圍的環境，保證施工人員身體健康，文明施工。嚴格控制施工現場和施工運輸過程中的降塵和飄塵對大氣的污染，采用清掃、灑水、遮蓋、密封等措施降低污染。盡量采用低噪聲設備和工藝代替高噪聲設備與加工工藝。凡在人口稠密區進行強噪聲作業時，須嚴格控制作業時間，一般晚10點到次日早6點之間停止強噪聲作業。

6　效益分析及應用實例

（1）梁柱外粘鋼加固施工且有便捷、安全，簡單易行、靈活機動的特點且工期較短，外形變化不大，費用低，經濟，與其他加固類型相比，可降低造價10～15％。

（2）工程應用實例：海軍某部隊綜合服務中心大樓位于某部隊大院內，原設計為六層框架結構大樓。施工至四層時業主決定增加室內羽毛球館、室內綜合器械訓練館、圖書閱覽館，并調整部分房間的使用功能，約增加建筑面積1968m2，經計算對本大樓，增加二層就可滿足上述功能占用面積需要。本工程標準層層高4.5m，增加二層相當于增加9m。經設計驗算4層以上未施工部分可直接進行設計變更增加梁柱配筋，4層以下已施工部分需對梁、柱進行加固施工，為了不影響外觀，同時能在合同期內完成，業主及設計決定采用梁柱外粘型鋼加固施工方法。該工程實際施工加固梁4條、柱子54根，節約用地1968m2，節約經費92.8萬元。

7　結束語

梁柱外粘鋼加固施工是由于各種原因致使建筑的安全性受到影響，而需要對建筑物主體結構進行加固的一種方法，其具有對結構外觀形象影響小、強度增加明顯，施工簡便、工期短，費用低、經濟、安全等特點，值得推廣。

[1]《建筑結構加固工程施工質量驗收規范》（GB50550-2010）.

TU746.3

A

1673-0038（2015）22-0076-02

2015-5-15

林啟野（1965-），男，工程師，本科，主要從事建筑施工技術工作。