外包鋼加固技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用研究

摘? ? 要：隨著建筑結(jié)構(gòu)使用年限的到來，一些重要建構(gòu)筑物因歷史性文物保護(hù)價值較大，需要對原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，外包鋼技術(shù)在此領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，該設(shè)計保證新舊結(jié)構(gòu)的連接及協(xié)調(diào)工作，制定切實的設(shè)計、施工方案具有重要意義。本文就外包鋼加固技術(shù)（高強(qiáng)、高效、便捷、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點）在建筑工程結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)中的應(yīng)用與同行進(jìn)行探討，以期促進(jìn)該技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：外包鋼;加固技術(shù);建筑工程;結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng);應(yīng)用研究 工程概況

1? 前言

青島利群集團(tuán)即外包鋼加固工程主要內(nèi)容有：梁、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土拆除;原電梯井道洞口，原一層弧形洞口封堵;東中庭、西中庭、南中庭、北中庭扶梯加固改造，裝飾造型加固改造。新增梁、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件;新增貨梯，三連梯等梁、板加固改造;車道延伸;原負(fù)一層樓板開洞;新增電梯吊坑;梁、板等結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土鑿除，保留梁、板鋼筋。砌塊墻砌筑。梁粘鋼、粘布、加大截面加固改造，柱粘鋼、加大截面加固改造。新增鋼梁、鋼柱等鋼結(jié)構(gòu)工程。建筑面積215000平米改擴(kuò)建工程加大梁板柱荷載的原設(shè)計承載力，需要對局部構(gòu)件進(jìn)行框架梁柱板進(jìn)行外包鋼加固，達(dá)到設(shè)計承載力，起到加固的目的，確保構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全性，滿足設(shè)計強(qiáng)度，該項目由青島建設(shè)集團(tuán)組織設(shè)施，加固后經(jīng)第三方檢測滿足設(shè)計要求，達(dá)到了預(yù)期的改造效果。

2? 外包鋼加固技術(shù)在建筑工程結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)

2.1? 設(shè)計原理

外包鋼加固技術(shù)加固一般為柱、梁、板加固，通常設(shè)計有以下內(nèi)容。

（1）柱加固：干法外包鋼濕法外包鋼又稱外粘型鋼加固法，就是在混凝土柱的四角或兩面包以角鋼或槽鋼并用結(jié)構(gòu)膠粘劑壓力注膠使型鋼與原構(gòu)件形成整體的一種加固方法。如對于方形或矩形柱，大多在柱的四角包以角鋼，并在橫向用綴板與之焊接成整體，對于圓形柱或煙囪等圓形構(gòu)件，則多采用扁鋼加套箍的方法。采用此法加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，應(yīng)用改性環(huán)氧樹脂膠粘劑在型鋼與原構(gòu)件結(jié)構(gòu)層表面之間進(jìn)行灌注，使兩者粘結(jié)成整體。

（2）梁外包鋼加固內(nèi)容：為使混凝土梁表面與鋼板很好地粘結(jié)在一起， 對梁表面用角磨機(jī)以鋼絲刷進(jìn)行打磨處理至粗糙并露出混凝土 本色。對鋼板用角磨機(jī)以砂輪片打磨至金屬光澤，并沿受力方向 打磨出紋路，不能有一絲鎊痕，并注意成品保護(hù)。

（3）板加固：在原樓板下粘貼5mm、10mm鋼板條，樓板結(jié)構(gòu)面在螺栓部位粘貼250mm寬鋼板墊板，用高強(qiáng)螺將上下鋼板夾緊提高鋼板與原樓板的整體性，在基層處理時采用結(jié)構(gòu)膠與原面能平整地粘貼在樓板上。

加固施工單位應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)施工組織設(shè)計（方案）進(jìn)行加固施工，并做好對施工操作人員的培訓(xùn)和技術(shù)交底，在施工中監(jiān)理、施工單位應(yīng)嚴(yán)格施工各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。此外，在施工期間，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時與監(jiān)理和設(shè)計單位溝通，必要時設(shè)計人員應(yīng)深入現(xiàn)場，了解施工情況，并在必要的情況下結(jié)合實際情況對加固設(shè)計方案作出相應(yīng)的調(diào)整。

2.2? 加固施工要求

（1）加固施工技術(shù)方案、加固施工順序應(yīng)征得本設(shè)計同意。

（2）結(jié)構(gòu)加固前，應(yīng)對被加固構(gòu)件卸荷。未經(jīng)設(shè)計許可，加固期間不得在原結(jié)構(gòu)上堆放重量大于1.0kN/m2材料或其他物品。

（3）加固前對應(yīng)原結(jié)構(gòu)施工圖和本設(shè)計文件認(rèn)真核對，現(xiàn)場構(gòu)件與設(shè)計不符之處應(yīng)及時通知設(shè)計人員變更。

（4）加固時，對周邊有可能波及到的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，采取有效的支撐保護(hù)措施。

2.3? 粘鋼加固法

（1）施工準(zhǔn)備：加固前應(yīng)對所加固的構(gòu)件盡可能的卸荷。對粘貼部位混凝土的表層含水率及所處環(huán)境溫度進(jìn)行測量，若混凝土表層含水率大于4%或環(huán)境溫度小于5°，則應(yīng)采取措施，在達(dá)到要求后，方可施工;并應(yīng)對加固部位放線定位。

（2）表面處理：對于混凝土構(gòu)件結(jié)合面，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度，分別按以下四種情況。

①對很舊很臟的混凝土構(gòu)件結(jié)合面，應(yīng)先用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表面油污雜質(zhì)，后用冷水沖洗，再對粘合面進(jìn)行打磨，除去2～3厚表層，直至露出新面，并用無油壓縮空氣除粉粒。處理后，若表面凹凸不平，可用高強(qiáng)樹脂砂漿修補(bǔ)。

②如果混凝土表面不是很臟很舊，可直接對粘合面打磨，去掉1～2厚表層，用壓縮空氣除去粉塵或用水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

③對于新混凝土粘合面，先用鋼絲刷除去表面松散浮渣，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。

④對于濕度較大的混凝土構(gòu)件，還需進(jìn)行人工干燥處理。

（3）對于鋼板貼合面，應(yīng)根據(jù)鋼板銹蝕程度，分別按以下兩種方法處理：

①如鋼板未銹蝕或輕微銹蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤為止。打磨粗糙度越大越好，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直。其后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。②如鋼板銹蝕嚴(yán)重，須先用適度鹽酸浸泡20min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，最后用平砂輪打磨出紋道。

（4）粘貼角鋼的結(jié)構(gòu)膠必須采用專門配置的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其安全性能指標(biāo)應(yīng)符合A級膠的要求，嚴(yán)禁使用不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等作浸漬、粘結(jié)膠粘劑。

（5）粘貼角鋼所用A級膠的安全性能指標(biāo)應(yīng)符合GB 50367—2013《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》第16頁表4.4.5的要求。

（6）粘貼用鋼板的焊接連接應(yīng)在灌注粘鋼膠前進(jìn)行，灌注粘鋼膠以后不得對構(gòu)件的粘貼部位進(jìn)行任何焊接連接，以免破壞粘液強(qiáng)度。

（7）在角鋼和鋼板焊接均已完成后，將后灌環(huán)氧樹脂粘鋼膠灌注到角鋼、鋼板與混凝土的空隙中。

（8）后灌環(huán)氧樹脂粘鋼膠固化時，角鋼和鋼板不得有任何松動。

2.4? 粘鋼加固驗收

在鋼板安裝或粘貼之前應(yīng)進(jìn)行表面處理，隱蔽工程驗收，合格后方可繼續(xù)施工。驗收時用小錘輕擊粘鋼鋼板，從音響判斷粘貼效果和粘貼密實度。錨固粘結(jié)區(qū)小于90%，非錨固區(qū)<70%，視粘結(jié)無效。

3? 結(jié)論

通過以上外包鋼加固技術(shù)的設(shè)計、施工、驗收等環(huán)節(jié)，取得了預(yù)期的效果達(dá)到了外包鋼加固的目的，發(fā)揮了新舊建筑材料緊密結(jié)合協(xié)調(diào)工作的作用，該技術(shù)工期短、施工便捷、占用空間息小、快速、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點在文物保護(hù)的建筑工程、日常建筑物動靜荷載變化時廣泛采用值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許成祥，徐茜，許奇琦.外包鋼加固SRC框架結(jié)構(gòu)地震損傷演化分析[J].武漢科技大學(xué)學(xué)報，2019.

[2] 劉宇隆.外包鋼加固鋼筋混凝土梁的實例應(yīng)用研究[J].山西建筑，2017.

作者簡介：

逄成林（1985—）男，漢族，山東青島人，碩士研究生學(xué)歷，研究方向：結(jié)構(gòu)工程，郵編：266071。