颜仕民
雷州市平安建筑工程有限公司524200
摘要:当前,随着科学技术的日益发展,建筑施工领域中不少新材料、新技术、新工艺得到了广泛的应用。以建筑结构补强施工为例,加粘型钢加固工艺逐渐代替了传统的加大截面工艺得到广泛的应用。本文结合了具体的工程实例,探讨了加粘型钢加固工艺在建筑结构补强施工中的应用。
关键词:加粘型钢加固工艺;加大截面工艺;建筑结构补强施工
近些年,粘结型钢加固工艺作为一种新型加固方法,凭借着其加固效果好、施工周期短等优点,在建筑结构补强施工中得到了十分广泛的应用。但是,因为在实际施工中,型钢成型后刚度十分大,很难变形,对此必须严格按照施工工序与施工规范要求开展作业,使得型钢与被加固构件表面紧贴,保证加固效果。
1.建筑结构补强施工工艺分析
1.1加大截面工艺
在建筑结构补强施工中,加大截面是较为常用的而一种工艺,其主要是通过同种材料的应用,增大被加固构件截面以及配筋量,从而实现结构抗力的有效增强。但是,在进行加大截面工艺施工时,必须有效解决新旧混凝土共同工作这一关键问题。对于受弯构件来说,新旧混凝土结合面剪应力相对比较大,且其属于薄弱部位,因此与其余部位相比,其抗剪强度较低,从而是的加固效果受到不利影响。同时,加大截面工艺施工速度较慢,在实际应用中难免对建筑物的日常使用产生一定阻碍。
1.2加粘型钢(纤维布)加固工艺
如上所述,为了解决加大截面工艺存在的缺陷,粘贴加固技术应运而生,根据粘贴材料的不同其可以分为多个类型,例如:外粘纤维复合材料、外粘钢板等等。加粘型钢(纤维)加固工艺主要是利用高强胶粘剂将钢板(纤维布)粘贴在被加固构件表面,从而构成“砼—胶—钢板(纤维布)”这样一个系统,实现构件强度和刚度的有效提高[1]。在该工艺的应用过程中,因为胶粘剂物理化学性能优良,使得钢板(纤维布)和被加固构件形成一个完整的整体,施工速度快,不会影响建筑物的日常使用。
2.实例分析加粘型钢加固工艺在建筑结构补强施工中的应用
2.1工程概况
某工程建筑结构属于框剪结构,建筑总面积达到14533.85m2,总高度达58.4m,一共15层,1-3层层高是4.5m,其余层高均是3.6m。该工程安全等级二级,抗震等级则是三级,建筑结构阻尼比为0.05。工程地下室-4层、5-8层、9-15层柱墙混凝土的设计强度等级分别为C35、C30、C25。
2.2结构问题分析
根据某次质检抽查发现,该工程主楼部分周轴柱未能够达到设计要求。对此,本工程项目部委托第三方检测机构对地下室-4层的柱墙全部进行检测,结果显示:三层的⑦交?轴、④交?轴、⑦交?轴均为达到设计要求,轻度之仅仅为26.8、31.7以及30.4MPa。
根据原本的设计要求,该建筑1-3层柱截面不存在任何变化,直到4层截面才开始出现缩小的现象,对此通过验算可以得出,三层柱强度只要为30MPa即可满足承载力要求,所以在上述三个轴柱中,只需要对⑦交?轴进行补强施工[2]。
2.3结构补强施工
2.3.1方案选择
在对本工程柱墙进行加固施工时,可采用的方案主要分为两种:一是加大柱截面;二是柱外加粘型钢加固。如上所述,第一种施工方案施工时间长,并会造成建筑施工面积减少,故最终选择了第二种方案。
2.3.2进场准备
在进行结构补强施工时,必须严格根据设计要求,做好材料、构件的检测工作:(1)钢材必须具备相应的质量证明书,同时需按照相关规定做好抽样检验,若是质量不合格不得使用;(2)若是钢材的表面存在锈蚀、划痕等现象,则要求其深度必须小于钢材厚度负差值的一半;(3)钢材表面存在的锈蚀,必须满足《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的要求;(4)连接材料、螺栓、涂料等等均需具备相应的出厂质量证明书,其规格与质量需满足国家相关标准。
2.3.3主要施工方法
在进行加粘型钢施工时,必须严格按照结构施工图展开工作,具体步骤如下所示:
(1)表面处理,主要可以分为两大部分:一是原结构贴合面的处理,工作人员应将结构表面的粉饰层凿去,并使用打磨机进行打磨工作,一般打去的表层厚度应达到1-2mm。打磨完毕以后,利用吹风机吹去灰尘,若是原结构的表面存在凹凸不平的问题,则必须使用环氧树脂砂浆做好相应的修补工作。二是钢板贴合面的处理,工作人员应使用角磨机对钢板进行打磨,直至出现金属的光泽。值得注意的是,打磨的粗糙度应较大,在进行固定施工前,需使用棉纱粘丙酮对其进行擦拭。在上述处理工作均完成后,应在构件表面划出处理轮廓线以及相应的螺栓位置。
(2)制作角钢:①在进行下料之前,应做好钢板的划线工作,要求长、宽度的误差必须小于5mm。②利用剪板机切割钢板,需注意在切割之前必须做好钢板的清理工作。
(3)固定角钢:经过上述步骤已经处理好的角钢,方可进入下一步固定工序,注意预留好注胶的缝隙。将缀板与角钢平焊联结成一个整体,注意在焊接的过程中,每边需使用厚度为3mm的铁板作为点半,焊垫处于角钢或是缀板的内侧,从而保证胶缝畅通[3]。
(4)封缝:利用混凝土对角钢与缀板的四周进行修补胶的封缝工作,注意每隔一米就埋设下相应的灌胶嘴,最上方设置排气嘴;需特别重视油螺杆周围缝隙的封闭。
(5)密封检查。封缝施工完成之后,应沿着型钢涂上一层肥皂水,通过压缩空气对封缝的密封效果进行检查。
(6)配胶:根据使用说明书上的具体规定,使用洁净容器与承重衡器配置灌注胶,在进行搅拌时,应沿着统一方向进行,防止空气混入液体中,出现气泡问题。通常情况下,搅拌器搅拌时间大约是3min,确保胶体颜色均匀即可。
(7)灌胶:作业人员应在厂家的指导下开展灌胶工作,首先将已经调配好的胶液灌注至压力注浆罐中,并把注浆管和灌胶嘴相连接。该方法主要是在底嘴进行进行灌胶,从而使得胶体油锅由下往上浸透,溢出排气孔并将其封堵住。
(8)检测:主要使用的是非破损检验方法,一般利用小锤对钢板进行敲击,若是不存在空洞声,表明灌注密实,相反则需做好补胶工作,测区应达到90%的合格率[4]。
(10)固化:固化72小时之后,方可使用。
(11)维护。在型钢的表面可以粉刷上20mm厚的M15水泥砂浆或是防锈漆,从而实现对钢材的有效保护,防止出现腐蚀问题。
2.3.4加固施工效果
根据本工程现场施工资料的分析可以基本判断出此次质量事故出现的原因:(1)商品混凝土强度、离散性未达到要求;(2)现场混凝土施工不够规范。在采取了加粘型钢加固工艺对建筑结构进行补强之后,柱体的结构强度、刚度均满足设计要求,且原结构尺寸的增加较少,使得建筑使用空间满足使用要求。
3.结束语
综上所述,建筑结构补强施工中加粘型钢加固工艺的应用,实现了被加固构件强度的有效增加,施工迅速、效果显著。在上述工程施工中,型钢与原本的构件有效形成整体,共同变形受力,从而实现了结构承载力、刚度的有效提高。根据监测发现,该工程加固完成后直至现在,加固构件一直处于正常工作状态,未出现任何质量事故。
参考文献:
[1]陈彬.对建筑结构工程中粘钢加固技术的分析[J].大科技:科技天地,2011,(8):158-159.
[2]卢喜.试论粘钢加固施工工艺在建筑工程中的应用[J].科学之友,2010,(24):44-45.
[3]任佳宝.浅谈粘钢加固技术在民用建筑施工中的应用[J].科学与财富,2013,(7):254-254.
[4]武莽,崔熙光,王帅.外包粘钢法加固柱在建筑结构中的应用[J].四川建筑,2010,30(1):108-109.