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某基礎(chǔ)架空部分加層工程加固施工技術(shù)

2012-03-29 01:31楊子榮鄭文杰
重慶建筑 2012年5期
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)膠包鋼植筋

楊子榮,李 志,鄭文杰

(重慶一建建設(shè)集團(tuán)有限公司重慶400051)

某基礎(chǔ)架空部分加層工程加固施工技術(shù)

楊子榮,李 志,鄭文杰

(重慶一建建設(shè)集團(tuán)有限公司重慶400051)

本文結(jié)合具體工程實(shí)例,從加固設(shè)計(jì)原則及加固方法入手,詳細(xì)地闡述了粘鋼加固和植筋施工的工藝流程和控制要點(diǎn)。

加固;粘鋼加固;植筋;固化

1 工程概況

某工程為6層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),高度為23.600m??拐鹪O(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)為丙類,抗震設(shè)防烈度為6度,結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),設(shè)計(jì)使用年限為50年。工程主體已經(jīng)完工?,F(xiàn)狀地形還沒(méi)有回填到設(shè)計(jì)要求的環(huán)境標(biāo)高,建設(shè)單位結(jié)合實(shí)際情況需要,向建設(shè)行政主管部門增加相應(yīng)報(bào)審手續(xù),在其辦公樓將原來(lái)基礎(chǔ)架空部分增加為一層地下室,增加地下層面積為2000m2。

2 加固設(shè)計(jì)原則及加固方法[1]-[4]

加固須在保證原有建筑和滿足設(shè)計(jì)承載力要求下,確保新增部分設(shè)計(jì)承載力滿足規(guī)范要求,盡可能減少加固和改造對(duì)使用功能帶來(lái)的不利影響。

本工程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況,基礎(chǔ)下巖石較好,經(jīng)設(shè)計(jì)復(fù)核,樁基礎(chǔ)不需要進(jìn)行加固處理。在-2.500m及1.400m標(biāo)高各增設(shè)了一層地梁。在-2.500~2.000m范圍是利用原有樁代替柱作為豎向承載力構(gòu)件,考慮到縱向配筋不足,箍筋缺上下加密區(qū),對(duì)樁全長(zhǎng)進(jìn)行粘鋼加固處理,以提高其承載力。對(duì)于原有地梁,在增加了樓板及使用荷載后,不能滿足承載力要求,對(duì)框架梁進(jìn)行增大截面加固處理。

2.1 利用原地梁對(duì)新增樓層梁增大截面法加固

新舊混凝土結(jié)合面的原面混凝土全部鑿掉,深度約6~10mm。清除碎塊和松動(dòng)部分,沖洗干凈,充分潤(rùn)濕后澆筑新混凝土。梁縱筋應(yīng)植入柱或橫向梁的鋼筋骨架內(nèi),除圖中特別注明部分外,其余植入深度15d。植筋前應(yīng)探明原有梁主筋位置,再?gòu)南鄳?yīng)位置植筋。大樣圖中植筋與梁筋搭接的長(zhǎng)度,除特別注明外,其余搭接長(zhǎng)度均為≥35d。新增框梁同原地梁連接示意如圖1。

圖1 新增框架梁同原地梁連接大樣圖

2.2.高樁架空段(-2.500~2.000層)樁改框柱采用粘鋼加固的方法。

圓樁包鋼加固方法及加固效果見(jiàn)圖2。

圖2 圓樁包鋼加固示意及效果圖

方樁包鋼加固方法及加固效果見(jiàn)圖3。

圖3 方樁包鋼加固示意及效果圖

橢圓樁包鋼加固方法及加固效果見(jiàn)圖4。

圖4 橢圓樁包鋼加固示意及效果圖

3 粘鋼加固施工

3.1 粘鋼加固施工工藝流程進(jìn)行見(jiàn)圖5。

圖5 粘鋼加固施工工藝流程圖

3.2 工藝流程

3.2.1 被粘混凝土和鋼板表面處理

表面處理包括加固構(gòu)件的粘合面處理及鋼板的貼合面處理,是最關(guān)鍵的工序。

(1)對(duì)于混凝土構(gòu)件的粘合面,應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊堅(jiān)實(shí)干濕程度,分別按下列方法進(jìn)行處理:

對(duì)原混凝土構(gòu)件的粘合面,可用硬毛刷粘高效洗滌劑,刷除表面油垢物后用冷水沖洗,再對(duì)粘合面進(jìn)行打磨,除去2~3㎜厚表層,直至完全露出新面,并用無(wú)油壓縮空氣吹除粉粒。如混凝土表面不是很臟很舊,則直接對(duì)粘合面進(jìn)行打磨,去掉1~2㎜表層,除去粉層或用清水沖洗干凈。

對(duì)于新混凝土粘合面,先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去,再用硬毛刷粘洗滌劑洗刷表面,或用有壓冷水沖洗,待完全干后即可涂粘結(jié)劑。

對(duì)于齡期在3個(gè)月以內(nèi),或濕度較大的混凝土構(gòu)件,須進(jìn)行人工干燥處理。

(2)鋼板粘接面須進(jìn)行除銹和粗糙處理。如鋼板未生銹或輕微銹蝕,可用噴砂、砂布或平砂輪打磨,直到出現(xiàn)金屬光澤。打磨粗糙度越大越好,打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直。其后,用脫脂棉粘丙酮擦拭干凈。如鋼板銹蝕嚴(yán)重,須用適度鹽酸浸蝕20min,使銹層脫落,再用石灰水沖洗,中和酸離子,最后用干砂輪打磨出紋道。

3.2.2 加固構(gòu)件卸荷

粘鋼板前,應(yīng)對(duì)被加固構(gòu)件進(jìn)行卸荷,采用千斤頂方式卸荷,對(duì)于承受均布荷載的,采用多點(diǎn)均勻頂開(kāi);對(duì)于有次梁作用的主梁,再根據(jù)梁下設(shè)一臺(tái)千斤頂。頂升噸位以頂面不出現(xiàn)裂縫為準(zhǔn)。具體實(shí)施依工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要而定。

3.2.3 固定及焊接

用膨脹螺絲將縱向鋼板固定好后,將環(huán)形綴板與縱向鋼板進(jìn)行焊接。焊接完成后進(jìn)行檢查,保證焊接質(zhì)量。

3.2.4 封閉縫隙

對(duì)縱向鋼板的左右兩側(cè)和環(huán)形綴板的上下兩側(cè)的縫隙用環(huán)氧膠泥封閉。

3.2.5 灌注漿液

待封閉材料獲得強(qiáng)度后,對(duì)鋼板及各個(gè)綴板與混凝土之間的間隙采用環(huán)氧樹(shù)脂漿液灌注,用壓力灌膠方式進(jìn)行灌注,確保密實(shí)度。

3.2.6 固化

粘結(jié)劑在常溫下固化,保持在20℃以上,72小時(shí)即可拆除夾鉗或無(wú)人為支撐,72小時(shí)后可受力使用。

3.2.7 卸支撐檢驗(yàn)

撤除臨時(shí)固定設(shè)備后,應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘結(jié)鋼板,用音響判斷粘貼接效果(或用超聲波法探測(cè)粘結(jié)密實(shí)度)。如錨固區(qū)粘結(jié)面積小于90%,非錨固區(qū)面積少于70%,則這些粘結(jié)件無(wú)效,應(yīng)剝下重新粘結(jié)。

3.2.8 防腐處理

加固后,鋼板表面應(yīng)粉刷水泥砂保護(hù)。如鋼板表面積較大,為利于砂粘結(jié),可粘一層鉛絲網(wǎng)或粘一層豆石,并在抹灰時(shí)涂刷一道混凝土界面劑。

4 地梁及框架梁增大截面法加固植筋施工

4.1 植筋施工工藝流程進(jìn)行見(jiàn)圖6。

圖6 植筋施工工藝流程圖

4.2 工藝流程

4.2.1 放線

根據(jù)圖紙及洽談要求,在需鉆孔的部位鑿去混凝土保護(hù)層,顯露出主筋位置,避開(kāi)鋼筋位置,標(biāo)出鉆孔位置,鉆孔位置應(yīng)正確。

4.2.2 成孔

鉆孔使用配套沖擊電鉆,孔洞間距與孔洞深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求,孔徑大小可以根據(jù)現(xiàn)有鉆頭直徑適量調(diào)整(±2mm)??椎劳瓿珊髴?yīng)及時(shí)會(huì)同甲方、設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理人員對(duì)孔道、孔徑、深度、位置等方面進(jìn)行驗(yàn)收,合格后方可進(jìn)行下道工序。根據(jù)本工程實(shí)際情況植筋采用跳孔施工,植筋完成達(dá)到抗拉強(qiáng)度后,再施工其它孔。

4.2.3 清孔

電錘成孔,成孔后的孔道和孔徑檢查符合要求后,必須用吹風(fēng)機(jī)和刷子清除孔道內(nèi)的粉塵,避免由于粉塵產(chǎn)生隔離而影響粘結(jié)面,先用吹風(fēng)機(jī)鼓吹幾遍,然后用刷子來(lái)回清刷孔道,直到無(wú)粉塵為止,不能用水沖洗,以免殘留在孔中的水分削弱粘合劑的使用。

4.2.4 注膠

配膠時(shí)注意稱量器具應(yīng)干凈,配制用完畢后清洗干凈,該膠粘劑的兩個(gè)不同化學(xué)組分在未混合前,不會(huì)固化;一旦混合后,就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象,并很快固化,所以一次配膠量不宜過(guò)多,以免時(shí)間過(guò)長(zhǎng)粘膠變質(zhì)影響施工和粘膠質(zhì)量。一般一次配制的結(jié)構(gòu)膠要在30min內(nèi)用完。將配制好的結(jié)構(gòu)膠,用專用注膠槍或其他方法進(jìn)行注膠,注膠量為孔深2/3即可。從孔底向外均勻地把適量膠粘劑填注孔內(nèi),注意勿將空氣封入孔內(nèi)

4.2.5 錨筋

對(duì)錨固筋端部用鋼絲刷除銹進(jìn)行除銹,除銹的長(zhǎng)度應(yīng)大于錨固件的錨固長(zhǎng)度。植入前必須校直。

鋼筋植入時(shí)適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng),以利于排除空氣。并用錘擊入孔底。按順時(shí)針?lè)较虬唁摻钇叫杏诳锥醋呦蜉p輕植入孔中,直至插入孔底,膠粘劑溢出。清理多余結(jié)構(gòu)膠,對(duì)水平鋼筋應(yīng)用軟質(zhì)材料把孔堵上,在建筑結(jié)構(gòu)膠未固化前,不要將鋼筋隨便碰撞擺動(dòng),以免影響質(zhì)量,一般環(huán)境溫度在15℃以下時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加固化時(shí)間或進(jìn)行人工加溫處理。

4.2.6 固化

在結(jié)構(gòu)膠沒(méi)有固化以前,應(yīng)對(duì)錨筋進(jìn)行保護(hù),不得對(duì)錨筋進(jìn)行搖擺碰撞。將鋼筋外露端固定在模架上,使其不受外力作用,直至凝結(jié),并派專人現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度,一般在12~24小時(shí)左右。

5 加固材料技術(shù)要求

角鋼及鋼板均采用Q235-B,其中角鋼為熱軋型鋼;粘膠劑采用A級(jí)環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)構(gòu)膠,其安全性能指標(biāo)需滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固規(guī)范》(GB50367)的相關(guān)規(guī)定。

對(duì)粘合面打磨時(shí),必須露出混凝土新面并保證表面平整,四周磨出半徑r≥7mm的小圓角,小圓角應(yīng)與角鋼內(nèi)圓角相吻合。混凝土表面應(yīng)采用壓縮空氣吹盡,不得污染。

鋼板粘結(jié)面須進(jìn)行徹底除銹保持干凈,不得污染。

對(duì)各根外包鋼法加固柱,全長(zhǎng)范圍內(nèi)角鋼安裝完畢并完成綴板焊接后,應(yīng)對(duì)角鋼兩側(cè)邊緣和綴板板底面縫隙采用環(huán)氧膠泥封閉。封閉材料獲得強(qiáng)度后,對(duì)角鋼、綴板與基層混凝土之間的間隙采用環(huán)氧樹(shù)脂漿液灌注,并確保灌注密實(shí)。

型鋼表面(包括混凝土表面)應(yīng)抹厚度大于25mm的M 10水泥砂漿(應(yīng)加鋼絲網(wǎng)防裂)做保護(hù)層,也可采用其它具有防腐蝕和防火性能的飾面材料加以保護(hù)。

6 加固驗(yàn)收

增大截面法加固的每個(gè)構(gòu)件,均應(yīng)留置一組試塊進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè),滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)可作為驗(yàn)收依據(jù)。植筋應(yīng)進(jìn)行抗拔檢驗(yàn),各種規(guī)格抽檢一組,抗拔檢驗(yàn)荷載不小于300As(N),其中As為植筋的面積(mm2)。包鋼加固應(yīng)采用敲擊法對(duì)注漿飽滿度進(jìn)行檢查,空鼓區(qū)面積不能超過(guò)總面積的5%。加固效果見(jiàn)圖7。

圖7 加固完成效果圖

7 結(jié)束語(yǔ)

該工程根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,科學(xué)合理利用高樁地下空間,取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。該項(xiàng)目從立項(xiàng)審批到最終驗(yàn)收均在建設(shè)行政主管部門監(jiān)督下進(jìn)行,與私自亂挖地下室及屋頂私自加層等違法建筑不可同日而語(yǔ)。

責(zé)任編輯:李 紅

[1]GB 50011-2010.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[s].

[2]GB 50010-2010.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[s].

[3]GB 50367-2006.混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范[s].

[4]萬(wàn)墨林,韓斷云.混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)[J].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

[5]GB 50550-2010.建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[s].

ReinforcementConstruction Technology for Layer-adding Projectof Some Basis Aerial Part

Based on the design principles andmethods of reinforcement of several specific cases,the authors elaborate on the technology process and controlpointsof reinforcing sticky steeland planting steelbars.

Reinforcement;Sticky steel reinforcement;Steelbar;Solidification

TU741

A

1671-9107(2012)05-0032-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2012.05.032

2012-03-1

楊子榮(1973-),男,四川南部人,工程師,從事土建工程施工管理及技術(shù)工作。

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