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    建筑樓板出現裂縫怎么辦?粘鋼加固來解決
    瀏覽: 發布日期:2020-03-06
                一、建筑粘鋼加固材料工藝
     
                該粘鋼加固工藝用膨脹螺栓(選用螺桿螺母分離式,方便鋼板的緊固和拆卸)采用M6(長度50mm左右,用于3-4毫米厚鋼板)和M8(長度80mm左右,用于5-6毫米厚鋼板),粘結膠選用Sikadur-31 CF A和B雙組份產品。產品性能和特點如下:



               Sikadur-31 CF是一種無溶劑、可在潮濕基面上施工的、雙組份、觸變性環氧結構粘結劑。
     
                是由環氧樹脂和一種特殊填料組成,適用溫度在+10°C和 +30°C之間。
     
                用途 :
     
                 結構粘結劑和粘結灰漿,可用于粘結:混凝土構件,硬質天然石材,陶瓷和纖維水泥制品,砂漿、砌體,鐵、鋼、鋁材,木材,聚酯材料和環氧材料,玻璃
     
                  修補砂漿和粘結劑,可用于:修補結構邊角,修補蜂窩麻面,立面和頂面施工
     
                  填縫和裂縫封閉,可用于:連接和橋接裂縫,及棱角修補
     
                 特點 :
     
                 易于拌合和施工
     
                 在干燥和帶潮氣的混凝土表面都適用
     
                  與大多數結構材料之間有良好的粘結性能
     
                  高強度粘結劑
     
                  觸變性;立面與頂面施工無流淌(10mm厚度以內)
     
                  無溶劑
     
                 固化后無收縮變形
     
                組份顏色差異明顯,易于控制好混合比
     
                 無需底涂
     
                 初始和最終力學強度高
     
                良好的耐磨性能
     
                防液體和水蒸汽的滲入
     
                良好的耐化學腐蝕性能
     
               儲存 :
     
                在干燥、5°~30°及避免陽光直射,未開封、未破壞的儲存環境下可以儲存24個月。
     
                抗拉強度 :
     
                在10°~20°情況下養護10天,強度可達15~20N/mm 2 。
     
                 粘結強度 :
     
                在10°~20°情況下養護10天,混凝土基面強度>4N/mm 2 ,鋼材基面強度為15N/mm 2
     
                二、建筑粘鋼加固工藝流程選擇和優化
     
               1. 施工準備的優化
     
               考慮施工便捷性和對工期的要求,所有鋼材應按照施工圖紙尺寸和打孔位置、大小等繪制鋼板加工圖(并標明加工編號(樓棟號-樓層號-梁編號-部位號,如F-1-B10-D或F1B10D,表明第F棟,1層梁10梁底板),便于鋼板與結構加固部位一一對應,避免施工時混用),廠家預加工后送到施工現場。現場作業隊伍只需按照批復的方案對結構進行處理。待鋼板運至現場后便可以開始后續施工。這樣結構的準備和鋼材的準備可以同步進行,節約一定工期。
     
               所采購的鋼板應先進行必要的力學實驗(實驗內容可以和結構師進行預先溝通,且明確是否需要在結構師見證取樣的情況下做實驗)以報結構師批準后方能進行采購加工的下單。
     
                2. 鋼板設計的優化
     
                結構加固設計選用的鋼板為3、4、6和8毫米等幾個類型。因為鋼板越厚,錨固長度越長,硬度越大,在混凝土結構設計強度不變的情況下,反而越不容易和原結構協同受力,且施工難度加大不少。本工程混凝土結構梁的設計強度都為C25,8毫米的鋼板很難起到有效的加固和協同受力作用。
     
                根據鋼板力學實驗結果,所選用的鋼板強度高出設計要求,經結構設計同意,可以將8毫米的鋼板改為6毫米。
     
                因此本工程梁加固所用鋼板為3、4和6mm三個類型。
     
                3. U型鋼板粘結的優化
     
               部分結構梁兩端設計有U型鋼板粘結加固。因結構梁高度較大、寬度較小(410X200mm),整體安裝U型鋼板,不便于均勻敷膠。且表面打磨,打孔,粘結加固都有一定困難。
     
               經和結構設計溝通同意,U型鋼板優化為100mm寬在圖紙加固范圍內間距為150mm的鋼帶,用膠粘結后錨栓加固(只需錨固梁兩側)的方案。
     
               4. 膨脹螺栓的優化
     
                加固結構設計圖紙中,設計采用M10(H.S.F.G Blots)摩擦結合式高強膨脹螺栓,因為膨脹螺栓只起到連接鋼板和混凝土結構的作用,本身不參與結構受力,為便于粘結和結構打孔,且保證盡量不破壞原結構混凝土、鋼筋的性能,首先將螺栓直徑根據粘結鋼板厚度的不同優化為M6(長度50mm左右,用于3-4毫米厚鋼板)和M8(長度80mm左右,用于6毫米厚鋼板)兩種。
     
               為增強膨脹螺栓的抗拉強度,提高其抗壓強度,同時為避免因鋼板和混凝土孔徑比螺栓直徑略大(1~2mm),在鋼板或結構受力時螺栓發生輕微晃動造成與鋼板微小的位移導致鋼板和混凝土不能協同作用。因此可以將膨脹螺栓優化為化學螺栓。因為化學螺栓有可靠的抗拉,抗壓能力,且膨脹螺栓的另一個優勢就是螺栓在受剪力的作用下不會發生位移及晃動,能夠最大限度保證結構與鋼板協同受力。
     
                考慮到市場及價格的不可控性,為減小對工期的影響,膨脹螺栓與專用結構膠配合(為保證施工質量和進度,應采購專門的打膠槍施工)后使用可以代替化學螺栓。
     
              另外,考慮到粘結施工后如果發生空鼓率超標需要重新拆除鋼板進行二次粘結時,螺桿與螺母一體式的普通膨脹螺栓很難拆掉重新黏貼鋼板,螺桿與螺母分離式不但便于鋼板拆除重新黏貼施工,且便于鋼板敷膠后的緊固與支撐。
     
             5. 鋼板打孔的優化
     
              結構加固設計和施工的原則是盡量保證原結構不被破壞,而現在的結構加固設計在梁的同一截面設計有4個M10膨脹螺栓。這會造成結構梁受力后在這些截面上出現較嚴重的應力集中,變成梁上的最易受到破壞的截面。因此應將螺栓的位置進行優化,螺栓盡量錯開,同一截面的螺栓原則上不得超過2個,相鄰截面的螺栓最小孔距不宜低于80mm。無法避免的情況下螺栓位置可以“之”字形交叉布置。
     
              現在的結構加固設計中,鋼板上的螺栓鉆孔中心距結構邊緣最小為50mm,而查看配筋圖和保護層厚度會發現,這樣的位置鉆孔必然破壞到梁的受力主筋,這顯然嚴重破壞了原結構的受力性能,而且也極不便于鉆孔、清理和打膠施工。因此鉆孔位置優化為鉆孔外邊距結構外邊緣為55mm(特別是梁底板孔眼位置)。
     
               同樣,現在的結構加固設計中,200mm寬梁底加固鋼板的螺栓設置在正中,不便于敷膠后鋼板與結構邊緣的有效粘結,特別是鋼板厚度為3和4毫米的薄鋼板。因此鉆孔位置優化為“之”字形交叉布置,且鉆孔外邊距結構邊緣為55mm,縱向相鄰間距由圖紙設計的400mm縮小為200mm。
     
              混凝土結構上有PVC線管的打孔在現場進行(用專門的開孔器進行,嚴禁用氧氣乙炔作業)。
     
              6. 鋼板連接的優化
     
               對于因粘結鋼板長度不夠,需要連接的情況,結構加固設計圖紙設計為對接焊,焊縫5mm寬。考慮到粘結鋼板厚度的不同,連接的方式也應各異。6mm厚的鋼板比較適合對接焊(先點焊,后補焊打磨,盡量避免高溫過熱),安裝之前要將需要對接焊的端頭 打磨倒角;
     
              3~4mm厚的鋼板優化為用脹栓搭接錨固約100mm長(此方法可以避免施焊,最大程度上減小了高溫對結構膠的影響)。
     
              所有焊接作業要在粘結加固期過后方可開始, , 加固期內不得施焊。 。 各種形式的焊接 連接 及其他 方式的 連接 盡量避開鋼板受力區 。
     
              7. 梁負彎矩的柱腳加固錨固的優化
     
              現在的結構加固設計將梁負彎矩加固錨固設計為鋼板在膨脹螺栓的作用下錨固在柱腳上。根據配筋圖的鋼筋分布和鋼筋搭接設計以及柱子截面較小的實際情況,在柱子上進行膨脹螺栓的施工必然破壞柱子受力鋼筋,且打孔、清理和打膠施工極為不便。因此將梁負彎矩加固錨固有必要進行優化。
     
              根據建筑結構加固深化設計規范,此節點可以優化為繞開結構柱(障礙物)錨固。優化節點如下圖(粘結板在負彎矩端頭加寬,錨固在混凝土板上):



                梁負彎矩鋼板粘結優化節點
     
               8. 結構卸載和支撐的優化
     
               為保證加固后的結構和鋼板能夠協同受力,同時避免電錘鉆孔過程中對結構不必要的擾動和破壞,加固前對混凝土結構應進行卸載。如果可能,移去梁上部范圍內一切雜物,重物等(已完成墻體等可以保留)。為了解決支撐體系和粘結鋼板施工上有沖突的矛盾,應對支撐順序進行優化,以便于施工:鋼板粘結施工后 → 考慮千斤頂或者頂托鋼管支撐等快速對梁底進行支撐 → 旋緊加固螺母。
     
              三、建筑粘鋼加固施工工藝流程

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