房屋建筑的几种加固工程技术方法

李富强

(成都天合房屋开发有限责任公司,四川成都 610000)

在经济高速发展,建设规模不断扩大的今天,不可避免会产生一些影响结构安全的质量事故;有的改变建筑的使用功能和改造项目也逐渐增多;还有各种自然灾害(震害、塌方、地陷、水灾、泥石流等)都会直接造成房屋建筑或结构构件需要进行加固处理,以保证结构安全和满足建筑使用功能需要。在这里就房屋建筑的几种加固工程技术方法提出一些技术要求。

1 加固工程的总体技术要求

(1)加固工程的施工企业必须具有与之相适应的资质等级、专业技术人员和技术装备。

(2)加固工程除按照施工图和施工组织设计(方案)施工外,还必须满足国家现行颁布的相关规范和技术标准。

(3)对结构构件进行加固时不得破坏原有结构构件和未进行加固的结构构件。

(4)加固中的临时性安全措施、临时设施和文明施工措施,加固施工企业应综合考虑,并应统一管理。

(5)加固所用材料进场应按规定报验,按程序及时报审和取样送检,经相关单位验收、检测合格后方可投入使用。

(6)加固材料的各项技术指标必须满足设计文件、施工合同和现行国家规范、标准的相关要求。

(7)加固结构构件必须按相关规定进行检测,并提供相关合格检测报告。

(8)加固方法的采用应符合设计要求和保证加固后结构安全可靠,并满足建筑的使用功能。

2 钢筋混凝土加大截面法加固的技术要求

2.1 材料

(1)混凝土宜采用商品混凝土或自流平衡混凝土,商品混凝土掺加粉煤灰必须为Ⅰ级,强度等级符合设计要求。

(2)钢材必须按规定进场报验,按程序及时报审和取样送检,经法定检测机构检验合格后使用。

(3)焊条按设计要求及施工方案选定,按规定报验和报审,审查合格后使用。

(4)机械连接接头按规定提供型式检验报告和相关合格证明文件,经审查合格后使用。

(5)结构植筋胶按设计选定;生产厂家应出具符合现行国家标准的相关合格证明文件;施工单位按程序及时报审和取样送检,经法定检测机构检验合格后使用。

2.2 工艺、方法

2.2.1 表面处理

(1)墙、柱的表面处理宜采用满剔除表层混凝土,剔除厚度 4～8mm;采用《墙、柱表面剔凿确认单》并做样板确认。

(2)梁的表面处理。对原构件混凝土表面凿毛或打成沟槽,沟槽深度不小于 4mm;间距为箍筋间距或 200mm并打磨除去碳化层。

(3)墙、柱纵筋穿越楼板的混凝土L型槽剔凿可采用人工剔凿辅以电锤剔除。

(4)建渣的清运应充分利用现场已有的运输机具及时完成,为下一步工作创造条件。

2.2.2 墙、柱、梁植筋

(1)承重结构植筋的锚固深度、钻孔孔径应严格按施工图要求确定;施工图未明确的应符合表1、表2的要求。

(2)构造植筋(非结构植筋)长度为 10 d(d为钢筋直径),且大于 100mm,钻孔直径应符合表2的要求。

(3)任何植筋均不得破坏或截断原结构构件钢筋。

(4)植筋完成后不得扰动,应保证固化静置时间不少于24 h。

2.2.3 墙、柱、梁钢筋制作安装

(1)墙、柱、梁的纵向钢筋采用对接接头,其构造应满足03G 101-1中墙、柱、梁抗震的构造要求。其连接接头应按规定取样送检。

(2)柱纵筋应按设计要求布置,尽量绕过梁。无法绕过时同一立面只能有一根纵筋穿梁。

(3)柱箍筋采用开口 U型箍沿柱子长向交错布置,其同一箍筋搭接长度不小于 250mm,搭接长度范围内绑扎不少于 2道,然后按 10 d长度将开口 U型箍进行焊接。

(4)柱、梁纵向钢筋采用对接接头,梁应采用闪光对焊或机械连接,柱应采用机械连接或电渣压力焊接。

(5)梁箍筋尽量采用封闭式箍筋,采用U型箍时应与原箍筋有效焊接或植筋锚固连接。

2.2.4 模板

模板应有足够的强度、刚度和稳定性,满足梁、柱混凝土成型质量和截面几何尺寸符合设计要求。

2.2.5 混凝土施工

(1)混凝土界面处理和浇筑质量应满足设计及相关验收规范、标准要求。

(2)混凝土垂直运输采用施工电梯,水平运输采用人力手推车。

(3)混凝土浇筑采用内部振捣或附着式机械外部振捣辅以人工内部钎插的施工方法。

(4)浇筑混凝土 12h开始养护,养护期应不少于 14 d。

2.2.6 加固工艺流程

3 碳纤维布加固技术要求

3.1 材料

(1)碳纤维布的采用满足设计要求。必须是聚丙烯腈基(PAN基)12 K以下小丝束连续纤维。单位面积质量 300 g/m2。

(2)结构加固用胶粘剂采用A级配套胶。必须是免底涂,且浸渍、粘贴与修补兼用的单一胶粘剂,胶粘剂厂商应出具免底涂的胶粘剂证书。结构加固用胶粘剂应进行安全性能指标、湿热老化检验合格;必须通过毒性检验,对完全固化的胶粘剂,其检验结果应符合实际无毒卫生等级要求;必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂。

简易鉴别纤维织物(碳纤维布)采用剪下一小块纤维织物用打火机或在煤气炉上点火燃烧,织物立即卷曲或有灰烬出现,判定该产品系用劣质纤维或掺合其他品种纤维制成。

(3)碳纤维布和胶粘剂必须按规定做适配性试验,进场时按规定取样送检,并随产品一道提供相关合格证明文件。

3.2 工艺、方法

3.2.1 基层处理

(1)混凝土表面处理应平整、清新、干净、无杂物、油污并打磨除去碳化层,用丙酮擦拭保持混凝土表面清洁、干燥。

(2)对混凝土表面的裂缝、凹陷应采用修补胶修补填充找平,进行糙化处理。

(3)碳纤维布转角粘贴时,对梁、柱、板的棱角应用机械打磨成圆弧角,进行圆化处理。

3.2.2 碳纤维布粘贴

(1)碳纤维布粘贴应采用湿法铺层和常温固化。

(2)应采用滚筒将树脂均匀涂抹于混凝土表面,指触干燥后进行找平,找平层指触干燥后尽快进行碳纤维布粘贴。

(3)粘贴碳纤维布用手轻压贴于需粘贴位置,采用专用的滚筒顺纤维方向多次滚压,挤出气泡,使浸渍树脂充分浸透纤维布,密实结合;滚压时不得损坏碳纤维布。

(4)对粘贴空鼓的确认和处理按《混凝土结构加固设计规范》GB 5036-2006相关条款执行。

(5)多层粘贴时,在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行,若超过 60min,则应等12h后,再行涤粘渍胶粘贴下一层。

(6)沿梁长方向粘贴纤维布,在截断处、支座和集中荷载处设横向压条;梁斜截面粘贴固定粘贴纤维布宜采用织物压条。

3.2.3 碳纤维布粘贴的工艺流程

3.2.4 质量验收

碳纤维布粘贴完成养护7 d后,由具有检测资质的检测单位现场检测。出具的检验合格报告为验收依据。验收合格后采用 1∶3水泥砂浆抹灰,厚度为 15～20mm。

4 外粘钢板(型钢)加固技术要求

4.1 材料

4.1.1 加固用钢板或型钢应采用 Q235和 Q 345结构钢

(1)所用钢材不得使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢材。

(2)焊条的型号应与被焊接钢材的强度相适应;并且满足设计要求。

(3)焊接工艺应符合现行行业标准《钢筋焊接及验收规程》JGJ 18或《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ 81的规定。

4.1.2 结构加固用胶粘剂同上述碳纤维布加固技术要求

4.2 工艺、方法

4.2.1 基层处理

(1)原构件截面的棱角打磨成 R=7mm(半径)的圆角。

(2)清洗、清洁表面油污、杂物后,除去 2～3mm表层碳化混凝土层,清除粉尘,干燥后丙酮擦拭表面。

(3)钢板粘贴面,必须进行除锈和粗糙处理。粗糙纹路应与钢板受力方向垂直,用丙酮擦拭干净。

(4)对混凝土表面的裂缝、凹陷应采用修补胶修补填充找平,进行糙化处理。

4.2.2 钢板(型钢)的粘贴

(1)视粘贴的钢板厚度应分别采用手工涂胶粘贴和压力注胶粘贴。其外粘型钢加固的焊接接点应满足设计及相关规范要求。

(2)结构胶粘剂应经检验合格后,按产品说明书规定配制。

(3)用抹刀将胶粘剂涂抹于处理好的混凝土表面和钢板上时,厚度为 3～5mm,局部允许长度 L≤300mm,厚度不大于 8mm的胶缝;但是,不得出现在端部 600mm范围内。

(4)粘好钢板后,用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如有空洞声应剥下钢板,补胶,重新粘贴至合格。

(5)钢板粘贴好后应立即用夹具或支撑固定,固化期内不得对钢板有任何扰动。

(6)粘钢加固验收合格后,钢板表面粘贴一层钢丝网并抹 20mm厚 1∶3水泥砂浆保护层。

4.2.3 粘钢板(型钢)工艺流程

4.2.4 质量验收

粘钢板(型钢)完成后,由有资质的检测单位现场检测。出具的检验合格报告为验收依据。验收合格后按设计要求抹灰隐蔽。

5 植筋技术要求

5.1 材料

(1)植筋用的胶粘剂采用同上述柱梁钢筋混凝土加固技术要求,且种植锚固件的胶粘剂,其填料必须在工厂制胶时添加,不得在施工现场加入。

(2)植筋用的胶的粘剂必须采用改性环氧类或改性乙烯基脂类(包括改性氨基甲酸脂)的胶粘剂;植筋的钢筋直径大于 22mm时,必须采用 A级胶。

5.2 工艺、方法

(1)植筋的品种、规格型号、孔径、孔深和植筋深度均应满足设计及相关规范标准并符合表1和表2的要求。

(2)构造植筋的锚入长度 L≥10 d,且不小于 100mm。

(3)成孔后应采用专用设备清洁孔内粉末、泥灰、水分,并用丙酮擦洗孔壁至清洁。若清洗的植筋孔不能立即植筋时,应采用清洁的塞子堵塞孔口。

(4)钻孔应按设计要求准确定位,钻孔时不得截断钢筋,因避免破坏原有结构形成的废孔应采用植筋的胶粘剂填满。若废孔较大,允许在胶粘剂中掺加适量石英砂。

(5)对植筋用钢材按规定除锈并用丙酮擦试干净。

(6)植好的钢筋,静置固化不少于 24 h不得扰动(或按植筋胶使用说明书中的要求)。

(7)植筋时,钢筋宜先焊后植,确有困难的,焊点距基材混凝土表面大于 15 d,且用冰水浸渍的湿毛巾包裹植筋外露部分根部。

(8)植筋的工艺流程

(1)施工准备(2)脚手架搭设(3)检查并清理混凝土基层(4)标定位置(5)钻孔(6)清孔

(7)注胶(8)植筋(9)静置固化(10)质量检验。

5.3 质量检测与验收

由具有工程质量检测资质的检测单位根据相关规范、标准现场抽样检测。出具的检验报告作为验收的依据。验收合格后方可连接钢筋。

6 资料与验收

6.1 资料

(1)按部位、楼层、加固方式形成施工记录,填报施工日志。

(2)按《建筑工程施工质量验收规范实施指南》(第二版)中分项工程检验批、隐蔽工程形成验收记录。

(3)按施工质量管理程序对进场材料、取样检测、报审、报验形成质量控制资料。

6.2 验收

(1)按《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2006,《建筑加固工程施工质量验收规范(征求意见稿)》及相关验收规范、标准组织验收。

(2)同一加固方式梁、柱同一规格,同一型号的构件为一个检验批,抽检总数的 10%,且不少于 3根;(墙)板同一种类,同规格为一个检验批,按 100m2或一个楼层为一个检验区。

7 结束语

加固工程适用可行;施工工艺、方法合理有效;各种保审、保验程序严格有序;过程控制措施及时到位;检测手段、方法先进科学;资料数据反映真实准确;这是保证加固工程质量合格结构安全可靠的必然工作和必须要素。

[1]建筑加固工程施工质量验收规范(征求意见稿)(建设部网)

[2]JGJ 145-2004混凝土后锚固技术规程[S]

[3]CECS146∶2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程(2007年版)[S]

[4]GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范 [S]

[5]06SG311-1混凝土结构加固构造[S]

[6]西南G05701西南地区建筑标准设计通用图[S]

[7]03G101-1混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图[S]