续建工程多类型加固施工技术实践

(整期优先)网络出版时间:2024-08-21
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续建工程多类型加固施工技术实践

杨美骄

云南建投第二建设有限公司   云南 昆明 650000

摘 要:续建工程中钢筋混凝土结构构件的加固问题一直是续建工程研究的一个重要课题,文章通过更深层次地理解建筑加固技术,针对多类型的加固方式在项目现场的实际运用实践,以推动续建工程加固技术在今后类似项目的运用。

关键词:续建工程;多类型加固施工技术

0 引言

近年来,房地产行业经历了迅猛的发展势头,然而,部分房地产开发商因资金链断裂,面临无法持续推进建设项目的困境,这直接导致了烂尾楼现象的出现。烂尾楼因多种因素长时间停工,期间频繁遭受外界破坏并长期处于恶劣环境中,逐渐显现出承载能力不足、耐久性能大幅下降等质量缺陷,给建筑物带来了严重的安全隐患,对居民的人身安全构成了重大威胁。为了切实保障人们的居住安全,提升生活质量,采取科学合理的加固补强施工技术措施显得尤为重要。这不仅能够快速高效地完成烂尾楼的续建工程,还能为整个续建项目带来显著的综合效益。本文以某具体加固工程为例,结合工程实践经验,深入探讨粘贴钢板加固法及粘贴碳纤维布等加固施工技术的应用[1]

1 工程概况

楚雄新航鸿雅建设项目楚雄市东部雄宝路延长线,北为鹿城东路延长线,西与青龙河相邻,东、南为规划 60 米道路,该项目集商业、住宅为一体,续建筑面积约146431.08平方米;共计3栋住宅楼,分别为3#楼、5#楼、6#楼建筑高度分别为99.55m,99.60m,99.60m,项目于项目于 2014 年开工,2015 年 10 月整体停工, 主体部分建设进度 1~5 层不等,设 2~3 层地下室,实际完成建筑面积约 28542 ㎡,至重新启动建设该项目已停工7年有余,由于项目停滞时间较久,经过相关质量检测单位鉴定,报告指出该烂尾楼存在如下缺陷:①钢筋保护层厚度不满足设计要求。②板体、墙体竖向裂缝、贯通裂缝较多。③房屋框架梁受力构件有明显损伤、变形及开裂。鉴于此,经过专业检测公司检测并经设计验算后采用粘贴纤维布法、粘贴钢板加固法等补强法对板、梁、剪力墙受损、开裂及又质量缺陷的部位进行加固处理。

2.碳纤维布加固施工技术

2.1材料选用

碳纤维布采用高强Ⅱ级碳纤维布,规格为300g/m2(厚0.167);抗拉强度标准值不小于3000MPa,伸长率不小于1.7%;粘贴胶应与碳纤维布配套采用同品牌胶,结构加固用胶粘剂采用A级胶。

碳纤维复合材浸渍/粘接用胶粘剂安全性检验合格指标

钢材:型钢及钢板材质除注明外均为Q235B钢,钢材必须具备出厂证明,并有屈服强度及含碳量的合格保证,进场钢材必须经过检验。

焊条:在进行手工焊接时,对于HRB335钢筋,推荐使用E50XX系列的焊条;而对于HPB235钢筋,则可选择E43XX系列的焊条。当采用埋弧自动焊方法时,所选用的焊丝和焊剂应与主体金属的强度相匹配,以确保焊接质量。焊丝的选择应遵循现行标准《焊接用钢丝》(GB1300-77)的规定,具体型号可由施工单位根据实际使用的焊机进行选定。

2.2  施工准备

为确保施工质量达到高标准,必须选择拥有丰富生产施工经验及相应专业资质的施工队伍进行作业。管理人员及作业人员需认真研读施工图纸,深入现场进行实地考察,全面了解现场情况。同时,要对拟加固的构件混凝土质量进行细致复查,一旦发现任何质量问题,应立即向上级反馈并妥善处理。测量人员需严格按照图纸要求,对现场加固部位进行精确定位放线,确保施工精度。在材料准备方面,要做好碳纤维布原材料及配套结构胶等材料的进场检验验收工作。由专人负责材料的标识、分类及入库管理,严禁使用任何不合格材料,确保施工质量。此外,还应对施工所用机具进行全面检查与试运行,确保机具状态良好、性能稳定,为施工的顺利进行做好充分准备。

2.3操作工艺

卸荷→基层打磨→定位放线→涂刷底层胶→碳纤维布粘贴→钢板制作→安装钢板→固化、养护

2.4 结构表面处理

针对混凝土表层剥落、蜂窝、腐蚀等劣化现象,需局部凿除并修补。发现裂缝时,进行灌浆或封闭处理,确保表面完整。随后,使用角磨机打磨表面,清除杂质,直至露出新混凝土面。确保表面平整,凸起部位磨平,转角处倒角打磨成圆弧状,半径控制在10-20mm。最后,使用无油压缩空气吹除粉尘。

2.5 涂刷底层胶

依据产品说明书的比例,配制底层胶,并充分搅拌直至色泽均匀。将配制好的底层胶均匀地涂抹在混凝土表面上。等待胶体表面指触干燥之后,方可进行下一道工序。根据现场实际情况确定胶的用量,并严格控制时间。

2.6 碳纤维布粘贴

首先,精确裁剪碳纤维布,尽量避免搭接。如果必须进行搭接,确保在受力方向上每端的搭接长度不少于200mm,非受力方向可为100mm。接着,配制结构胶粘剂,并将其均匀涂抹于粘贴部位。然后,将碳纤维布轻压贴于预定位置,使用专用滚筒顺纤维方向滚压,以挤除气泡,确保胶液充分浸透。在多层粘贴时,重复此步骤,每层指触干燥后立即进行下一层的粘贴。最后,在最后一层碳纤维布表面再次均匀涂抹结构胶粘剂,以确保粘贴牢固。

2.7 压钢板

根据加固图纸设计,碳纤维粘贴完成后在端头采用100*6及L100*6的钢板压于碳纤维布端头,将钢板表面的锈渍和不平整部分进行打磨,直到打磨出现金属光泽为止,打磨纹路要与钢板受力方向垂直,打磨粗糙度越大越好,最后将钢板表面清理干净。

固定钢板的螺栓采用M12化学螺栓,埋深≥80mm,转角及结构边沿采用钢板100*6及L100*6的钢板打对穿螺栓压紧,栓打孔不能打在碳布上,用钢筋探测器检测混凝土构件,避开原钢筋位置,确定螺栓孔距。施工时如需要搭接采用对接是应双面焊,搭接长度为100mm,并将焊接处打磨平整。

环氧树脂配置将原材料按不同配合比,采用天平秤称量准确。准备一个容器,将胶水主料(即A组份)及将固化剂(即B组份)置入容器中,采用低速搅拌机进行充分均匀搅拌,直至搅拌均匀且无气泡产生,即可使用。

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在粘贴钢板与混凝土面时,采用环氧树脂作为粘贴材料。使用抹刀将环氧树脂均匀涂抹在已经处理好的混凝土表面和钢板面上,确保涂抹厚度在2~3mm之间,且中间部分较厚,边缘部分较薄。随后,将钢板贴合到预定的位置上,并使用螺栓进行夹紧固定。对于钢板与板缝之间的空隙,采用注入环氧树脂胶的方式进行填满处理。

在粘贴好钢板后,使用夹具进行加紧,并用锚栓进行固定,同时适当施加压力,以确保胶液能够从钢板边缝中挤出。施加压力的顺序可以从钢板的一端到另一端,或者从钢板的中间向两侧进行。     

完成钢板粘贴后,需使用手锤轻敲粘贴面以检查密实度。敲击声无空洞感即表示粘贴密实,若有空洞感则需剥下补胶并重新粘贴。为检验钢板与混凝土的粘结质量,可采用锤击法或其他有效探测手段,确保有效粘贴面积不低于总面积的95%。

在检查过程中,应将粘贴的钢板进行分区,并逐区测量空鼓面积。对于单个空鼓面积不大于10000mm²的情况,可采用钻孔注射法进行充胶修复;若空鼓面积超过此标准,则需揭去钢板重新粘贴,并进行再次的检查与验收。

固化20℃时24小时左右即可拆除夹县或支撑,3天可受力使用。若低于15℃应采取人工加温一般用红外线灯加热。为了保证粘钢胶的粘合效果,完全固化前不要对其进行过度的力学作用。在固化过程中,应避免大量的水分、油脂等杂质进入粘合面,以免影响粘合效果。

2.8 表面防护

将钢板螺栓涂刷防锈漆,板面粘碳纤维处采用C20细石混凝土浇筑50mm厚保护层处理,混凝土振捣密实表面压光,并保证防护材料与碳纤维片材之间有可靠的粘贴;板底由业主装修时处理,尽量避免风吹日晒。

3.粘贴钢板加固施工技术

3.1材料选用

  钢材:型钢及钢板材质除注明外均为Q235B钢,钢材必须具备出厂证明,并有屈服强度及含碳量的合格保证,进场钢材必须经过检验。

焊条:在手工焊接过程中,针对HRB335钢筋,推荐使用E50XX系列的焊条;而对于HPB235钢筋,则可选择E43XX系列的焊条。当采用埋弧自动焊方法时,焊丝和焊剂的选择应与主体金属的强度相匹配,以确保焊接的牢固性和质量。所选用的焊丝需符合现行标准《焊接用钢丝》(GB1300-77)的规定,具体型号可由施工单位根据实际使用的焊机进行选定,以满足不同焊接需求。

结构胶粘贴钢板前,应根据实际尺寸进行放样以便下料,可确保板材与实际尺寸一致。粘贴钢板前,应对钢板粘贴面进行除锈及粗糙处理。可采用钢丝刷除锈以便粗糙处理。垂直受力方向在钢板表面打出凹槽以增强胶粘效果。

粘贴钢板的砼面应打磨处理,露出坚实面,并在砼面打凿2-3mm凹槽,吹洗除尘。砼面干燥后,确保表面清洁即可粘钢。若砼面不平整,应先对砼面进行平整处理。

粘贴钢板涂抹结构胶时应中间厚,边缘薄,涂抹厚度以2mm为。粘贴好后应采取加压固定措施,待结构胶强度增长基本停止后方可拆除。(结构胶强度增长时间详产品说明)拆除固定夹具后应用小锤敲击钢板全面检查是否存在空洞处,并对空洞处补胶确保粘贴质量。

3.2操作工艺

3.2.1施工工艺:表面打磨处理→ 定位划线 →定位放线、打孔、安装螺栓 →钢板制作→  调制结构胶 → 粘贴钢板→固化养护→检查→外表面反腐处理

3.2.2、施工方法

(1)表面处理环节:此环节涵盖原结构贴合面的处理以及钢板贴合面的处理,其中贴合面的处理是核心工序,必须严谨执行。

a、原结构贴合面的处理步骤:首先,使用电凿工具剔除原结构外表面疏松的混凝土层。随后,利用角磨机装配金刚磨轮对混凝土表面进行细致打磨,确保打磨深度达到混凝土面2mm,直至清晰露出混凝土骨料。打磨完成后,使用吹风机彻底清除表面灰尘。若原结构表面存在凹凸不平的情况,需进一步使用修补材料进行修整。若表面湿度较大,需进行人工干燥处理。

b、 钢板贴合面处理:用角磨机打磨除锈,对钢板粘贴面进行除锈及粗糙处理,垂直受力方向在钢板表面打出凹槽以增强胶粘效果。

2)定位划线:

根据加固施工图,准确地在混凝土表面划出粘贴部位轮廊线,固定钢板的螺栓采用M10化学螺栓,埋深≥100mm,转角及结构边沿采用钢板100*6及L100*6的钢板打对穿螺栓压紧,用钢筋探测器检测混凝土构件,避开原结构钢筋位置,确定栓孔距。

3)钢板制作

根据定位的螺栓孔位打孔,空位间距为@350mm,打孔采用打孔机按照设计孔直径打孔,钢板采用机械剪切和气割方法,坡口用人工火焰切割。切割前钢材切割区的铁锈、污物应清理干净,切割后断口边缘溶瘤、飞溅物应清除,施工时如需要对接搭接处应双面焊接,搭接长度为150mm,并将焊接处打磨平整。

4)调制建筑结构胶:

严格按产品使用说明书的要求调制结构胶,环氧树脂配置将原材料按不同配合比,采用天平秤称量准确。准备一个容器,将胶水主料(即A组份)及将固化剂(即B组份)置入容器中,采用低速搅拌机进行充分均匀搅拌,直至搅拌均匀且无气泡产生,即可使用,要求色泽一致,调制胶液量根据钢板面积而定,调好的胶液应在30分钟内用完。

5)钢板粘贴固定:

将钢板条焊接成设计要求的尺寸规格,然后在钢板及混凝土面采用环氧树脂粘贴,并上螺栓夹紧,钢板与构件接触面缝处采用注环氧树脂胶填满;通过用小锤击打,以使胶液刚从钢板边缝挤出为度,压力顺序为钢板一端到另一端或钢板中间到两侧,边缘溢出胶液采用刮具刮平

6)固化检验:

常温下结构胶的完全固化时间为48h,若温度低于0℃时宜采取人工加温措施,一般采用红外线灯加热。结构胶固化后灌胶密实度。

7)检测环节:

首先进行外观检查,观察钢板边缘溢胶的色泽和硬化程度;其次,利用小锤敲击钢板表面,通过声音来判断钢板的有效粘结面积。确保在锚固区域的有效粘贴面积不低于95%,同时非锚固区域的有效粘贴面积也不小于85%。

8)外表面处理:

使用角磨机配备钢丝轮对钢板外表面进行打磨处理,以去除钢板表面的锈蚀、污物等杂质。处理后,钢板表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈等附着物。最后,按照要求对粘钢表面进行砂浆抹面处理。

4 、质量保证措施

施工现场应建立完善的质量保证体系,明确各岗位职责。加固施工前需进行技术交底,明确操作要求。所有加固材料均需按规范进行检查、验收,并进行取样试验。混凝土结构加固前,需委托有资质单位进行可靠性及抗震鉴定。加固施工专业承包单位需具备特种施工资质,并提供深化详图报原设计单位审批。施工过程中,需结合实际施工方法,确保新增构件与原结构可靠连接。对于粘钢、粘贴碳纤维等加固方式,需严格控制混凝土基面处理。加固施工时应尽量避免损伤原构件[2]

5 、结束语

综上所述,本文深入探讨了碳纤维布加固技术与粘贴钢板加固技术在续建工程项目中的实际应用情况。这两种施工技术均能有效提升既有建筑构件的承载能力、耐久性以及抗震性能,展现出广泛的适用性和便捷的施工特点,从而最大程度上延长了建筑物的使用寿命。在本项目加固工程完工后,经过对梁、柱等关键部位的细致观察,未发现任何变形现象。同时,经过多方联合进行的质量检验,确认加固施工完全符合现行规范的要求。

参考文献

[1]徐智峰. 续建工程改建加固的施工实践[J]. 建筑施工, 2010(2):171-173.

[2]易靖 . 房屋建筑结构的加固设计及施工技术分析[J]. 工 程建设与设计,2019(24):176- 177.