混凝土结构加固施工工艺需围绕 “材料适配、工序规范、质量可控”
展开,针对不同加固技术(粘贴碳纤维布、粘钢、植筋、增大截面等)形成标准化操作流程,核心目标是确保新旧结构协同受力,提升承载力与耐久性。混凝土结构加固施工工艺需根据结构损伤程度、加固目标及现场条件选择,常见方法及工艺如下:
适用范围:适用于钢筋混凝土受弯和受压构件的加固,如梁、柱、墙等。
施工工艺:
1、表面处理:剔除原构件表面松动混凝土、浮浆、油污,用钢丝刷打磨至露出坚实基层,对裂缝(宽度≥0.2mm)采用压力注浆修补。
2、植筋处理:若原构件钢筋锈蚀,需除锈(机械或化学除锈),锈蚀严重时增补钢筋。按设计要求钻孔(孔径比钢筋直径大4-6mm),清孔后注入A级植筋胶,植入HRB400级钢筋(锚固长度≥10d),固化时间≥24小时。
3、钢筋绑扎:绑扎新增钢筋(纵筋、箍筋),确保与原钢筋连接牢固(搭接长度≥35d或机械连接),箍筋加密区(如梁端、柱端)间距≤100mm,保护层厚度≥25mm。
4、模板安装:模板采用钢模或木模(涂脱模剂),与原构件间隙用密封胶封堵防漏浆,支撑体系牢固(如钢管架,间距≤1.5m)。
5、混凝土浇筑:浇筑比原构件强度高一级的微膨胀混凝土(如原C30用C35),坍落度控制在180±20mm,分层振捣(每层厚度≤500mm),用插入式振捣棒振捣至表面泛浆。
6、养护:浇筑后12小时内覆盖薄膜保湿,夏季每天洒水3-4次,冬季覆盖保温被,养护期≥14天(混凝土强度达100%后方可受力)。
7、关键点:新旧混凝土结合面需凿毛(露出粗骨料)并涂刷界面剂,确保粘结强度≥1.5MPa;避免新增截面过大导致自重增加,需验算基础承载力。
适用范围:适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件,如梁、板、柱的抗弯、抗剪加固。
施工工艺:
1、表面处理:钢板切割成设计尺寸(长度延伸至支座处≥100mm),用角磨机除锈至露出金属光泽,涂刷防锈底漆;原构件表面找平(用修补胶填补凹陷),确保平整度误差≤3mm。
2、胶粘剂配制:调制环氧树脂结构胶(甲、乙组分按比例混合),均匀涂刷在钢板和构件表面(厚度2-3mm)。
3、钢板粘贴:将钢板贴合到位,用夹具或膨胀螺栓固定(间距300-500mm),挤出多余胶液(确保胶层饱满)。
4、固化养护:胶层固化时间≥7天(环境温度≥20℃),固化后拆除夹具,对钢板表面涂刷防锈漆+防火涂料(厚度≥2mm,耐火极限≥1.5h)。
5、关键点:结构胶需符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367),粘贴面积空鼓率≤5%(单个空鼓面积≤100cm²),否则需钻孔补胶;钢板转角处需打磨成圆角(半径≥20mm),避免FRP被棱角刺破。
适用范围:适用于梁、板、柱、屋架、桥桩等各类结构类型和部位的加固和修复。
施工工艺:
1、基材表面处理:清除原构件表面劣化层(如疏松、蜂窝),用修补胶填补凹陷,转角处打磨成圆角(半径≥20mm)。
2、底胶涂刷:在基层均匀涂刷FRP专用底胶,干燥至指触不粘(约2-4小时)。
3、碳纤维布粘贴:按设计层数(通常1-3层)粘贴,每层涂胶后立即铺布,用橡胶滚筒沿纤维方向压实(排除气泡),搭接长度≥100mm(纵向)和50mm(环向)。
4、表面防护:自然固化7天(温度≥5℃),固化后表面抹20mm厚防火砂浆(或涂刷防火涂料),避免高温环境(>60℃)影响性能。
关键点:碳纤维布需符合《碳纤维增强复合材料加固混凝土结构技术规程》(CECS146:2003),纤维方向与受力方向一致;避免在潮湿或低温环境下施工。
适用范围:适用于简支梁、连续梁及连续刚构桥的加固维修施工,对跨径较大的梁体结构加固有借鉴作用。
施工工艺:
1、辅助结构施工:安装临时支撑或锚固体系。
2、钢绞线穿束:穿入钢绞线(直径15.2mm),用千斤顶分级张拉(每级加载≤设计应力的20%),控制张拉力(如1.05σcon,σcon为张拉控制应力)。
3、封锚与减振:张拉完成后用锚具固定,切除多余钢绞线(预留长度≥30mm),锚具处浇筑混凝土封锚或涂刷防腐涂料+包裹防火层;安装减振限位装置。
关键点:张拉前需验算原构件承载力(避免张拉时破坏),张拉后需监测预应力损失(1个月内损失≤5%)。
适用范围:适用于承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的局部加固。
施工工艺:
1、设置置换平台:分别设置上、下置换平台,安装钢管千斤顶支承。
2、拆除缺陷混凝土:用风镐或切割机剔除劣化混凝土(严禁大锤猛击,防止震动引发新裂缝),露出原钢筋并除锈,对钢筋损伤处焊接补强。
3、模板安装与浇筑:支设模板(与原构件紧密贴合),浇筑早强高性能混凝土(强度比原设计高一级,如C60),振捣密实后覆盖薄膜+养护毯,高温养护(40-60℃)加速强度增长(3天强度≥设计值80%)。
关键点:置换层与原混凝土结合面需凿毛并涂刷界面剂,浇筑时分层(厚度≤300mm),确保新旧混凝土协同受力。
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