预应力设计与施工
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外粘或外包型钢 首页 > 业务领域 > 外粘或外包型钢  
 
 
 
技术特点
    外包钢法是以角钢、钢板外包于构件表面或角部的加固方法。优点是受力可靠,能显著改善结构性能,对使用空间影响小,施工简便;缺点是外露钢构件应进行防火防腐处理,造价较高。
 
适用范围
    外包钢加固法适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱等构件的加固。
 
工艺流程

操作要点
    1.定位放线
    按照设计图纸要求弹出外包型钢位置线,包括水平线、垂直线、中心线等,以便于型钢定位。
    2.型钢加工
    外包型钢加固用角钢、钢板等型钢加工包括切割、展平、矫正和边缘加工等,其施工过程控制和施工质量检验应符合《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定。
    下料前应对型钢划线,误差要求满足《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的要求,即在气割条件或机械剪切条件下长度和宽度误差均不超过3mm。展平后的型钢与混凝土表面应平整服帖,且轮廓尺寸与定位划线吻合。
    将角钢、钢板等型钢用等离子切割机裁成设计要求尺寸。当型钢长度不够时可现场焊接,但焊缝不许在构件跨中,且钢件焊缝要错开,不设在同一截面上。型钢焊接符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002的要求。最终形成型钢骨架。
    3.界面处理
    界面处理包括对混凝土表面的凿毛等处理和外包型钢表面的打磨等处理。
    a.混凝土表面处理
    为保证灌注水泥基灌浆料与原混凝土结构墙面基层有可靠的连接,首先应清除原构件表面的尘土、浮浆、污垢、油渍、原有涂装、抹灰层或其它饰面层,应剔除混凝土表面风化、剥落、疏松、起砂、蜂窝、麻面、腐蚀等缺陷,充分凿毛,直至露出骨料新面。再用角磨机对混凝土粘合面进行剔凿或打磨,直到露出含石子的坚硬层为止。
    混凝土结构表面有较大缺陷如蜂窝、麻面、疏松掉块、凹凸不平时,应预先修补,剔除酥松的混凝土并使其露出钢筋,将修补区域边缘切成垂直形状,深度不小于20mm。
    原构件混凝土截面的棱角应进行圆化打磨,圆化半径应不小于20mm。
    在完成上述混凝土界面毛化处理后,灌浆前应用钢丝刷、毛刷等工具清除原混凝土构件表面松动的骨料、砂砾、浮碴和粉尘,并用压缩空气和水交替冲洗干净,湿润混凝土基层表面。
    b.型钢表面处理
    角钢、钢板等型钢切割前将切割区的铁锈、污物清理干净,切割后断口边缘熔瘤、飞溅物清除干净。角钢、钢板等型钢表面必须进行除锈、展平处理,经除锈后的钢材表面应显露出金属光泽。
    型钢骨架及钢套箍与混凝土的粘合面经修整除去锈皮及氧化膜后,尚应进行糙化处理。糙化可采用角磨机、砂轮机打磨,或采用喷砂、高压水射流等技术。
    4.型钢骨架安装
    型钢骨架各肢安装时采用专门卡具以及钢锲、垫片等箍牢、顶紧。对干式外包钢骨架的安装,该缝隙宜为4mm~5mm,以备灌注水泥基灌浆料。
    对外粘型钢骨架的安装,应在原构件找平的表面上每隔一定距离粘贴小垫片,使型钢骨架与原构件之间留有2mm~3mm 的缝隙,以备压注胶液。这些缝隙边缘应在灌注水泥基灌浆料之前用密封胶封缝。
    型钢骨架各肢安装后,应与缀板、箍板以及其它连接件等进行焊接。焊缝应平直,焊波应均匀,无虚焊、漏焊。焊缝的质量应符合《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ82-2002的要求。
    外包型钢骨架全部杆件(含缀板、箍板等连接件)的缝隙边缘应在灌注水泥基灌浆料之前用密封胶封缝。封缝时,应保持杆件与原构件混凝土之间注浆通道的畅通。
    5.注胶施工
    用密封胶将钢板边缘缝隙进行封闭,留出灌胶孔和出气孔,待密封胶完全固化后,按结构胶的使用说明书要求调配可灌性结构胶,用灌胶泵进行灌胶。留出进浆孔和出气孔,当出气孔出浆后,证明钢板内已充分灌胶,可用缠生胶带的螺栓堵塞,次段钢板灌胶完毕,继续进行下一段钢板的灌胶。灌胶压力宜为1~2㎏/cm2,以免灌胶压力过大引起钢板起拱。
    6.养护
    注胶施工结束后,应静置72小时进行固化过程的养护。养期间,被加固部位不得受到任何撞击和振动的影响。
 
控制要点
    1.型钢骨架制作
    ⑴主控项目
    ①钢骨架及钢套箍的部件,宜在现场按被加固构件的修整后外围尺寸进行制作。当在钢部件上进行切口或预钻孔洞时,其位置、尺寸和数量应符合设计图纸的要求。
    ②钢部件的加工、制作质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001 的规定。加工、制作质量的检查数量及检验方法也应按该规范的规定执行。对已经出现的严重缺陷和损伤,应由施工单位提出技术处理方案,经设计和监理单位共同认可后,予以实施。对经处理的部位,应重新检查验收。
    ③钢部件及其连接件的制作和试安装不应有影响结构性能和使用功能的尺寸偏差。其检查数量、检验方法和合格评定标准应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的规定执行。
    对已出现的过大尺寸偏差的部位,应按设计单位提出的技术处理方案,由施工单位实施后,重新检查验收。
    ⑵一般项目
    ①钢部件加工制作外观质量应检查的一般项目,应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205-2001 的规定,且不宜有一般缺陷。对已出现的一般缺陷,应由施工单位按技术处理方案进行实施,并重新检查验收。
    2.界面处理
    ⑴主控项目
    ①外粘型钢的构件,其原混凝土界面(粘合面)应打毛。
    ②钢骨架及钢套箍与混凝土的粘合面经修整除去锈皮及氧化膜后,尚应进行糙化处理。糙化可采用砂轮打磨、喷砂或高压水射流等技术,但糙化程度应以喷砂效果为准。
    注:加固用钢件表面处理用的喷砂机,其工作压力应为0.45MPa;其所配的喷砂料应为通过80R筛孔,但通不过60R 筛孔的筛余料。
    ③干式外包钢的构件,其混凝土表面应清理洁净,打磨平整,以能安装角钢肢为度。若钢材表面的锈皮、氧化膜对涂装有影响,也应予以除净。
    ⑵一般项目
    原构件混凝土截面的棱角应进行圆化打磨,圆化半径应不小于20mm,磨圆的混凝土表面应无松动的骨料和粉尘。
    3.型钢骨架安装及焊接
    ⑴主控项目
    ①钢骨架各肢的安装,应采用专门卡具以及钢锲、垫片等箍牢、顶紧;对外粘型钢骨架的安装,应在原构件找平的表面上,每隔一定距离粘贴小垫片,使钢骨架与原构件之间留有2mm~3mm 的缝隙,以备压注胶液;对干式外包钢骨架的安装,该缝隙宜为4mm~5mm,以备填塞环氧胶泥或压入注浆料。
    ②型钢骨架各肢安装后,应与缀板、箍板以及其它连接件等进行焊接。焊缝应平直,焊波应均匀,无虚焊、漏焊;焊缝的质量应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001的要求。其检查数量及检验方法也应按该规范的规定执行。
    注:当采用压力注浆法施工时,扁钢制作的缀板应采用平焊方法与角钢连接牢固;平焊时,应使缀板底面与角钢内表面对齐,在保持平整状态下施焊;对干式外包钢灌注充填用注浆料时,也应采用平焊方法。
    ③外包型钢骨架全部杆件(含缀板、箍板等连接件)的缝隙边缘,应在注浆前用密封胶封缝。封缝时,应保持杆件与原构件混凝土之间注浆通道的畅通。同时,尚应在设计规定的注浆位置钻孔,粘贴注浆嘴底座,并在适当部位布置排气孔。待封缝胶固化后通气试压。若发现有漏气处应重新封堵。
    ⑵一般项目
    ①型钢骨架及其套箍的安装尺寸偏差和焊缝尺寸偏差,应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001对尺寸允许偏差的规定;其检查数量及检验方法也应按该规范的规定执行。
    ②型钢骨架上的注浆孔、排气孔的位置与间距应符合施工技术方案的规定。
    4.注浆施工
    水泥基灌浆料施工质量检验参见《水泥基灌浆料工程技术交底》相关内容。
    ⑴主控项目
    ①注浆设备及其配套装置在注浆施工前应按该产品标准规定的技术指标进行适用性检查和试运作安全检查。其检验结果应合格。
    ②灌注湿式外包型钢缝隙用的水泥基灌浆料应按相应规范要求进行试配和检验。
    ③对加压注浆全过程应进行实时控制。压力应保持稳定,且应始终处于设计规定的区间内。当排气孔冒出浆液时,应停止加压,并以环氧胶泥堵孔。然后再以较低压力继续维持10min,方可停止注浆。
    ⑵一般项目
    注浆施工结束后,应静置72h 进行固化过程的养护。养护期间,被加固部位不得受到任何撞击和振动的影响。养护环境的气温应符合灌注材料产品使用说明书的规定。
 
 
 
 
 
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