【摘 要】因建筑物使用功能的改變,對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行碳纖維布及鋼板加固是常用的加固處理措施。但常規(guī)的建筑工程監(jiān)理工作中較少遇到結(jié)構(gòu)加固的情況,本文對(duì)結(jié)構(gòu)加固工程的監(jiān)理工作進(jìn)行了簡(jiǎn)單梳理,供監(jiān)理人員參考。
【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu);加固;質(zhì)量;檢測(cè);碳纖維布;鋼板
一、工程概況
合肥經(jīng)開區(qū)出口加工區(qū)公租房一期工程約100畝,共計(jì)5棟樓。總建筑面積約13.4萬(wàn)平方米,其中地上120000平方米,地下建筑面積約14000平方米。因部分房間使用功能的改變,部分房間改為健身房及公共洗衣房,需對(duì)原結(jié)構(gòu)梁板進(jìn)行加固。梁采用粘貼鋼板加固,板采用碳纖維布加固。
二、加固原理
1、碳纖維布加固原理
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料;用環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力,增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延長(zhǎng)性。
2、粘鋼加固原理
粘鋼加固就是在混凝土結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的外側(cè)用結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,以補(bǔ)強(qiáng)或提高其受力強(qiáng)度,提高結(jié)構(gòu)的安全性。鋼板與混凝土受力構(gòu)件共同作用,使原構(gòu)件的鋼度、強(qiáng)度都大幅度的提高,特別是耐久性及抗疲勞能力增強(qiáng)。如在墻上開洞,洞口側(cè)壁粘鋼能起到暗柱的效果,在梁板水平結(jié)構(gòu)表面粘鋼,能起到增加小梁的效果。
三、工藝優(yōu)點(diǎn)
1、碳纖維布加固
具有節(jié)省空間,施工簡(jiǎn)便,不需要現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施,施工質(zhì)量易保證,基本不增加結(jié)構(gòu)尺寸及自重,耐腐蝕、耐久性能好等特點(diǎn)。
(1)抗拉強(qiáng)度高,是同等截面鋼材的7至10倍。
(2)重量輕,密度只有普通鋼材的四分之一。
2、粘鋼加固
(1)施工簡(jiǎn)便、快捷,基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量。
(2)建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板與混凝土緊密粘接,將加固件與被加固體合為一體,結(jié)構(gòu)膠固化時(shí)間短,完全固化后即可以正常受力工作。
四、加固方法(本工程設(shè)計(jì)圖紙)
1、在距離板端三分之一范圍內(nèi)在每隔300mm采用一道250mm寬一級(jí)碳纖維布在板頂和板底分別進(jìn)行加固。粘貼膠采用A級(jí)雙組份結(jié)構(gòu)膠。
2、在框架梁底部采用6mm厚Q235B鋼板加固,在距離框架梁端部三分之一處及主次梁交界處采用U型鋼板箍固定,每個(gè)鋼板箍設(shè)置兩根化學(xué)錨栓錨固。
五、監(jiān)理工作要點(diǎn)
(一)事前控制
1、設(shè)計(jì)施工圖必須蓋有出圖章和審核章的有效圖紙為準(zhǔn)。
2、設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)會(huì)審和設(shè)計(jì)交底并有會(huì)議紀(jì)要。
3、對(duì)施工單位上報(bào)的加固單位資質(zhì),安全生產(chǎn)許可證,管理人員及特殊工種人員上崗證進(jìn)行嚴(yán)格審核,使其符合本工程的有關(guān)要求。
4、審批施工單位上報(bào)的專項(xiàng)施工方案。施工方案的有關(guān)內(nèi)容包括:測(cè)量定位、工藝流程、檢驗(yàn)驗(yàn)收等內(nèi)容。施工單位必須嚴(yán)格按監(jiān)理審批的施工方案進(jìn)行施工。
5、嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)。工程所用的原材料都要有合格證(或材質(zhì)證明),檢測(cè)報(bào)告等。原材料進(jìn)場(chǎng)后按照規(guī)定,對(duì)其進(jìn)行復(fù)試,復(fù)試為見(jiàn)證取樣與送檢。如本工程用的鋼板、碳纖維布、結(jié)構(gòu)膠等。
(二)事中控制
1、卸荷:加固前應(yīng)對(duì)所加固構(gòu)件盡可能卸荷。
2、基層處理:混凝土表面出現(xiàn)剝落、空鼓、腐蝕等現(xiàn)象的部位應(yīng)鑿除,裂用混凝土角磨機(jī)、砂紙等機(jī)具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質(zhì),構(gòu)件表面打磨平整,凸起部位要磨平,轉(zhuǎn)角處要打磨成圓弧狀,將混凝土表面清理干凈,并保持干燥。
3、找平施工面:構(gòu)件表面凹陷部位應(yīng)用找平膠填平,出現(xiàn)高度差的部位應(yīng)用找平膠填補(bǔ),盡量減少高度差;轉(zhuǎn)角處也應(yīng)用找平膠修補(bǔ)成圓弧狀,半徑不小于10mm。
4、將鋼板按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工尺寸切割好,粘貼面應(yīng)首先除油,然后用角磨機(jī)進(jìn)行粗糙處理,直到結(jié)合面全部出現(xiàn)金屬光澤,打磨紋路盡量與鋼板受力向垂直,其后用脫脂棉蕉丙酮擦干凈,保持干燥備用。如果不能及時(shí)使用,鋼板上出現(xiàn)銹跡就必須重新打磨、擦丙酮后方可再用。施工中嚴(yán)格執(zhí)行先焊后粘的原則,嚴(yán)禁先粘后焊,梁底板與U型箍必須先焊接好,再進(jìn)行打磨除銹等。
5、涂底層樹脂(碳纖維布加固):將底層樹脂計(jì)量、攪拌均勻,根據(jù)實(shí)際氣溫決定用量并控制使用時(shí)間;將底層樹脂均勻刷于混凝土表面,待膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以指觸干燥為準(zhǔn)),再進(jìn)行下一工序。
6、結(jié)構(gòu)膠使用時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)配制,配制時(shí)按產(chǎn)品說(shuō)明書規(guī)定進(jìn)行。將甲、乙兩組分別倒入干凈容器,容器內(nèi)不得有油污,利用手提電鉆攪拌,或采用人工攪拌,攪拌至色澤完全均勻?yàn)橹?。攪拌時(shí)最好延同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡。每次配膠量不易過(guò)多,應(yīng)在40min內(nèi)使用完畢
7、粘貼碳纖維:按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布。將浸潤(rùn)樹脂調(diào)配好,均勻涂抹于待粘貼的部位,在搭接、拐角等部位要多涂刷一些;粘貼碳纖維布并用毛刷反復(fù)壓掃,去除氣泡,并使浸潤(rùn)膠充分浸透碳纖維布;碳纖維布沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于100mm,碳纖維布端部固定用橫向碳纖維布固定。
8、壓力注膠粘鋼做法:用環(huán)氧膠泥對(duì)鋼構(gòu)件邊緣進(jìn)行封縫處理,留設(shè)注膠嘴及排氣孔,注膠嘴間距為1.5~2.0米布置一個(gè),然后將拌制好的液態(tài)膠放入注膠器中,使用空壓機(jī),通過(guò)加壓方式將膠注入混凝土與鋼材間形成的空腔內(nèi),待封縫膠固化后,先通氣試壓,而后以0.2-0.4Mpa的壓力將膠從注膠嘴壓入,當(dāng)排氣孔出現(xiàn)膠液后,停止加壓,以環(huán)氧膠泥堵孔,再以較低壓力維持10分鐘以上方可停止灌膠。灌膠后不得再對(duì)鋼板進(jìn)行錘擊、移動(dòng)、焊接,施工時(shí)應(yīng)從下往上逐步進(jìn)行。
9、固化養(yǎng)護(hù):粘鋼12小時(shí)內(nèi)不得對(duì)其進(jìn)行擾動(dòng),在此期間派專人看護(hù),3天后可受力使用。
(三)事后控制
1、碳纖維布與混凝土之間的粘結(jié)質(zhì)量,可用橡皮錘輕輕敲擊或手指壓碳纖維布表面的方法,檢查總有效粘結(jié)面積不應(yīng)低于95%,當(dāng)碳纖維布粘貼的空鼓面積不大于100cm2,可采用針管注膠的方法進(jìn)行修補(bǔ),當(dāng)空鼓面積大于100cm2時(shí),須將空鼓部分的碳纖維布切除,重新搭結(jié)等量的碳纖維布,搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于100mm。
2、對(duì)碳纖維布和鋼板的粘結(jié)質(zhì)量委托具有資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)體拉板試驗(yàn)檢測(cè)。