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工程結構加固施工的五大原則以及方法

發布時間:2020-06-10   文章來源:河南三禾   閱讀次數:159
   
關于工程結構加固的基本原理是人們對力學、結構、材料和施工工藝的認識,對建筑、結構和設備的功能要求的理解,以及對設計、施工和使用的實際領會。遵循的原則有以下五大原則及方法:
  一、先鑒定后設計再施工原則
  建筑物結構是否需要加固和加固深度,加固的范圍和內容應由結構可靠性鑒定確定。加固方案和加固設計應以鑒定機構出具的具有相應資質的鑒定報告為依據。加固施工應根據合格設計單位完成并經圖紙檢驗的施工圖紙組織現場施工(應有審查合格通知)。
  結構鑒定、加固設計和加固施工是相互聯系、分順序的,是構成結構加固工程的系統工程,只有遵循這一原則,才能保證結構加固工程的質量和安全。
  目前,結構加固工程的市場還不完善,一些業主只考慮眼前利益,急于實現,沒有遵循這一程序,更要跨越識別和設計,直接尋找加固施工單位,要求加固施工,或在施工時進行設計。還有少數鋼筋施工單位為了承擔加固工程,違背這一原則,沒有看到未見合釣設計文件就簽訂合同。政府有關職能部門應加強對此類違反施工程序行為的監督和控制,以確保結構加固工程的質量和安全。
  二、按圖紙施工原則
  在結構加固施工階段,施工單位應嚴格遵守施工圖的原則,接受業主(或代表業主的監理人員)的監督。施工圖不得擅自修改,不得不符合圖紙的要求而服從。
  在加固施工過程中,發現設計圖紙不符合現場原有結構(如構件標高、截面尺寸及鋼筋數量等)或其他危及安全的異常情況(如混凝土疏松、嚴重裂縫等)的,施工人員應當及時與設計人員聯系,向監理或者業主報告,施工單位和業主不得擅自處理。施工單位必須根據現場情況處理,并發出設計變更通知。
  建筑工程行業中流傳的一種形象說法,即設計立法、施工守法、業主(或監理)執法是合理的,也適用于結構加固工程。所謂設計立法是指設計單位完成的有效設計文件和施工圖紙;建筑守法是指施工單位必須按照圖紙施工;業主或監理執法是指對其施工單位的監督管理。
  三、確保結構加固材料和產品質量和安全的原則
  結構加固工程施工中使用的材料和產品的質量是加固工程成敗的關鍵。如果使用假冒偽劣產品,加固工程中就會埋下隱患甚至嚴重的安全事故,導致加固工程的失敗。
  四、技術可靠、經濟合理、見效快的原則
  由于結構加固工程施工的特殊性,必須在施工過程中實現可靠的技術、經濟合理的施工工藝,以保證施工質量、環境保護和節能、健康和公共利益。在高溫或嚴寒復雜的環境下施工時,應特別注意溫控和防火。
  五、必須遵守現行國家標準和規范的原則
  建設工程必須遵守有關國家標準、規范或規定,這是常識,但由于結構加固工程的特殊性和復雜性,這一點值得強調。目前,在結構加固工程施工現場,為了趕上進度,圖紙方便,不符合相關標準和規范。還可能沒有充分理解和不嚴格執行標準和規范。因此,必須指出,遵守國家有關標準和規范是結構加固工程的另一項重要原則。我們認為,在建設過程中,應正確執行現行國家標準和規范的規定,對不理解、不理解的,必須全面執行。否則,如果由于不遵守規定而發生工程質量事故,甚至導致嚴重的安全問題,就會承擔責任,甚至調查相應的法律責任。
增補鋼筋
工程結構加固的方法有以下幾點:
鋼筋螺栓錨固法
⒈施工準備施工前應認真閱讀設計施工圖,必須要將結構面清理干凈,按設計圖紙,放線標明鋼筋錨固點的鉆孔位置,鉆孔位置標明后由現場負責人驗線。
⒉鉆孔按設計圖紙要求明確螺栓錨固位置、成孔直徑及錨固深度。
⒊清孔
⑴.鉆孔完成后,將孔周圍半徑0.5米范圍內灰塵清理干凈,用氣泵、毛刷清孔,此過程要作到三吹兩刷,即吹孔三次、清刷兩次,清刷完畢后,用棉絲沾丙酮,清刷孔洞內壁,使孔洞內最終達到清潔干燥;如遇較潮濕的情況,還須用加熱棒,進行干燥處理。
⑵.若為水鉆孔:用清水將孔內泥漿沖刷干凈,用棉絲將孔擦凈,等孔晾干后再進行下一道工序,如工期緊,可用加熱棒進行干燥處理。
⑶.用干凈棉絲將清潔過的孔洞嚴密封堵,以防有灰塵和異物落入。
⑷.現場負責人檢查清孔工作,請總包及監理驗收,做好隱檢記錄。
⒋鋼筋清理
⑴.在鋼筋端部相應位置做上標記,標示好除銹清理的長度范圍;要求此長度范圍大于要求錨固深度50mm。
⑵.啟動磨光機,用鋼絲刷將除銹清理長度范圍內的鋼筋表面打磨出金屬光澤為止。
⑶.將除銹清理好的鋼筋放在干燥處整齊碼放。
⑷.用棉絲蘸丙酮,將除銹清理長度范圍內的鋼筋表面擦拭干凈。
⑸.將所有處理完的鋼筋碼放整齊,報請現場負責人檢查。
⒌鋼筋埋植
⑴.鋼筋錨固用膠的配制。(具體配比使用方法參見相應產品說明,或聽從現場負責人要求)要求:按比例配制且攪拌均勻。
⑵.如為盲孔鋼筋埋植:將錨固用膠注入孔洞內2/3 即可;將處理好的鋼筋,除銹清理端朝向孔洞,一邊向同一方向旋轉,一邊緩慢將鋼筋插入洞內,直至到達孔洞底部為止。此時,如無錨固用膠從洞內溢出,說明注膠量不夠,須將鋼筋拔出,重新注膠,再次插入鋼筋,直至能使膠溢出洞口。
⑶.如為通孔鋼筋埋植:先將處理好的鋼筋插入孔內,孔兩端用環氧砂漿封堵,封堵時,須在一端留出注膠孔,另一端留出出氣孔;待環氧砂漿凝固后方可進行高壓注膠。將配制好的錨固用膠裝入打膠筒內,安裝打膠嘴;將錨固用膠通過注膠孔注入孔洞內,直至另一端出氣孔溢出膠為止;而后,用環氧砂漿或其它材料將注膠孔及出氣孔封堵死。
⑷.如是垂直通孔植筋,前期步驟同第3條,注膠時應從孔底部的注膠口向上注膠,以孔上部出氣口出膠為宜。
⑸.對已埋植好的鋼筋要做好保護工作,如掛明顯標志牌等。以防錨固用膠在固化時間內,鋼筋被搖擺動或碰撞,影響埋植效果。
⑹.用棉絲蘸少許丙酮,清理工作面遺留的膠及清理工作面的垃圾。注意:在清理遺留膠的時候,要小心輕緩,不得對鋼筋進行搖擺或碰撞。
⑺.報請現場負責人檢查。
⒍成品保護在錨固用膠固化前應對埋植好的鋼筋進行必要的違擋,固定;做好標示、標牌
粘鋼
用粘結劑粘貼鋼板補強、加固的鋼筋混凝土結構構件,能大大提高其原設計承載力和抗破壞能力。這是因為粘貼鋼板后,提高了原結構構件的配筋量,相應就提高了結構構件的抗拉、抗彎、抗剪等方面的力學性能,而這些性能是靠結構膠粘劑的良好粘結性能,把鋼板與混凝土牢固地粘結在一起,形成整體,有效地傳遞應力,共同工作來保證的。
外包型鋼加固
基本概念
包鋼加固亦稱粘結外包型鋼加固法,鋼筋混凝土梁柱外包型鋼加固稱之為包鋼加固。當以乳膠水泥粘貼或以環氧樹脂化學灌漿等方法粘貼時,稱之為濕式包鋼加固。適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
技術特點
該法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;能不增大構件截面尺寸,大幅度地提高混凝土柱的承載力。
當地下水位高于設計基底0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基的加固處理應選用(重錘夯實法)。
粘貼碳纖維
將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強材料(單向連續纖維);用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上,形成一個新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。
施工工藝:表面處理→涂刷底膠→修補找平→膠料配制→粘貼碳纖維→表面防護→檢驗
結構托換
結構托換技術是指對原有影響建筑使用功能的承重結構采用改變受力體系的方法進行的功能改造,目的是獲得更大的理想使用空間。結構托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。  地基基礎托換技術是指因城市修建的地鐵或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過,為了避免拆除重建必須對地面上的樓房進行樁基托換。該技術主要是對地下隧道穿過需切斷的樓房樁基,先在其承臺附近采用梁式轉換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側的新建樁基礎上,由托換梁—新加樁組成的托換結構體系代替。同時為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過后不產生開裂、傾斜等破壞,采取了托換梁預應力張拉、千斤頂預頂、樁底注漿等技術,樁基托換可應用微型嵌巖鋼管灌注樁、砼界面連接技術等多項專利技術。
加大截面
增大截面加固技術,也稱為外包混凝土加固技術,它是增大構件的截面和配筋,用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性,也可用來修補裂縫等,這種加固技術適用范圍較廣,可加固板、梁、柱、基礎和屋架等。根據構件的受力特點和加固目的的要求、構件幾何尺寸、施工方便等可設計為單側、雙側或三側的加固,四側包套的加固。  根據不同的加固目的和要求,此技術又可分為加大斷面為主的加固,和加配筋為主的加固,或者兩者兼備的加固。加大截面為主的加固,為了保證補加混凝土正常工作,亦需適當配置構造鋼筋。加配筋為主的加固,為了保證配筋的正常工作,需按鋼筋的間距和保護層等構造要求適當增大截面尺寸。加固中應將鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的結合。
 

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工程結構加固施工的五大原則以及方法

   
關于工程結構加固的基本原理是人們對力學、結構、材料和施工工藝的認識,對建筑、結構和設備的功能要求的理解,以及對設計、施工和使用的實際領會。遵循的原則有以下五大原則及方法:
  一、先鑒定后設計再施工原則
  建筑物結構是否需要加固和加固深度,加固的范圍和內容應由結構可靠性鑒定確定。加固方案和加固設計應以鑒定機構出具的具有相應資質的鑒定報告為依據。加固施工應根據合格設計單位完成并經圖紙檢驗的施工圖紙組織現場施工(應有審查合格通知)。
  結構鑒定、加固設計和加固施工是相互聯系、分順序的,是構成結構加固工程的系統工程,只有遵循這一原則,才能保證結構加固工程的質量和安全。
  目前,結構加固工程的市場還不完善,一些業主只考慮眼前利益,急于實現,沒有遵循這一程序,更要跨越識別和設計,直接尋找加固施工單位,要求加固施工,或在施工時進行設計。還有少數鋼筋施工單位為了承擔加固工程,違背這一原則,沒有看到未見合釣設計文件就簽訂合同。政府有關職能部門應加強對此類違反施工程序行為的監督和控制,以確保結構加固工程的質量和安全。
  二、按圖紙施工原則
  在結構加固施工階段,施工單位應嚴格遵守施工圖的原則,接受業主(或代表業主的監理人員)的監督。施工圖不得擅自修改,不得不符合圖紙的要求而服從。
  在加固施工過程中,發現設計圖紙不符合現場原有結構(如構件標高、截面尺寸及鋼筋數量等)或其他危及安全的異常情況(如混凝土疏松、嚴重裂縫等)的,施工人員應當及時與設計人員聯系,向監理或者業主報告,施工單位和業主不得擅自處理。施工單位必須根據現場情況處理,并發出設計變更通知。
  建筑工程行業中流傳的一種形象說法,即設計立法、施工守法、業主(或監理)執法是合理的,也適用于結構加固工程。所謂設計立法是指設計單位完成的有效設計文件和施工圖紙;建筑守法是指施工單位必須按照圖紙施工;業主或監理執法是指對其施工單位的監督管理。
  三、確保結構加固材料和產品質量和安全的原則
  結構加固工程施工中使用的材料和產品的質量是加固工程成敗的關鍵。如果使用假冒偽劣產品,加固工程中就會埋下隱患甚至嚴重的安全事故,導致加固工程的失敗。
  四、技術可靠、經濟合理、見效快的原則
  由于結構加固工程施工的特殊性,必須在施工過程中實現可靠的技術、經濟合理的施工工藝,以保證施工質量、環境保護和節能、健康和公共利益。在高溫或嚴寒復雜的環境下施工時,應特別注意溫控和防火。
  五、必須遵守現行國家標準和規范的原則
  建設工程必須遵守有關國家標準、規范或規定,這是常識,但由于結構加固工程的特殊性和復雜性,這一點值得強調。目前,在結構加固工程施工現場,為了趕上進度,圖紙方便,不符合相關標準和規范。還可能沒有充分理解和不嚴格執行標準和規范。因此,必須指出,遵守國家有關標準和規范是結構加固工程的另一項重要原則。我們認為,在建設過程中,應正確執行現行國家標準和規范的規定,對不理解、不理解的,必須全面執行。否則,如果由于不遵守規定而發生工程質量事故,甚至導致嚴重的安全問題,就會承擔責任,甚至調查相應的法律責任。
增補鋼筋
工程結構加固的方法有以下幾點:
鋼筋螺栓錨固法
⒈施工準備施工前應認真閱讀設計施工圖,必須要將結構面清理干凈,按設計圖紙,放線標明鋼筋錨固點的鉆孔位置,鉆孔位置標明后由現場負責人驗線。
⒉鉆孔按設計圖紙要求明確螺栓錨固位置、成孔直徑及錨固深度。
⒊清孔
⑴.鉆孔完成后,將孔周圍半徑0.5米范圍內灰塵清理干凈,用氣泵、毛刷清孔,此過程要作到三吹兩刷,即吹孔三次、清刷兩次,清刷完畢后,用棉絲沾丙酮,清刷孔洞內壁,使孔洞內最終達到清潔干燥;如遇較潮濕的情況,還須用加熱棒,進行干燥處理。
⑵.若為水鉆孔:用清水將孔內泥漿沖刷干凈,用棉絲將孔擦凈,等孔晾干后再進行下一道工序,如工期緊,可用加熱棒進行干燥處理。
⑶.用干凈棉絲將清潔過的孔洞嚴密封堵,以防有灰塵和異物落入。
⑷.現場負責人檢查清孔工作,請總包及監理驗收,做好隱檢記錄。
⒋鋼筋清理
⑴.在鋼筋端部相應位置做上標記,標示好除銹清理的長度范圍;要求此長度范圍大于要求錨固深度50mm。
⑵.啟動磨光機,用鋼絲刷將除銹清理長度范圍內的鋼筋表面打磨出金屬光澤為止。
⑶.將除銹清理好的鋼筋放在干燥處整齊碼放。
⑷.用棉絲蘸丙酮,將除銹清理長度范圍內的鋼筋表面擦拭干凈。
⑸.將所有處理完的鋼筋碼放整齊,報請現場負責人檢查。
⒌鋼筋埋植
⑴.鋼筋錨固用膠的配制。(具體配比使用方法參見相應產品說明,或聽從現場負責人要求)要求:按比例配制且攪拌均勻。
⑵.如為盲孔鋼筋埋植:將錨固用膠注入孔洞內2/3 即可;將處理好的鋼筋,除銹清理端朝向孔洞,一邊向同一方向旋轉,一邊緩慢將鋼筋插入洞內,直至到達孔洞底部為止。此時,如無錨固用膠從洞內溢出,說明注膠量不夠,須將鋼筋拔出,重新注膠,再次插入鋼筋,直至能使膠溢出洞口。
⑶.如為通孔鋼筋埋植:先將處理好的鋼筋插入孔內,孔兩端用環氧砂漿封堵,封堵時,須在一端留出注膠孔,另一端留出出氣孔;待環氧砂漿凝固后方可進行高壓注膠。將配制好的錨固用膠裝入打膠筒內,安裝打膠嘴;將錨固用膠通過注膠孔注入孔洞內,直至另一端出氣孔溢出膠為止;而后,用環氧砂漿或其它材料將注膠孔及出氣孔封堵死。
⑷.如是垂直通孔植筋,前期步驟同第3條,注膠時應從孔底部的注膠口向上注膠,以孔上部出氣口出膠為宜。
⑸.對已埋植好的鋼筋要做好保護工作,如掛明顯標志牌等。以防錨固用膠在固化時間內,鋼筋被搖擺動或碰撞,影響埋植效果。
⑹.用棉絲蘸少許丙酮,清理工作面遺留的膠及清理工作面的垃圾。注意:在清理遺留膠的時候,要小心輕緩,不得對鋼筋進行搖擺或碰撞。
⑺.報請現場負責人檢查。
⒍成品保護在錨固用膠固化前應對埋植好的鋼筋進行必要的違擋,固定;做好標示、標牌
粘鋼
用粘結劑粘貼鋼板補強、加固的鋼筋混凝土結構構件,能大大提高其原設計承載力和抗破壞能力。這是因為粘貼鋼板后,提高了原結構構件的配筋量,相應就提高了結構構件的抗拉、抗彎、抗剪等方面的力學性能,而這些性能是靠結構膠粘劑的良好粘結性能,把鋼板與混凝土牢固地粘結在一起,形成整體,有效地傳遞應力,共同工作來保證的。
外包型鋼加固
基本概念
包鋼加固亦稱粘結外包型鋼加固法,鋼筋混凝土梁柱外包型鋼加固稱之為包鋼加固。當以乳膠水泥粘貼或以環氧樹脂化學灌漿等方法粘貼時,稱之為濕式包鋼加固。適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
技術特點
該法受力可靠、施工簡便、現場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;能不增大構件截面尺寸,大幅度地提高混凝土柱的承載力。
當地下水位高于設計基底0.8m以上稍濕的粘性土、砂土、濕陷性黃土、雜填土和分層填土地基的加固處理應選用(重錘夯實法)。
粘貼碳纖維
將抗拉強度極高的碳纖維用環氧樹脂預浸成為復合增強材料(單向連續纖維);用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補強的結構上,形成一個新的復合體,使增強粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結構的抗裂或抗剪能力,提高結構的強度、剛度、抗裂性和延伸性。
施工工藝:表面處理→涂刷底膠→修補找平→膠料配制→粘貼碳纖維→表面防護→檢驗
結構托換
結構托換技術是指對原有影響建筑使用功能的承重結構采用改變受力體系的方法進行的功能改造,目的是獲得更大的理想使用空間。結構托換采用的方法一般為型鋼托換、鋼筋混凝土托換、桁架托換等。  地基基礎托換技術是指因城市修建的地鐵或地下隧道不可避免地從樓房底下穿過,為了避免拆除重建必須對地面上的樓房進行樁基托換。該技術主要是對地下隧道穿過需切斷的樓房樁基,先在其承臺附近采用梁式轉換層將此部份樁基承受的上部荷載傳遞到隧道外側的新建樁基礎上,由托換梁—新加樁組成的托換結構體系代替。同時為了確保被托換樓房在斷樁和隧道通過后不產生開裂、傾斜等破壞,采取了托換梁預應力張拉、千斤頂預頂、樁底注漿等技術,樁基托換可應用微型嵌巖鋼管灌注樁、砼界面連接技術等多項專利技術。
加大截面
增大截面加固技術,也稱為外包混凝土加固技術,它是增大構件的截面和配筋,用以提高構件的強度、剛度、穩定性和抗裂性,也可用來修補裂縫等,這種加固技術適用范圍較廣,可加固板、梁、柱、基礎和屋架等。根據構件的受力特點和加固目的的要求、構件幾何尺寸、施工方便等可設計為單側、雙側或三側的加固,四側包套的加固。  根據不同的加固目的和要求,此技術又可分為加大斷面為主的加固,和加配筋為主的加固,或者兩者兼備的加固。加大截面為主的加固,為了保證補加混凝土正常工作,亦需適當配置構造鋼筋。加配筋為主的加固,為了保證配筋的正常工作,需按鋼筋的間距和保護層等構造要求適當增大截面尺寸。加固中應將鋼筋加以焊接,作好新舊混凝土的結合。
 

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