加大截面加固
加大截面加固即采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承重力和满足正常使用的一种加固方法。可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。
加大截面加固法的工程应用范围
用于梁、板、柱、墙等构件和一般构筑物的加固时,其优点为施工工艺简单、适应性强,且有长期的使用经验;其缺点是:施工湿作业时间长,在混凝土养护期间需限制荷载,且加固后结构自重增大、建筑使用空间减小。
加大截面加固法工艺流程
1.原有构件的表面处理:把构件表面抹灰铲除,对混凝土表面的缺陷清理至密实部位,并将表面凿毛,要求打成麻坑或沟槽,坑或沟槽深度不小于6mm,麻坑每100mm*100mm不宜少于5个;沟槽间距不宜大于箍筋间距或200mm,采用三面或四面外包法加固梁或者柱时,应将其棱角打掉。
2.清除混凝土表面的浮块、碎渣、粉末,并用压力水清洗干净,如构件凹处有积水,应用抹布吸干。
3.在浇筑混凝土前,对原有混凝土结合面上先涂刷一层高粘结性能的界面结合剂,截面结合剂种类很多,常用的有标高号水泥浆或水泥砂浆,掺有建筑胶水的水泥浆、环氧树脂胶、乳胶水泥浆及各种混凝土界面剂。
4.为了提高新、旧混凝土粘结强度,增强结合面得抗剪能力,必要时还可以在结合面凿小坑,埋入直径为10的短钢筋,其长度为100-150mm,伸进、伸出坑面各一半,间距为200mm-300mm呈梅花状,插入短钢筋后浇灌结构胶。
5.在安装锚栓前清除混凝土表面的污物,用5%的水碱溶液清洗,并用清水冲干净。如锚栓的螺杆露出构件表面太短,可用些短角钢或铁件与原构件紧固,对于受弯构件,锚栓的直径和数量应根据新、久混凝土结合面得抗剪要求确定。
6.加固钢筋和原有构件受力钢筋之间采用连接短钢筋焊接时,应凿出混凝土保护层至少裸露出钢筋截面的一半,对原有和新加受力钢筋都必须进行除锈处理,在受力钢筋上施焊前应该卸荷或临时支撑措施。为了减小焊接造成的附加应力,施焊应逐根分区、分段、分层和从中部向两端进行焊接,焊缝要饱满,应尽量减少对受力钢筋的损害,应有相当的技术专业人员操作。
7.对原有受力钢筋在施焊中由于电焊过烧可能对其截面面积的消弱,计算时宜考虑折减系数0.8—0.9,对于原有梁或者柱上箍筋焊接新的“U”型箍或原有板下的钢筋焊接加固,一般要求选择小直径焊条和控制焊接电流,以减小和避免钢筋过烧而造成钢筋截面面积的削弱。
8.对于新加受力钢筋和原构件钢筋之间用短钢筋或扁钢连接时,一般采用水泥砂浆做保护层,其施工要求如下:
1)在基层处理的基础上,先用1:1水泥砂浆掺10%的建筑胶薄摸一层,厚约3mm,24小时后再进行抹灰。
2)抹灰前对基层浇水润湿,以免砂浆水被基层吸走,产生空鼓。
3)抹灰分层、多遍成活,一般分为底层、中层和面层,各层所用的水泥砂浆的稠度控制如下:
底层:100-120mm
中层:70-80mm
面层:100mm
4)为了减少收缩差,抹灰时每层砂浆厚度不宜过大,一般在6-10mm之间,每层抹灰应在前层砂浆初凝之后进行,以免几层砂浆合在一起,造成收缩率过大。
5)为了保证砂浆与基层粘结牢固,抹灰时可在砂浆中掺入乳胶等材料。
6)抹灰完毕后及时浇水养护,减少水泥砂浆收缩量,一般养护不少于3天。
9.混凝土中粗骨料宜用坚硬卵石和碎石,其最大粒径不宜大于20mm对于厚度小于100mm的混凝土,宜采用细实混凝土。
10.为了新浇混凝土的强度和新、旧混凝土结合面得粘结应控制新浇混凝土的水胶比和塌落度,一般塌落度以40-60为宜。
11.由于构件的加固层厚度都不大,加固钢筋也较密,采用一般支模、机械振捣浇筑混凝土会带来困难,也难以确保质量,因此,要求施工仔细,振捣密实,必要时配以喇叭浇捣口,使用膨胀水泥等措施。在可能的条件下,还可以采用喷射混凝土浇筑工艺,施工简单、确保质量。
12.由于原混凝土收缩已完成,后浇混凝土凝固收缩时易造成界面开裂或版面后浇层龟裂。因此,在浇筑加固混凝土12小时内就开始饱水养护,养护期为两周,要用两层麻袋覆盖,定时浇水。