混凝土结构加固施工方法详解

何　涛　杨长勤

摘 要：本文结合工程实际对混凝土结构工程加固施工方法进行详细阐述，以期提高工程质量。

关键词：混凝土结构；加固方法；施工

随着成品混凝土的应用，施工周期的缩短，混凝土养护条件等因素影响以及建筑功能的改变，加固工程越来越多。能否因地制宜地选择经济、快捷、有效的加固改造方法是我们探讨的方向。下面结合工程实践对混凝土结构加固施工方法作以探讨。

1 工程概况

某建筑工程在已完成的某三层梁板钢筋混凝土结构并经过砼强度的检测后，发现梁、柱头强度不满足设计要求，经讨论, 对该层梁及柱头采取粘钢加固处理。

2 加固工程采取的施工方法

加固工程对梁，柱头强度不能满足要求的部位采用JGN 结构胶粘合剂进行钢板、角钢粘贴加固处理。对梁与衣柜板的粘钢节点处理： 在梁与板的交点, 加设 L80XS 角钢通长设置并通过 MlOX120 螺栓穿通孔连接的方法处理。

2.1 螺栓植筋施工方法

2.1.1 植筋施工工艺。

定位。按加固梁、柱头设计要求标示植筋钻孔 、型号定位，但若基层上存在受力钢筋， 钻孔位置可适当调整，均宜植在梁、柱箍筋内侧。

钻孔。钻孔宜采用冲击电锤或风铺成孔，也可钻成孔，如遇不可切断钢筋应调整孔位避开。钻孔直径 d+4～6mm，锚固长度15d，均能保证所植钢筋力大于屈服值。

清孔。钻孔完毕，检查孔深、孔径合格后将孔尘用压缩空气屑吹出，然后用毛刷、棉布丙酮将孔壁刷净，清孔后若不能及时植筋，须临时封堵孔，防止尘土、砂粒等掉进孔内。

螺栓除锈。螺栓锚固长度范围的铁锈应清除并打磨出金属光泽，采用角磨机和钢丝刷速度较快。

锚固胶配制。JGN 结构胶为 A 、B 两组份配合 A:B = 4:1，配胶采用机械搅拌，搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿可采用电锤钻头端站焊接十字形14 钢筋制成，也可采用细钢筋棍人工搅拌。

把 A、B 两组份分别搅拌， 按规定重量比例洁净容器，并用搅拌器搅拌约 8～10分钟左右，到 A、B 组份混合均匀呈灰色。搅拌时最好沿同一方, 尽量避免混入空气形成气泡，每次配胶量不宜过多， 根据施工温度 ， 被粘接表面粗化程度来调配胶量，标准用4KG～5.5KG 在规定的操作时间内现用。

植螺栓。螺栓可采用旋转或手锤击打方式人孔，转动、提动数次 ，固定 24 小时不扰动。锚固胶填量应保证插入螺栓后有料剂溢出，填充量为孔深的1/2 至 2/3，调好的胶要在 50 分钟内用完。

2.1.2 固化、保护施工法。

JGN 结构胶在常温、低温下均可良好固化， 若温度 25'C 左右，72 小时锚固力即可大于螺栓屈服值，24 小时后可进行下道工序施工。

植筋后12小时内不应扰动螺栓， 若有较大扰动宜重新植筋。

2.1.3 检验。

结构胶力学性能极佳，正常操作锚固深度15d 锚固力即可大于螺栓屈服值，锚固深度也可根据实际情况， 现场试验确定。

检验采用千斤顶、锚具、反力架系统作拉拔试验。一般加载至螺栓强度的标准值，检测结果较直观、可靠、简便。

2.2 梁粘钢加固方法

2.2.1 粘贴面处理。

混凝土粘贴面应凿除粉饰层及水泥浆，破损处修平，基面平整度控制按模板工程规范要求指标，超限者凿除处理。然后用角磨机打磨除去混凝土面表层直到完全露出坚实基层， 打磨完毕用压缩空气吹净浮尘， 最后用棉布沾丙酮拭净表面。

钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙处理，直至打磨出现金属光泽然后用棉布沾丙酮拭净表面，待完全干燥后备用。按设计尺寸把钢板加工成型，并钻好螺栓孔，孔距按设计要求设置， 螺栓采用 MI0 螺栓， 箍板的两边设置各2个螺栓孔，并对准钻好相应的砼螺栓孔。

本工序所用主要器具：冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、脱脂棉布、 丙酮、护目镜、防尘口罩。

2.2.2 加压系统固定及卸荷。

构件所承受的活荷如人员、施工机具宜暂时移去，并尽量减小施工临时荷载；

工程在梁底粘钢加固时采用螺栓固定钢板并利用梁下砌筑的墙体，采用螺杆支顶 ( 间距 800mm, 支顶高度 600mm) 加压固定钢板组成加压系统，这不仅能产生较大压力， 而且加压固定的同时卸去了构件承担的部分恒荷载，能更好的使后粘钢板与原构件协同受力，加固效果最好，施工效率最高。

在侧面钢板的粘钢加固时采用在设计位置钻孔固螺栓加压固定钢板，并将螺杆用胶锚固，则将对钢板产生复合锚固力，效果极好；

梁底及侧面钢板加压后, 以胶液挤出钢板周侧边缝为压力值达标。

2.2.3 配制 JGN 结构胶粘合剂 ( 同螺栓植筋施工法 )。

2.2.4 涂胶和粘贴。

胶粘剂配制好后，用刮刀涂抹在被粘贴砼表面上，胶断面宜成三角形， 中间厚 3mm 左右，边厚 lmm 左右，然后将钢板粘贴在混凝土表面，扭紧螺栓压紧，进行加压粘接，以胶液刚从铜板边缝挤出为度，正常操作可达到 100% 饱满度。

2.2.5 固化，卸加压固定系统。

JGN 型结构胶在常温、低温下均可良好固化, 若固化温度25℃左右,24 小时可撤除加压固定系统进入下道工序,72 小时完全固化即可正常使用。一般 20℃时粘合剂在 5 天可完全固化, 现场抽检应在 5 天以后进行。固化期中不得对粘贴钢板的周边及钢板有任何扰动, 浆液未固结前不能对钢板进行锤击、移动。

2.2.6 检验。

JGN 型结构胶操作性能好, 正常操作可达到100% 的饱满度, 粘结质量以粘结面积占总面积的百分比来确定, 并规定 : 锚固区 : 粘结面积≥ 90%, 非锚区面积≥70% 。符合这一标准, 则粘结质量合格。如达不到此要求, 则此粘结件无效。检验时可用小锤轻击粘贴铜板, 从音响判断粘贴效果, 也可采用超声仪检测。

经检测对粘贴不密实的局部构件采用压力灌注 JGN 结构胶处理。加固后铜板面加防锈漆两度后再挂16 钢丝网, 采用 25mm 厚1.2 水泥砂浆抹面保护, 以防锈蚀。

2.3 柱头外包钢加固方法

据加固设计图纸, 柱头外钢加固法是以 JGN 结构胶粘合剂面粘加工后成型钢板, 再在梁底或板面的柱周侧外粘角钢的方法。钢板角钢通过 JGN 结构胶粘合剂与原砼结构连成整体并共同受力, 达到提高柱承载力的加固目的, 此方法施工简便, 现场工作量小,工作范围小, 受力可靠。

2.4 柱头外包钢施工方法

2.4.1 界面处理 : 在包钢之前应凿去柱结合层和水泥浆, 直至完全露出坚实基层, 将基层面打磨平整, 四周打磨清理干净, 并用钢丝刷刷毛, 用压缩空气吹净。钢板粘接面应打磨, 粗糙处理, 打磨表面应干净。

2.4.2 钢板及角钢制作。在安装前根据加固设计施工图纸制好所需要的材料, 角钢上应钻好排气孔、压浆孔、角钢在预定位置安装完成后, 立即用螺栓固定, 在排气孔和压浆孔处设置灌浆咀和排气咀 ( 螺栓的埋设应与钢板一道于安装前配钻奸 ), 然后进行角钢与钢板的粘接。

2.4.3 配置 JGN 结构胶 ( 同螺栓植筋施工法 ) 。

2.4.4 压力灌胶。灌胶采用由灌浆机、低压注浆灌、主浆管组成的灌浆系统。灌浆压O.lMPa ～0.4MPa, 按照灌浆嘴从低到高的次序开始注胶。某个灌胶嘴出胶后可用扎丝将预接的管暂时扎死, 直至最上排气嘴完全出胶；注胶结束时若所有注浆嘴均可见饱满浆液, 注浆效果最为理想。

2.4.5 固化养护。 JGN 结构胶在常温可自然固化, 在 25℃左右 3 天时间 (72 小时 ) 即可固化, 固化期间不得对钢板有任何扰动, 如果温度低于2℃的情况下, 固化时间应适度延后。

3 小结

对出现质量存在缺陷的工程, 应本着质量第一的原则, 选择恰当的加固施工方法，科学组织施工, 合理安排施工进度, 搞好工序衔接, 对每道工序的质量, 以高标准严格把关, 这样才能保证加固工程的质量。