武漢大型加固公司新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法

1加固改造的目的 
　　剪力墻開洞后由于截面尺寸的減小，剪力墻結(jié)構(gòu)的抗剪承載力不能滿足正常使用狀態(tài)下安全性、適用性、耐久性的要求。因此，必須對剪力墻后開洞口進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和加固處理，而補(bǔ)強(qiáng)加固的主要目的是：提高結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。由于剪力墻構(gòu)件的開洞程度不同，補(bǔ)強(qiáng)加固的方法也不甚相同。因此，在實際工程中，根據(jù)實際施工條件、技術(shù)水平等多種因素，選用適當(dāng)?shù)募庸谭椒ú扇〖皶r有效的加固措施勢在必行。 
　　2傳統(tǒng)加固方法 
　　2.1 外包鋼加固法此方法是以型鋼（一般為角鋼或槽鋼）外包于構(gòu)件四角或兩角，從而提高構(gòu)件承載力的一種加固方法。此方法適用于使用上限制增大原構(gòu)件截面尺寸，卻又要求大幅度地提高截面承載力的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固。外包鋼加固法，分干式外包鋼和濕式外包鋼兩種加固方法。濕式外包鋼加固法，是指在鋼構(gòu)件和被加固構(gòu)件之間預(yù)留一定的間隙，然后采用乳膠水泥漿或環(huán)氧樹脂等結(jié)構(gòu)膠填實，填實程度越好，型鋼與原構(gòu)件整體工作共同受力性能越強(qiáng)；此方法可以在不改變構(gòu)件截面尺寸的情況下顯著提高構(gòu)件的承載力、增大延性和剛度。干式外包鋼加固法，是指型鋼直接包于被加固構(gòu)件的四周外圍，外包型鋼與構(gòu)件之間無任何粘結(jié)。有時雖填有水泥砂漿或結(jié)構(gòu)膠，但并不能確保結(jié)合面剪力和拉力的有效傳遞，型鋼與原構(gòu)件不能確保整體工作，彼此只能單獨(dú)受力。 
　　2.2 粘鋼加固法是用特制粘結(jié)劑（結(jié)構(gòu)膠）把鋼板粘貼在混凝土構(gòu)件的表面，使鋼板與混凝土共同工作的一種加固方法。此方法主要用于混凝土構(gòu)件的抗彎承載力和抗剪承載力加固；其優(yōu)點(diǎn)是施工簡單、快速、不需焊接、費(fèi)用低、不損傷原結(jié)構(gòu)，加固構(gòu)件與被加固結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)，不影響結(jié)構(gòu)外形，受力可靠度好，施工時對生產(chǎn)和生活影響較小，不占用空間等，從而獲得顯著得技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。但對施工工藝性要求比較高，當(dāng)溫度達(dá)到80～90℃時，粘膠強(qiáng)度下降，將會影響構(gòu)件的受力性能。混凝土剪力墻開洞也多采用此種方法。 
　　3新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法 
　　位于大慶市一高層公寓樓，工程建筑總面積30000m2，本工程為改造工程。公寓樓33層，剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度為120m，改造面積1500m2。本工程的加固改造主要針對現(xiàn)有公寓樓的戶型使用功能進(jìn)行改造，需要對原有剪力墻進(jìn)行新開門洞及設(shè)備洞口開洞加固，新開洞口共計10余處，洞口尺寸在400×400～1800×2100mm不等,其中新開門洞占60％，洞口尺寸較大。 
　　3.1 加固方案的選擇剪力墻開洞口后其抗剪能力將大大削弱，對于新建工程我們可以根據(jù)設(shè)計和規(guī)范要求對剪力墻洞口部位進(jìn)行增加暗柱、暗梁或鋼筋加密來補(bǔ)強(qiáng)剪力墻的抗剪承載能力；而對于改造加固工程來說，剪力墻新開洞后由于受環(huán)境空間條件限制；無法增加暗梁、暗柱來對剪力墻進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，因此在開洞后就必須進(jìn)行加固。而在加固過程中由于開洞部位剪力墻的應(yīng)力發(fā)生變化，將會造成開洞部位原有剪力墻鋼筋出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，造成鋼筋無錨固端而出現(xiàn)抗剪能力的削弱現(xiàn)象。根據(jù)以往加固工程的施工經(jīng)驗，施工單位對加固方案進(jìn)行綜合分析。提出了以下三個參考加固方案：增大截面加固法、外包鋼加固法及新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法，根據(jù)改造加固的施工條件及加固后結(jié)構(gòu)安全性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性等綜合因素進(jìn)行全面分析，施工單位將擬定的三個方案以書面的形式上報設(shè)計單位和建設(shè)單位。得到設(shè)計單位及建設(shè)單位認(rèn)可，選擇新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法加固方案。 
　　3.2 新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法的原理新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法加固新開洞口剪力墻結(jié)構(gòu)，其方法是將型鋼包夾在被加固的新開剪力墻洞口外側(cè)，通過結(jié)構(gòu)膠把型鋼與原有剪力墻結(jié)構(gòu)緊密的粘結(jié)在一起，使之成為一個新的結(jié)構(gòu)整體，共同補(bǔ)強(qiáng)剪力墻的抗剪承載能力。此方法是在施工中不斷摸索、探討的有效方法，充分利用了結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)能力，隨著現(xiàn)在施工工藝水平的提高，對新型外包型鋼采用高壓密封、外表面粘涂導(dǎo)熱材料等有效措施，使結(jié)構(gòu)膠與外界環(huán)境有良好的傳熱隔絕屏障。即使是外界溫度較高，結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)性能也不會下降，對加固后結(jié)構(gòu)的抗剪承載力影響較小。 
　　新型外包型鋼與粘鋼綜合法加固新開洞口剪力墻結(jié)構(gòu)，其施工簡單、快速、費(fèi)用較低、對原結(jié)構(gòu)損傷小，加固構(gòu)件與被加固結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)，不影響結(jié)構(gòu)外形，受力可靠度好，施工時對生產(chǎn)和生活影響較小，基本不占用空間等特點(diǎn)，并在不用增大構(gòu)件截面尺寸的情況下，顯著提高構(gòu)件的承載力、增大延性和剛度。避免了因增大截面而帶來建筑使用面積減小弊端。同時，由于原有剪力墻鋼筋與型鋼有效的焊接，避免了剪力墻因開洞后，在洞口周圍出現(xiàn)應(yīng)力集中而使鋼筋出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，有效的保證了結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。 
　　下面是本工程施工流程： 
　　型鋼下料粘結(jié)面處理 
　　↓ 
　　定位放線→剪力墻洞口表面處理→型鋼安裝焊接→注膠支座排氣孔安裝→型鋼支座周邊密封處理→注膠現(xiàn)場施工監(jiān)測→膠體養(yǎng)護(hù)→型鋼外表導(dǎo)熱材料安置→后續(xù)表面處理及維護(hù)。 
　　4結(jié)語 
　　加固方案的選擇除要考慮安全性和經(jīng)濟(jì)因素外，還要考慮構(gòu)件的實際受力情況、周圍環(huán)境及施工的可行性等等。混凝土后開洞口剪力墻構(gòu)件修復(fù)加固的方法較多，趨利避害是合理選擇加固方法時應(yīng)遵循的原則。本文基于傳統(tǒng)的加固方法，在工程技術(shù)人員總結(jié)實際施工情況和施工驗證以后，得出的組合方法加固優(yōu)于單一方法加固。本文提出新型外包型鋼與粘鋼綜合加固法，應(yīng)用于后開洞剪力墻加固構(gòu)件具有很大的優(yōu)勢。