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前言

　　2008年5.12汶川大地震后，根據標準GB50223-2008“建筑工程抗震設防分類標準”規定，中小學的教學用房以及學生宿舍和食堂的房屋建筑應提高一類進行設防，即由原來的“標準設防類”（簡稱類）提高到設防類（簡稱乙類），由于抗震設防標準的提高，故須按新標準對此類房屋結構進行檢測鑒定和抗震加固。

　　1 工程概況

　　廈門市某中學教學樓為六層（局部為五層）框架結構，于1991年12月完成設計，1992年1月開工，1994年4月竣工驗收合格后并投入使用。該建筑設抗震縫分為A（五層1~4軸）、B（六層5~15軸）、C（六層5~15軸）三棟，平面總長度53.53m，總寬度為46.95m，建筑高度為23.920m，總建筑面積約為6650m2。本工程為學校教學樓，抗震設防類別為設防類（簡稱乙類）。加固后其后續使用年限為40年，抗震加固設計依照B類建筑進行。本工程結構加固采用技術成熟、經濟合理的加固方案。對承載力不滿足的梁采用加大斷面法、粘鋼及粘炭纖維布-砂漿復合面層保護加固法。對不滿足承載力要求的墻體，采用鋼筋砼板墻加固或鋼板網砂漿面層加固法。對軸壓比不滿足要求的柱采用加大斷面法，對角柱及樓梯柱構造不滿足要求的柱采用外包鋼法加固。本文主要對柱外包鋼粘鋼加固技術進行探討。

　　2 粘鋼加固技術

　　2.1 粘鋼加固技術應用范圍

　　2.1.1 適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。

　　2.1.2 使用環境溫度不過5-60℃，相對濕度不大于70℃及無化學腐蝕的使用條件為限，否則應采取有效的防護措施。

　　2.1.3 當構件混凝上強度等級**C15時，不宜采用本法加同。

　　2.2 材料選擇h

　　水泥采用R42.5；乳膠采用805乳膠；鋼材選用成鋼Q235B鋼；環氧樹脂及固化劑為藍星化工生產的E44及T31；水泥砂漿為廣漢中砂；焊條采用大西洋E43型焊條手工焊；環氧樹脂(A組份) 配比為環氧樹脂(E44)：增塑劑：稀釋劑=100：15：15。

　　2.3 工程設備

　　加工鋼材設備主要有鋼材加工機具、焊機； 打磨設備主要有角磨機、金剛石磨片、砂輪片、空壓機、棉布、護目鏡、防塵口罩；制膠設備有攪拌器、容器、衡器、手套；固定設備有加壓固定及卸荷系統、膩刀。

　　3 粘剛加固施工

　　3.1 角鋼及扁鋼除銹粗糙處理。鋼板粘結面必須進行除銹和粗糙處理。如鋼板未生銹或輕微銹蝕,可用噴砂、砂布或平砂輪打磨的方法,直至出現金屬光澤。打磨紋路應與鋼板受力方向垂直，打磨粗糙度越大越利于粘結牢度。

　　3.2 混凝土表面處理。對原混凝土構件的粘合面應該鑿除粉飾層、油垢、污物等,然后用角磨機打磨除去混凝土面上1~2mm厚表層，打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵，后用棉布蘸清洗劑拭凈表面，保持干燥備，較大凹坑處用粘鋼加固結構膠修補平整。

　　3.3 現場配膠和乳膠涂刷。按產品使用說明書規定配制，注意攪拌時應避免雨水進入容器，按同一方向進行攪拌，容器內不得有油污，盡量避免混入空氣形成氣泡。嚴格按結構膠說明書提供的配比配制，攪拌均勻后方可使用。一次配膠量不宜過多，以40~50min用完為宜。乳膠需涂刷底膠，底膠應能充分浸透混凝土基材。粘結乳膠涂刷需均勻，不能出現涂刷白點。

　　3.4 粘貼角鋼。用小鏟刀將配制好的結構膠均勻涂抹在鋼材清理面和混凝土清理面上，抹膠厚度為1~3mm，中間厚、邊緣薄。將鋼材粘貼到混凝土表面，粘貼到位后，立即用夾具或支撐固定，并逐步加壓，使膠從鋼材邊緣擠出，同時要不斷清理擠出的膠，粘貼1h內應注意缺膠，及時補充。若是立面粘貼，為防止流淌，可加一層脫蠟玻璃絲布。

　　3.5 加壓固定。加壓固定采用螺栓、角鋼、墊板所組成的系統，該系統在被加固構件上的合適位置鉆孔，臨時固定膨脹螺栓、鋼，供壓鋼板使用。鋼固定采用Φ12全絲螺桿，配L50mm×10mm的角鋼雙向固定，固定間距為400mm。此外，部分位置還采用了千斤頂、墊板、**桿所組成的系統，該系統不僅能固定鋼板，同時也卸去了構件承擔的部分恒荷載，減少應力滯后，較利于后粘鋼板與原構件的協同受力，加固效果良好。粘鋼加固結構膠在常溫、低溫下均可以良好固化。施工如為5月，常溫為25℃左右，24h即可撤除加壓固定系統，72h即可投入使用(未拆卸前同時進行后續其他工作)。過實驗可知，粘鋼加固施工的理想溫度是20℃左右。

　　3.6 焊接扁鋼箍條。箍條焊接采用剖口焊,焊縫強度不小于母材，且要求在角鋼粘結膠初凝前完成整柱的焊接，焊接時應分段交替完成。

　　3.7 箍條底部密封。焊接扁鋼箍條后，隨即采用環氧樹脂膠泥密封，密封時應保證底部無縫隙。

　　3.8 灌環氧樹脂砂漿。將配制好的環氧樹脂砂漿用**叉刀灌入箍條內部，并密實，同時在箍條及混凝土基材側面分別預埋1~2根注漿管。

　　3.9 防腐處理。鋼板焊接完畢后，對加固的鋼結構進行防腐處理。部粘鋼加固，應按設計要求對鋼板進行防腐處理，一般采用刷防銹漆、鋼板網抹灰、噴*涂料、環氧砂漿涂抹等方法進行保護，并且間隔一定周期進行檢查與重處理。工程在鋼板粘貼3d后，鋼板宜采用20mm厚M15水泥砂漿抹面防腐蝕，部分柱子貼面涂防銹漆3遍。

　　3.10 檢查與驗收。①粘貼檢查:可采用聲儀檢測。錨固區有效粘結面積小于90%，非錨固區有效粘結面積小于70%，應剝離鋼板，重新粘貼。②加固效果驗收：加固構件的粘鋼質量采用無破損檢驗或現場做粘結試驗。無破損檢驗即外觀檢查鋼板邊緣溢膠狀況；用小錘敲擊鋼板，檢驗鋼板粘結密實度。錨固區有效粘結面積不得小于90%，非錨固區有效粘結面積不小于70%。

　　4 粘剛加固施工技術措施及要求

　　4.1 外墻柱子粘鋼加固措施

　　4.1.1 將與柱相連的剪力墻兩側20~30cm范圍砼鑿除，并剪斷剪力墻水平筋。

　　4.1.2 粘鋼后用L型鋼筋將水平筋與角鋼焊接連接，焊縫滿足規范要求。

　　4.2 技術措施及要求h

　　4.2.1 工程驗收時必須有鋼板及建筑結構膠的材質證明、復試報告及膠的抗拉拔試驗報告。

　　4.2.2 每一道工序結束后均應按工藝要求及時進行檢查，做好相關的驗收記錄，如出現質量問題，應立即返工。

　　4.2.3 加固構件的粘鋼質量一般采用非破損檢驗，即從外觀檢查鋼板邊緣溢膠色澤，硬化程度，用小錘敲擊鋼板表面，以回音來判斷有效粘接面積，如出現空鼓等粘貼不密實的現象采用壓力灌膠的方法進行補救，若粘結面積錨固區少于90%，非錨固區少于70%(錨固區由設計計算確定)，則判定粘結無效，新施工。

　　4.2.4 關鍵控制點。由于膠本身的性能要求操作時溫度保持在5~60#。作環境的相對濕度不大于70%，如果相對濕度過大，膠容易受潮而起鼓泡，從而影響粘貼質量。

　　結論

　?。?/span>1）加固效果。柱子加固后，其軸壓比和配筋都能滿足設計規范要求，從而保證了結構的穩定性。采用粘鋼、粘碳纖維技術進行結構加固，對構件外觀無特別影響，操作簡便，加固處理速度快，對生產和使用影響較小，而且科學經濟，質量可靠，**了較好的綜合效果，值得很好的推廣和應用。

　?。?/span>2）粘鋼補強施工中應選擇可靠的粘結劑和合理的粘貼工藝。嚴格按照工藝規范施工，切實做好混凝土表面處理、鋼板除銹和粘貼后加壓固定等工作，確保有80%以上的可靠粘結，以保證補強加固的可靠性。

　　（3）節約成本。經測算，采用此方法比其他傳統加固方法降低造價約10%。

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