鋼絞線加固工法

預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-高強(qiáng)聚合物砂漿加固工法1前言近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，各種新建建筑的發(fā)展已經(jīng)趨于平穩(wěn)，多數(shù)建筑物進(jìn)入了漫長(zhǎng)的使用期，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物的功能將不可避免的發(fā)生變動(dòng)，建筑物原有功能、節(jié)能、抗震要求以及混凝土耐久性等均不能滿足現(xiàn)有的需求，因此在原有建筑基礎(chǔ)上通過(guò)一系列加固改造手段，或改建、或擴(kuò)建，使老建筑具備新功能，將是日后建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-高強(qiáng)聚合砂漿加固施工工法是一項(xiàng)新型的加固技術(shù)，其主要的加固材料為高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)、滲透型聚合物砂漿、界面劑、固定銷以及張拉端。高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)是由高強(qiáng)不銹鋼絞線編織而成的網(wǎng)狀材料，具有強(qiáng)度高、不生銹、運(yùn)輸及施工方便等優(yōu)點(diǎn)。滲透性聚合砂漿為無(wú)機(jī)材料，具有良好的粘結(jié)性能和耐久性能，同時(shí)這種材料在耐火和耐高溫方面也有優(yōu)異表現(xiàn)。本工法以應(yīng)用于北京體育大學(xué)游泳館加固，北京師范大學(xué)成人教育學(xué)院教學(xué)樓加固、馬連灘3#橋加固工程中的預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-高強(qiáng)聚合砂漿加固技術(shù)為例進(jìn)行編寫的。2特點(diǎn)2.0.1.高強(qiáng)聚合物砂漿強(qiáng)度比一般混凝土強(qiáng)度高，壓抹（噴涂）2.0.2.高強(qiáng)聚合物砂漿二氧化碳的透過(guò)性差以及氯化物的滲透阻抗性好，可以預(yù)防原結(jié)構(gòu)混凝土表面2.0.32.0.4.高強(qiáng)聚合物砂漿凍融及耐久性好，屬環(huán)保材料，2.02.02.02.02.09.提供了一定的預(yù)應(yīng)力，在所有加固工藝中是唯一一個(gè)能減少原結(jié)構(gòu)初始裂縫的加固工藝。3.適用范圍⑴本加固方法可提高混凝土梁、板的抗彎和抗剪承載力，抑制混凝土梁、板構(gòu)件的裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展。⑵當(dāng)受彎和受剪加固時(shí)，被加固混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15。⑶可以提高混凝土柱的抗壓以及抗剪承載力，可以提高混凝土柱的軸壓比，并且可以增加混凝土構(gòu)件的耗能能力。⑷可以提高鋼筋混凝土剪力墻以及磚砌體墻的抗壓和抗剪承載力，并且可以控制墻體裂縫的發(fā)展。渣土外運(yùn)、消納渣土外運(yùn)、消納4工藝原理預(yù)張緊鋼絲繩網(wǎng)片-高強(qiáng)聚合砂漿加固技術(shù)是一項(xiàng)新型的加固技術(shù)，是用固定釘將高強(qiáng)度不銹鋼絞線網(wǎng)固定在原構(gòu)件上，通過(guò)專用固定段和張拉端對(duì)鋼絲繩網(wǎng)片進(jìn)行“預(yù)張緊”產(chǎn)生一定的預(yù)應(yīng)力，在加固構(gòu)件表面噴涂一層粘結(jié)劑后，將滲透性聚合物砂漿噴涂在加固構(gòu)件表面上,鋼絲繩網(wǎng)片通過(guò)粘合強(qiáng)度及彎曲強(qiáng)度優(yōu)秀的高強(qiáng)聚合物砂漿附著。預(yù)張緊力除了鋼絲繩受力初期的應(yīng)力滯后，使新增外加層與混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形協(xié)調(diào)，共同承擔(dān)荷載作用下的彎距和剪力，同時(shí)它可以控制結(jié)構(gòu)裂縫的繼續(xù)發(fā)展。5工藝流程及操作方法5.1加固施工工序（見(jiàn)下圖）5.2技術(shù)要點(diǎn)5.2.1定位放線通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查確定加固的分布范圍及具體位置，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸并結(jié)合實(shí)際部位尺寸,核對(duì)無(wú)誤后進(jìn)行定位放線。5.2.2基面處理⑴對(duì)加固構(gòu)件表面的油垢、污物等雜質(zhì)，用角磨機(jī)打磨除去1~2mm厚表層，打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵，并用高壓水槍清洗干凈。⑵結(jié)構(gòu)表面松散，碳化的混凝土應(yīng)剔除，直至露出新的結(jié)構(gòu)面，用聚合物砂漿對(duì)凹陷部位進(jìn)行修補(bǔ)。⑶對(duì)有裂縫的構(gòu)件混凝土加固構(gòu)件要先進(jìn)行修補(bǔ)（如右圖）。當(dāng)原構(gòu)件鋼筋有銹蝕現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)對(duì)外露鋼筋進(jìn)行除銹及阻銹處理。⑷若原構(gòu)件鋼筋經(jīng)檢測(cè)，認(rèn)為結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋有銹蝕時(shí)，宜采用噴涂型阻銹劑進(jìn)行處理。5.2.3不銹鋼絞線裁切、下料應(yīng)按照設(shè)計(jì)文件的說(shuō)明和加固的具體尺寸進(jìn)行鋼絞線網(wǎng)片下料，平行于主受力方向鋼絞線在加固面的外側(cè)，垂直于主受力方向鋼絞線在加固面的內(nèi)側(cè)。量好施工部位尺寸以后,現(xiàn)場(chǎng)放線定位,采用鋼絞線網(wǎng)切割機(jī)切割鋼絞線，在鋼絲繩網(wǎng)片的端頭套上專用緊固環(huán)，并使緊固環(huán)扎緊鋼絲繩線頭，鋼絞線的端部應(yīng)從拉環(huán)包裹處露出20mm左右。施工效果如上圖5.2.4粘結(jié)劑施工前，待加固構(gòu)件表面清理干凈并撒水3-4次,充分濕潤(rùn),晾至表面無(wú)明水，然后均勻涂刷1-2mm厚界面劑。界面劑按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行配置，隨用隨攪拌，涂刷分布要均勻涂刷，尤其是被鋼絞線遮擋的基層。5.2.5不銹鋼絞線網(wǎng)的固定、張緊與銷固不銹鋼絞線網(wǎng)在施工時(shí)采用一端固定一端張拉的方式，并采用繩卡進(jìn)行固定，具體詳見(jiàn)下圖。鋼絞線布置節(jié)點(diǎn)圖⑴固定端和張拉端固定：采用25×4mm的角鋼作為張拉端和固定端，通過(guò)M12@250膨脹螺栓與原結(jié)構(gòu)固定。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的尺寸結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)尺寸加工角鋼，在角鋼上測(cè)量出安裝M12固定螺栓以及鋼絞線的位置，并用十字線標(biāo)清，采用臺(tái)鉆按照標(biāo)清的位置鉆孔，對(duì)加工完畢的角鋼涂刷防銹漆兩遍。鋼絞線固定端采用鋁合金接頭，張拉端采用不銹鋼拉鉤和螺母進(jìn)行固定。⑵不銹鋼絞線網(wǎng)按照設(shè)計(jì)要求編排完畢后，采用張拉器控制不銹鋼拉鉤和螺母進(jìn)行張拉,將其繃緊于結(jié)構(gòu)表面。張拉的松緊要求：以縱筋手握有彈性即可，不得出現(xiàn)有彎曲和不繃緊現(xiàn)象，且鋼絲繩在繃緊狀態(tài)下距離加固構(gòu)件結(jié)構(gòu)面不應(yīng)小于10mm。⑶將套有墊圈的繩卡對(duì)不銹鋼絞線網(wǎng)的各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行從頭至末端順序逐段鉆孔錨固,間距一般為300mm，呈梅花型布置繩卡長(zhǎng)度不應(yīng)小于55mm，直徑不應(yīng)小于4mm，凈埋深不應(yīng)小于40mm。5.2.6滲透性聚合物砂漿施工⑴滲透性聚合物砂漿施工前，應(yīng)用高壓水沖洗待加固構(gòu)件并保持潮濕狀態(tài)，以減少聚合物砂漿在固化過(guò)程中水分的損失，有利于聚合物沙漿的充分固化，使之達(dá)到設(shè)計(jì)值。⑵根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書采用小型砂漿攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌3-5分鐘至均勻無(wú)結(jié)塊，一次攪拌的聚合物砂漿不宜過(guò)多，確保在半小時(shí)內(nèi)用完。⑶在界面劑凝固前抹第一層聚合物砂漿，抹灰厚度以基本覆蓋鋼絞線網(wǎng)片為宜，采用鐵抹子壓實(shí)、拉毛，使聚合物砂漿透過(guò)鋼絞線網(wǎng)與被加固構(gòu)件基層結(jié)合緊密。⑷第一層抹灰初凝后開(kāi)始第二遍抹灰，厚度控制在10mm-15mm⑸聚合物砂漿抹灰范圍應(yīng)比設(shè)計(jì)抹灰范圍外邊緣寬不小于15mm。5.2.7濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)聚合物砂漿層終凝后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保持表面濕潤(rùn)。聚合物砂漿層未達(dá)到硬化狀態(tài)時(shí)，不得澆水養(yǎng)護(hù)或直接受雨水沖刷。6材料與設(shè)備性聚合物砂漿物理性能，見(jiàn)表9-4-2(表二)。不銹鋼絞線網(wǎng)的規(guī)格及性能表9-4-1鋼絲規(guī)格（mm）名義橫截面積(mm2)破斷拉力KN抗拉強(qiáng)度(MPa)彈性模量(MPa)ф2.42.935.01704.701.05×105ф3.25.17.4781466.31.16×102ф4.511.6415.021290.41.26×105滲透性聚合物砂漿物理性能(MPa)表9-4-2(表一)養(yǎng)護(hù)時(shí)間抗壓強(qiáng)度抗折強(qiáng)度(MPa)粘結(jié)強(qiáng)度1天標(biāo)養(yǎng)36.05.4≥1.5MPa3天標(biāo)養(yǎng)55.27.428天標(biāo)養(yǎng)70.511.1滲透性聚合物砂漿物理性能表9-4-2(表二)檢測(cè)材料檢測(cè)材料滲透性聚合物砂漿壓縮強(qiáng)度(MPa)42.0熱膨脹系數(shù)(/℃)10.2×10-6透水抵抗性(cm/sec)7天1.01×10-628天1.54×10-6碳化深度(mm)28天360天7抗化學(xué)腐蝕性能(%)5%H2SO48610%Na2SO410010%Cal2997、質(zhì)量控制7.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)工程質(zhì)量應(yīng)滿足《》（JGJ）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，7.2質(zhì)量控制要求⑴施工前應(yīng)檢查鋼絞線網(wǎng)、滲透性聚合物砂漿的質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告及產(chǎn)品出廠合格證，其各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到規(guī)范設(shè)計(jì)要求。⑵基層應(yīng)清潔、無(wú)油污、無(wú)浮塵。⑶不銹鋼絞線網(wǎng)的固定與張緊工序中須嚴(yán)格按照工序質(zhì)量要求進(jìn)行作業(yè),不得出現(xiàn)漏銷、懸垂現(xiàn)象。⑷粘結(jié)劑的涂刷應(yīng)保證均勻。⑸滲透性聚合物砂漿材料拌和稠度大時(shí)不得加水稀釋，使用時(shí)一定要嚴(yán)格按照說(shuō)明書的配合比,拌和量不宜太多,控制在有效的操作時(shí)間內(nèi)。⑹禁止在日平均氣溫40℃以上或日平均氣溫5⑺滲透性聚合物砂漿材料的保管應(yīng)注意夏天的直接陽(yáng)光照射及雨淋。⑻施工過(guò)程中對(duì)成品的保護(hù)非常重要，對(duì)按要求施工完畢的構(gòu)件做好標(biāo)示工作，提醒他人禁止在硬化期間對(duì)高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)進(jìn)行擾動(dòng)。（9）聚合物砂漿養(yǎng)護(hù)必須按照規(guī)定進(jìn)行施工。8、安全措施8.0.1除應(yīng)遵守國(guó)家的《建筑安裝工程安全技術(shù)規(guī)程》和地方有關(guān)施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)管理規(guī)定外，同時(shí)根據(jù)施工特點(diǎn)編制了安全操作的注意事項(xiàng)及具體施工措施。8.0.2嚴(yán)格進(jìn)行入場(chǎng)教育以及班前教育制度，同時(shí)每項(xiàng)工序施工前對(duì)工人進(jìn)行詳細(xì)的安全交底，保證交底到人。8.0.3現(xiàn)場(chǎng)用電滿足用電安全規(guī)范規(guī)定，機(jī)械操作及臨電線路敷設(shè)由專業(yè)人員進(jìn)行。8.0.4施工機(jī)具必須符合《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》（JGJ33-2001）的有關(guān)規(guī)定，臨時(shí)用電采用三相五線制接零保護(hù)系統(tǒng)。施工用電保證三級(jí)供電，逐級(jí)設(shè)置漏電保護(hù)裝置，實(shí)行分級(jí)保護(hù)?，F(xiàn)場(chǎng)固定用電設(shè)備按設(shè)計(jì)布置，做到“一機(jī)、一閘、一漏、一箱”。8.0.5操作架子必須穩(wěn)固，防止傾倒，作業(yè)時(shí)必須配載好安全帶確保安全。9、環(huán)保措施9.0.1嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程和地方有關(guān)環(huán)保的文件規(guī)定。9.0.2現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)場(chǎng)的材料所有包裝用紙應(yīng)及時(shí)整理并回收，廢棄垃圾應(yīng)分類存放于垃圾站，并及時(shí)運(yùn)至制定的地點(diǎn)消納，可回收物料盡量回收利用。9.0.3現(xiàn)場(chǎng)用鉆孔設(shè)備，在施工過(guò)程中要防止粉塵污染，操作人員應(yīng)佩戴防塵口罩，戴好手套。每天做到工完場(chǎng)清。9.0.4運(yùn)輸、施工所用車輛和機(jī)械設(shè)備的廢氣10、效益分析11、應(yīng)用實(shí)例5結(jié)語(yǔ)北京師范大學(xué)教學(xué)樓采用高強(qiáng)不銹鋼絞線網(wǎng)-高強(qiáng)滲透性聚合物砂漿加固法進(jìn)行樓板的加固,不僅加固效果好，而且大大提高了樓板的抗彎和抗剪承載力以及抗彎剛度，同時(shí)對(duì)混凝土樓板構(gòu)件的裂縫的產(chǎn)生和發(fā)展有明顯的