鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿處加層加固手冊3

1、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固工法施工手冊2.1 鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固技術簡介鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固技術是鋼絲繩網(wǎng)片通過粘合強度及彎曲強度優(yōu)秀的滲透性聚合物砂漿附著，與原本的混凝土形成一體，共同承擔荷載作用下的彎矩和剪力，適用于承受彎矩和剪力的混凝土構(gòu)件正截面、斜截面承載力加固，但加固后對原結(jié)構(gòu)的外觀有一定的影響，該方法能降低被加固構(gòu)件的應力水平，不僅使加固的效果好，而且還能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體的承載力。聚合物砂漿是一種既具有高分子材料的粘接性，又具有無機材料耐久性的新型混凝土修補材料，其抗壓強度高，固化迅速，粘接性能好，有很好的保水性能和抗裂性、高耐堿性、耐紫外線。

2、鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿加固技術是加固混凝土樓板、混凝土梁及橋梁等加固的理想材料。鋼絲繩網(wǎng)現(xiàn)場施工圖片鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固效果圖2.2 鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固技術的優(yōu)點主要有1、鋼絲繩網(wǎng)強度高，其標準強度約為普通鋼材的5倍，因此加固后對結(jié)構(gòu)自重影響很小。2、抗彎加固不僅可以顯著提高承載力，而且可以顯著提高剛度，在結(jié)構(gòu)加固的過程中不影響建筑的使用，對被加固的母體表面沒有平整要求，節(jié)點處理方便，可以加固有缺陷或強度低的混凝土結(jié)構(gòu)。3、解決了加固后的耐久性、抗火、耐高溫等問題，加固性能可靠。2.3 鋼絲繩網(wǎng)加固工藝流程鋼絲繩網(wǎng)加固工藝流程圖2.4鋼絲繩網(wǎng)片施工工序圖例板頂加固砼體

3、表面鑿毛加固構(gòu)件兩端用角鋼錨固鋁合金接頭固定網(wǎng)片鋁合金接頭端固定鋁合金接頭端固定拉桿固定網(wǎng)片拉桿端的固定網(wǎng)片張緊鋼絲繩網(wǎng)片張緊圓柱銷釘固定網(wǎng)片鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿加固樣板2.5具體施工方法1、施工準備采用鋼絲繩網(wǎng)片加固混凝土結(jié)構(gòu)，應由熟悉該技術施工工藝的專業(yè)施工隊伍承擔并應有施工技術措施，熟悉圖紙，進行腳手架搭設等各種準備工作。2、表面處理對加固砼體進行鑿毛、清理、修補，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出砼結(jié)構(gòu)新面，用高壓水槍清洗被加固構(gòu)件的表面，清除酥松混凝土。對有裂縫的混凝土加固構(gòu)件要先進行修補，當原構(gòu)件鋼筋有銹蝕現(xiàn)象時應對外漏的鋼筋進行除銹及阻銹處理；若原構(gòu)件鋼筋經(jīng)檢測，認為已處于

4、有銹蝕可能的狀態(tài)，但混凝土保護層尚未開裂時，宜采用噴涂型阻銹劑進行處理，聚合物砂漿修補后，再進行下一道工序。表面處理之后，抹聚合物施工前應用高壓水沖洗并保持潮濕狀態(tài)，以減少聚合物砂漿在固化過程的水分流失，有利于聚合物砂漿的充分固化，使之達到設計強度值。濕潤用水的水質(zhì)達到普通混凝土或砂漿的用水要求。3、定位放線按設計圖紙要求，對繃網(wǎng)部位的鋼絲繩方向進行確認，并用墨線彈出。4、打固定孔固定鋼絲繩網(wǎng)片的固定銷栓的直徑為.5mm,打固定孔時用直徑6 mm金剛鉆頭，打孔深為3.5cm，按圖紙要求固定孔呈梅花型布置（也可在鋼絲繩網(wǎng)繃緊后打孔）。5、鋼絲繩網(wǎng)片固定縱筋在上，橫筋在下。對鋼絲繩網(wǎng)片進行剪裁，在

5、鋼絲繩網(wǎng)片的端頭套上專用緊固環(huán)，并使緊固環(huán)扎緊綱絲繩線頭；將鋼絲繩網(wǎng)片的一端先用固定銷栓固定或錨固，在另一端用緊線器夾緊鋼絲繩網(wǎng)片，對鋼絲繩網(wǎng)片進行張拉，使鋼絲繩網(wǎng)片處于繃緊待加固狀態(tài)；用T型銷栓在網(wǎng)的縱橫交叉處打孔固定或用錨固件錨固，相互間距為380 mm，呈梅花型布置?？嚲W(wǎng)的松緊要求：以縱筋手捏有彈性即可。不得出現(xiàn)有彎曲和未繃緊現(xiàn)象。6、噴涂粘結(jié)劑在加固構(gòu)件表面均勻涂刷一層1-2mm左右厚加強粘結(jié)的粘結(jié)劑，使原結(jié)構(gòu)和鋼絞線網(wǎng)結(jié)合良好，共同受力。7、噴涂聚合物砂漿根據(jù)設計要求及滲透性聚合物砂漿相關配比使用說明進行材料配制，攪拌均勻無結(jié)塊，配好的漿料應保證在半小時內(nèi)用完。鋼絞線加固具體部位做法

6、圖：可采用噴射器或人工抹壓方式進行滲透性聚合物砂漿施工，砂漿厚度應控制在20mm30mm，保護層厚度不小于10mm。涂抹聚合物砂漿時時，周圍環(huán)境溫度不宜高于30，避免大風、陽光暴曬。8、表面養(yǎng)護聚合物砂漿噴抹好后，進行噴水養(yǎng)護，保證表面濕潤，條件允許可以采用覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不得少于7天。9、檢驗施工前應確認鋼絞線網(wǎng)、滲透性聚合物砂漿的合格證明，其指標應滿足工程設計的要求，確保按照上述工序要求進行施工。聚合物砂漿涂抹質(zhì)量檢驗評定，可參照抹灰質(zhì)量要求進行檢驗。鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固規(guī)定應按照GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范進行設計及施工。2.6施工注意事項1、基層表面應清

7、潔、無油污、無浮塵，施工時可選用高壓水或氣壓縮機進行清潔除塵。2、由于聚合物砂漿的流墜性比較嚴重，應根據(jù)實際情況采取一定措施減少聚合物砂漿的流墜問題。3、聚合物砂漿施工時，環(huán)境溫度不宜高于30，砂漿抹涂必須密實，不得存在空鼓現(xiàn)象。4、砂漿施工后保養(yǎng)很重要，是高強聚合物砂漿表面發(fā)生裂紋的重要因素2.7鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層加固設計及驗收標準依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范GB503672006規(guī)定：1、 設計規(guī)定1) 采用本方法時，原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件按現(xiàn)場檢驗結(jié)果推定的混凝土強度等級不應低于C15級，且混凝土表面的正拉粘結(jié)強度不應低于1.5Mpa。2)鋼絞線網(wǎng)片聚合物砂漿外加層應采取下列構(gòu)造方式對混凝

8、土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行加固：板和墻，可采取單面的外加層構(gòu)造；也可采用對稱的雙面外加層構(gòu)造。采用本方法加固的混凝土結(jié)構(gòu)，其長期使用的環(huán)境溫度不應高于60度。處于特殊環(huán)境下（如介質(zhì)腐蝕、高溫、高濕、放射等）的混凝土結(jié)構(gòu)，其加固除應采用耐環(huán)境因素作用的聚合物配制砂漿外，尚應遵守現(xiàn)行國家標準工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范GB50046的規(guī)定，并采取相應的防腐措施。3)當被加固結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的表面有防火要求時，應按現(xiàn)行國家標準建筑紡火設計規(guī)范 GB50016規(guī)定的耐火等級及耐火極限要求，對鋼絲繩網(wǎng)片-聚合物砂漿外加層進行防護。2、 材料規(guī)定1)重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件或結(jié)構(gòu)處于腐蝕介質(zhì)環(huán)境、潮濕環(huán)境和露天環(huán)境時，應選用高強度不銹鋼絲繩

9、制作網(wǎng)片。2)對于正常溫、濕度環(huán)境中的一般結(jié)構(gòu)、構(gòu)件，可采用高強鍍鋅鋼絲繩制作的網(wǎng)片，但應采取有效的防銹措施。3)（高強度鋼絲繩抗拉強度標準值見附表）高強度鋼絲繩抗拉強度標準值(Mpa)4)對于重要構(gòu)件的加固，應采用改性環(huán)氧類聚合物砂漿。對于一般構(gòu)件的加固，可選用改性環(huán)氧類聚合物砂漿或改性丙烯酸酯工聚物乳液配制的聚合物砂漿。5)承重結(jié)構(gòu)用的聚合物砂漿分為I級和級，應分別按下列規(guī)定采用：板、墻加固,當構(gòu)件混凝土強度等級為C30C50時，應采用I級聚合物 漿。當構(gòu)件混凝土強度等級為C25及以下時，可采用I級或級聚合物砂漿。 梁和柱的加固，均應采用I級聚合物砂漿。6、(承重結(jié)構(gòu)加固用聚合物砂漿基本性

10、能指標) 三、 構(gòu)造規(guī)定 1、網(wǎng)片應采取小直徑不松散的高強度鋼絲繩制作，繩的直徑在2.54.5范圍內(nèi),當采用航空用高強度鋼絲繩時，也可使用規(guī)格為2.4mm的高強度鋼絲繩。鋼絲繩的結(jié)構(gòu)形式應為6×7+IWS金屬股芯右交互捻鋼絲繩或1×19單股左捻鋼絲繩（鋼絞線）。2、網(wǎng)片的主筋（既縱向受力鋼絲繩）與橫向筋（既橫向鋼絲繩，也稱箍筋）的交點處，應采用同品種鋼材制作的繩扣束緊，主筋的端部應采用帶套環(huán)的繩扣（如壓管套環(huán)等）通過加壓進行錨固，套環(huán)及其繩扣或壓管的構(gòu)造與尺寸應經(jīng)設計計算確定。2.1、采用鋼絲繩網(wǎng)片聚合物砂漿外加層加固鋼筋混凝土構(gòu)件前，應先清理、修補原構(gòu)件，并按聚合物砂漿產(chǎn)

11、品使用說明書的規(guī)定進行界面處理，當原構(gòu)件鋼筋有銹蝕可能的狀態(tài)，但混凝土保護層尚未開裂時，宜采用噴吐型阻銹劑進行處理。2.2、鋼絲繩網(wǎng)片與基材混凝土的固定，應在網(wǎng)片就位并張拉繃緊的情況下進行。一般情況下，應采用尼龍錨栓或膠粘螺桿植入混凝土中作為基點，以開口（繩端用套環(huán)）作為繩卡連接網(wǎng)片。錨栓長度不應小于55；其直徑d不應小于4.0；凈埋深不應小于40；間距不應大于150。構(gòu)件端部固定套環(huán)用的錨栓，其凈埋深不應小于60mm.當鋼絲繩網(wǎng)片的主筋需要搭接時，其搭接長度不應小于100mm，且不應位于最大彎距區(qū)。2.3、聚合物砂漿外加層的厚度，不應小于25，也不應大于35。當采用鍍鋅鋼絲繩時，其保護層厚度

12、不應小于15mm。聚合物砂漿外加層的表面應噴涂一層與該品種砂漿相適配的防護材料，提高外加層耐環(huán)境因素作用的能力。四、 檢驗及驗收：現(xiàn)場檢驗應在已完成鋼絲繩網(wǎng)片聚合物砂漿外加層加固后結(jié)構(gòu)表面進行。依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范GB503672006標準附錄E 粘結(jié)材料粘合加固材與基材的正拉粘結(jié)強度現(xiàn)場測定方法及評定標準a) 適用范圍本方法適用于現(xiàn)場條件下以及結(jié)構(gòu)膠粘劑或高強聚合物砂漿為粘結(jié)材料，粘合（包括澆注、噴抹）下列加固材料與基材，在均勻拉應力作用下發(fā)生內(nèi)聚、粘附或混合破壞的正拉粘結(jié)強度測定：2、試驗設備結(jié)構(gòu)加固工程現(xiàn)場使用的粘結(jié)強度檢測儀，應堅固、耐用且攜帶和安裝方便；其技術性能不應低于國家現(xiàn)

13、行標準數(shù)顯式粘結(jié)強度檢測儀JG3056的要求。檢測儀應每年檢定一次。3、取樣規(guī)則3.1、粘貼、噴抹質(zhì)量檢驗的取樣，應符合下列規(guī)定：梁、柱類構(gòu)件以同規(guī)格、同型號的構(gòu)件為一檢驗批。每批構(gòu)件隨機抽取的受檢構(gòu)件應按該批構(gòu)件總數(shù)的10%確定，但不得少于3根；以每根受檢構(gòu)件為一檢驗組；每組3個檢驗點。3.2、板、墻類構(gòu)件應以同種類、同規(guī)格的構(gòu)件為一檢驗批，每批按實際粘貼、噴抹的加固材料表面積（不論粘貼的層數(shù)）均勻劃分為若干區(qū)，每區(qū)100（不足100，按100計），且每一樓層不得少于1區(qū)；以每區(qū)為一檢驗組，每組3個檢驗點。3.3、現(xiàn)場檢驗的布點應在粘結(jié)材料（膠粘劑或聚合物砂漿等）固化已達到可以進入下一工序之

14、日進行。若因故需要推遲布點日期，不得超過3d.3.4、布點時，應由獨立檢驗單位的技術人員在每一檢驗點處，粘貼鋼標準塊以構(gòu)成檢驗用的試件。鋼標準塊的間距不應大于500，且有一塊應粘貼在加固構(gòu)件的端部。4、試件制備4.1、基材表面處理：檢測點的基材混凝土表面應除污漬并保持干燥。4.2、切割預切縫：從清理干凈的表面向混凝土基材內(nèi)部切割預切縫，切入混凝土深度為1015，縫的寬度約2。預切縫形狀為邊長40的方形或直徑為50的圓形，視選用的切縫機械而定。切縫完畢后，應再次清理混凝土表面。4.3、粘貼鋼標準塊：應選用快固化、高強膠粘劑進行粘貼。鋼標準塊粘貼后應立即固定；在膠粘劑7d的固化過程中，不得受到任何

15、擾動。5、試驗步驟5.1、試驗應在布點日期算起的第8天進行。試驗時應按粘結(jié)強度測定儀的使用說明書正確安裝儀器，并連接鋼標準塊。（參照下圖）5.2、以均勻速率連續(xù)加荷，控制在11.5min內(nèi)破壞；記錄破壞時的荷載值，并觀測其破壞形式。6、試驗結(jié)果6.1、正拉粘結(jié)強度應按下式計算：Fti=pi/Aai式中 Fti試件i的正拉粘結(jié)強度（MPa）Pi試件i破壞時的荷載值（N）Aai鋼標準塊i的粘合面面積6.2、破壞形式及其正常性判別6.2.1、破壞形式1）內(nèi)聚破壞基材混凝土內(nèi)聚破壞：即混凝土內(nèi)部發(fā)生破壞；膠粘劑內(nèi)聚破壞：可見于使用低性能、低質(zhì)量膠粘劑的膠層中；聚合物砂漿內(nèi)聚破壞：可見于使用低強度水泥，

16、或低性能、低質(zhì)量聚合物的聚合物砂漿層中。2）粘附破壞（層間破壞）膠層與基材混凝土之間的界面破壞；聚合物砂漿層與基材混凝土之間的界面破壞。3）混合破壞粘合面出現(xiàn)兩種或兩種以上的破壞形式。6試驗結(jié)果正常性判別1）若破壞形式為基材混凝土內(nèi)聚破壞，或雖出現(xiàn)兩種或兩種以上的破壞形式，但基材混凝土內(nèi)聚破壞形式的破壞面積占粘合面積85%以上，均可判為正常破壞。若破壞形式為粘附破壞、膠粘劑或聚合物砂漿內(nèi)聚破壞，以及基材混凝土內(nèi)聚破壞的面積少于85%的混合破壞，均應判為不正常破壞。7、檢驗結(jié)果的合格評定加固材料粘貼、噴抹質(zhì)量的合格評定：組檢驗結(jié)果的合格評定，應符合下列規(guī)定：1）當組內(nèi)每一試樣的正拉粘結(jié)強度均達到

17、本檢驗所執(zhí)行規(guī)范相應指標的要求，且其破壞形式正常時，應評定該組為檢驗合格組。2）若組內(nèi)僅一試樣達不到上述要求，允許以加倍試樣重新做一組檢驗，如檢驗結(jié)果全數(shù)達到要求，仍可評定該組為檢驗合格組。3）若重做試驗中，仍有一個 試樣達不到要求，則應評定該組為檢驗不合格組。7.1檢驗批的粘貼、噴抹質(zhì)量的合格評定，應符合下列規(guī)定：1）當批內(nèi)各組均為檢驗合格組時，應評定該檢驗批構(gòu)件加固材料與基材混凝土的粘合質(zhì)量合格；2）若有一組或一組以上為檢驗不合格組，則應評定該檢驗批構(gòu)件加固材料與基材混凝土的粘合質(zhì)量不合格；3）若檢驗批由不少于20組試樣組成，且檢驗結(jié)果僅有一組因個別試樣粘結(jié)強度低而被評為檢驗不合格組，則仍

18、可評定該檢驗批構(gòu)件的粘合質(zhì)量合格。五、施工工藝圖解：鋁合金壓管環(huán)套錨固要求步驟方法；根據(jù)GB6946-93標準接頭材料采用GB3191中LF2、LF21、鋁合金材料制造，化學成份符合GB3190之規(guī)定機械性能，抗拉強度 b170Mpa,延伸率S20%.1) 接頭號的選?。喊磳嶋H鋼絲繩直徑d再根據(jù)鋼絲繩金屬截面積選取TLA4鋁合金壓管環(huán)套。2) 接頭質(zhì)量要求：接頭到繩套兩邊距離L必須大于或等于3倍吊鉤寬度B或15倍的直徑d3) 接頭的壓制：壓制時必須按接頭號選用相應的模具，接頭必須在液壓機鉗上，一次緩慢壓制成型。壓制時扁橢圓管、長軸必須與壓力方向一致。見圖解列上下模具的接觸面，在加壓終了必須接觸

19、。4) 接頭外觀質(zhì)量：表面光滑無裂紋。六高強不銹鋼絲繩網(wǎng)片聚合物砂漿抗彎加固設計計算：1、 抗彎承載力計算；根據(jù)實驗結(jié)果，梁截面的應變分布基本符合平截面假定，梁截面應力分布可簡化如圖1所示，圖中fwW 為鋼絲繩極限抗拉強度，根據(jù)韓國漢城產(chǎn)業(yè)大學金成勛教授的實驗報告，fW =1535.5Mpa；AW 為鋼絲繩截面總面積；1 為鋼絲繩應力發(fā)揮綜合系數(shù)；h為綱絲繩中軸線距混凝土梁上表面的距離，其中h為混凝土梁體高度，實驗中h=300mm，為鋼絲繩軸心距梁底的高度。圖1梁截面應力分布圖由平衡條件可得：fc bx=fy As1 fw Aw (1)M=fyAs(hox/2)1 fwAw(hx/2) (2)

20、加固構(gòu)件多數(shù)為二次受力構(gòu)件，如果加固時原構(gòu)件中鋼筋應力水平較高，鋼絲繩不易達到強度設計值，因此需要對上列公式進行修正，引入鋼絲繩與原梁共同工作系數(shù)2 ，根據(jù)碳纖維加固的實驗研究可以取2 =0.81.0。需要說明的是在本文進行理論計算中所有材料強度值均采用實驗實測值，在實際設計中材料強度應采用設計強度值，鋼筋和混凝土的強度設計值可根據(jù)有關規(guī)范取值，而鋼絲繩強度設計值宜在實側(cè)屈服強度的基礎上乘以0.85的折減系數(shù)，因此fW =1280×0。85=1100 MPa綜上所述，利用高強不銹鋼絲繩網(wǎng)片進行對梁的加固時（采用單層加固）的設計公式為：fc bx=fy As12 fw Aw (3)M=

21、fyAs(hox/2)12 fwAw(hx/2) (4)式中，fW 為鋼絲繩抗拉強度設計值，取fW =1100Mpa；AW 為鋼絲繩截面總面積；1 為鋼絲繩應力發(fā)揮系數(shù)對普通混凝土加固取為0.81.0；2 為鋼絲繩原梁共同工作系數(shù)，根據(jù)加固情況取0.81.0；h為鋼絲繩形心距混凝土梁上表面的距離，其中h為混凝土梁，為鋼絲繩形心距梁底的高度，本次加固中采用的鋼絲繩為3.2，故鋼絲繩形心距混凝土梁上表面的距離為h3.23.2h5,如果采用3.2，故鋼絲繩形心距混凝土梁上表面的距離為h3.23.2/2h5，如果采用2.4鋼絲繩，則此項為h3.6，其他變量根據(jù)混凝土設計規(guī)范取值。根據(jù)6根加固梁實驗中測得的梁破壞時的鋼絲繩應變，可知其應力發(fā)揮水平在（0.90.95）之間，因此1 =0.9， 2 =0.8。2、抗彎剛度計算：將截面加固鋼絲繩