舊廠房加固改造處理技術(shù)在實踐中應用體會

舊廠房加固改造處理技術(shù)在實踐中應用體會【摘要】通過舊廠房房加固改造，綜綜合采用的加加大截面、碳碳纖維加固技技術(shù)方法，介介紹兩種加固固方法的施工工工藝和注意意事項在實際際施工中應用用體會，并對對兩者進行對對比分析?！娟P(guān)鍵詞】加大截面法法；植筋；碳碳纖維片材；；上海**有限公公司的苯酐工工程舊廠房在在加固改造過過程中，除了了應用到較為為傳統(tǒng)、常規(guī)規(guī)的加大截面面法外。還應應用到了較為為新穎的加固固技術(shù)——碳纖維加固固，本人通過過對整個施工工過程管理與與跟蹤后，得得到不少經(jīng)驗驗和體會。本工程加固改造造對象為兩層層現(xiàn)澆框架結(jié)結(jié)構(gòu)，由于原原結(jié)構(gòu)抗震等等級為六級，并并且砼強度檢檢測不均勻、碳碳化嚴重，無無法滿足改造造要求，經(jīng)設設計單位對該該廠房進行全全面的抗震鑒鑒定之后，綜綜合考慮到該該廠房的實際際情況決定采采用加大截面面和碳纖維布布加固方法進進行修復，增增強其結(jié)構(gòu)性性能，滿足日日后使用要求求。該廠房柱網(wǎng)尺寸寸6m*6m，柱高6m，截面400*4400，原平面圖圖可見該加固設計方案案為：在一層層加固梁上采采用碳纖維布布，以增強其其抗彎、抗剪剪強度，而對對中間柱（一一層）考慮到到其受力經(jīng)似似為軸心受壓壓，為保證加加固效果采用用加大截面法法施工工藝，即即圖示，而對對邊柱則通過過對外柱包裹裹碳纖維布來來提高其抗壓壓強度，二層層梁由于新增增吊車，故采采用加大截面面法，使之更更趨于合理、經(jīng)經(jīng)濟。采用上述方法來來加固柱梁的的依據(jù)有（1）碳纖維布布具有優(yōu)異的的物理力學性性能，其彈性性模量與鋼接接近，抗拉強強度接近或超超過4000mppa，明顯高高于鋼（普通通）的十幾倍倍。它之所以以應用于工程程領(lǐng)域，正是是依賴于此。目前市場上已出出現(xiàn)單向、雙雙向以及碳纖纖維板等產(chǎn)品品，其應用于于加固領(lǐng)域的的前景很好。國國內(nèi)天津大學學、同濟大學學等高校已于于幾年前就開開始了對它不不斷進行試驗驗，試驗結(jié)果果證明：用來來加固柱時，對對柱的環(huán)箍作作用能有效地地起到約束混混凝土，能顯顯著提高混凝凝土軸壓柱的的柱端延性，使使柱在加固后后獲得較高的的抗壓強度；；用來加固梁梁時，通過專專用配套粘結(jié)結(jié)劑的作用，使使它與混凝土土組成變形一一致的復合體體系，通過鋼鋼筋和碳纖維維之間的應力力調(diào)配，使梁梁、板在抗彎彎、抗剪能力力上大大提高高。（2）施工角度度來看，碳纖纖維布是一種種自重輕、厚厚度小（1mm以下）柔柔韌性能好的的材料，同時時它也具有抗抗疲勞，抗酸酸堿，抗徐變變，耐高溫等等優(yōu)點，用來來加固柱梁除除了滿足承載載力方面的要要求以外，基基本上可不改改變構(gòu)件的外外形尺寸，更更可減少加固固荷載，但其其缺點也存在在，比如易老老化，導電，粘粘結(jié)劑不耐高高溫等缺點。（3）加固施工簡便，不破壞原結(jié)構(gòu)，具有長遠的綜合效益。目前，據(jù)了解全國已積極開展碳纖維應用于加固領(lǐng)域的實踐，上海等省市還相應地制訂了設計和施工技術(shù)規(guī)程。對于加大截面法加固，國內(nèi)應用實例較多，加固效果也是顯而易見的，本文著重談一下植筋和碳纖維布施工在實際操作中技術(shù)要點和難點。由于化學錨固植法施工的技巧性很大，為保證有效的加固質(zhì)量，必須由有操作經(jīng)驗的專業(yè)人員施工。實際施工過程中，設計人員，施工單位，監(jiān)理方必須協(xié)調(diào)一致，做好各項技術(shù)交底工作，著重把握好各項技術(shù)指標，才能保證整個工程施工質(zhì)量，并滿足設計和施工規(guī)范要求。下面我們分別從從原材料和施施工這兩角度度去分析總結(jié)結(jié)整個施工過過程，以達到到控制質(zhì)量的的目的。原材料質(zhì)量控制制除加大截面法中中采用的鋼筋筋、混凝土等等常規(guī)材料檢檢測外，更應應著重加強對對植筋所用的的粘結(jié)劑、碳碳纖維布粘結(jié)結(jié)劑及碳纖維維布本身的質(zhì)質(zhì)量控制，我我國化工部早早已有能力生生產(chǎn)出較好性性能的還原樹樹脂系列產(chǎn)品品，而對碳絲絲的需求，相相當一部分依依賴于進口，質(zhì)質(zhì)量控制上應應做好檢查材材料各項性能能指標，產(chǎn)品品合證書等，并并將進場材料料送樣檢測，檢檢測不合格的的產(chǎn)品嚴禁使使用。本工程程采用了“同砼”牌碳纖維布布，華東****科大學“華昌“碳纖維專用用粘結(jié)劑以及及”虎威“牌結(jié)構(gòu)植筋筋專用膠。施工質(zhì)量控制加大截面法加大截面法是通通過對原有受受力構(gòu)件截面面增大，以提提高其承載力力，就本工程程而言，新舊舊混凝土的結(jié)結(jié)合，植筋是是決定工程是是否成功的關(guān)關(guān)鍵。而其本本身施工難度度也是比較大大的，為了在在施工過程中中減少重復環(huán)環(huán)節(jié)，應做好好統(tǒng)籌安排，重重點突破技術(shù)術(shù)難關(guān)。對于截面較小的的柱，如b**h≤500mm*5000mm，加固部分分的混凝土厚厚度一般≥100mm((規(guī)范中規(guī)定定加固柱時不不應小于60mm)，《混凝土土結(jié)構(gòu)加固技技術(shù)規(guī)范》CECS225∶90。基本上可可保證柱加固固后新老混凝凝土的共同工工作。單對于于截面較大的的柱，如b**h≥1000mmm*10000mm，若不采取取必要的設計計和施工措施施，很難保證證新老混凝土土的共同工作作。對本設計計而言，無論論加固梁、柱柱其截面都不不大，按照設設計要求的斬斬毛處理已能能滿足共同受受力的要求。植植筋法施工之之前，由于存存在著應力滯滯后現(xiàn)象，所所以必須盡量量做到卸載，按按其施工工藝藝流程，可分分以下步驟：：a、鉆孔對柱而言，新加加縱筋下端植植入承臺基礎(chǔ)礎(chǔ)中，上端則則植入框架梁梁底。鉆孔的的位置應事先先放線，清理理干凈表層泥泥土或粉刷層層，鉆孔時可可采用金剛石石水鉆（一般般用于孔徑比比較大的），對對于一般工程程而言，φ25鋼筋以下的的可采用電錘錘鉆，鉆孔深深度必須滿足足設計要求，所所用鉆頭直徑徑一般大于鋼鋼筋直徑的5～8mm，否則不不利于植筋的的質(zhì)量，鉆孔孔結(jié)束后，保保持孔內(nèi)干燥燥。b、清孔清孔是整個植筋筋過程中的關(guān)關(guān)鍵之一，對對質(zhì)量影響很很大，應作為為著重檢查的的內(nèi)容，一般般來講，用毛毛刷加上丙酮酮反復刷洗，并并使用吹風機機增強效果，若若孔中不慎進進水或受潮，必必須使用烘干干機加以烘干干，方可進入入下一道工序序。C、準備鋼筋首先按照設計下下料，下料前前要考慮焊接接頭位置，數(shù)數(shù)量，一般來來講，同一根根縱向受力鋼鋼筋不宜出現(xiàn)現(xiàn)兩個或兩個個以上焊點，焊焊接頭不出現(xiàn)現(xiàn)在彎矩較大大處，同時鋼鋼筋焊接接頭頭百分率必須須符合GB502204-20002中第規(guī)定，鋼鋼筋植入端應應做好調(diào)直和和除銹工作。d、調(diào)制膠、植植筋粘結(jié)劑的調(diào)制必必須嚴格按配配比進行，將將調(diào)好的膠用用細棒放入孔孔中，反復進進出，讓整個個孔洞中四周周粘滿膠，把把鋼筋植入端端也抹上膠，最最后再把鋼筋筋旋轉(zhuǎn)植入，在在粘結(jié)劑固化化之前，不能能擾動鋼筋。由由于植筋角度度不同，所以以施工難度會會有很大不同同，為保證孔孔中鋼筋和膠膠的充分結(jié)合合，不能留太太多空隙，必必須嚴格按照照施工方案進進行。本工程程在實際操作作時，鉆孔難難度很大，由由于原梁截面面較小，梁底底鋼筋分布較較密，加上原原施工質(zhì)量不不佳，箍筋和和縱筋位置的的不確定性，給給施工鉆孔帶帶來極大難度度，經(jīng)?；劂@鉆到鋼筋上，造造成新加鋼筋筋位置偏差很很大，外觀不不雅，所以在在施工之前，必必須詳細熟悉悉原結(jié)構(gòu)圖紙紙以便施工。植筋結(jié)束后，應應按設計要求求將混凝土表表面打成溝槽槽，溝槽深度度最小6mm,間距不不應大于箍筋筋間距，把柱柱梁棱角打掉掉，除去浮渣渣塵土，同時時為了保證混混凝土的粘結(jié)結(jié)劑抗剪強度度和粘結(jié)抗拉拉強度接近或或高于混凝土土本身強度，避避免結(jié)合面開開裂破壞，在在澆灌新混凝凝土之前，涂涂以新鮮水泥泥漿界面劑，為為了保證新舊舊兩部分能整整體工作，共共同受力，減減少新加混凝凝土的收縮，本本工程也考慮慮到在柱端混混凝土中摻少少量膨脹劑（AEA）。混凝土土施工之前，必必須做好澆筑筑方案，不得得留設施工縫縫，由于模板板間寬度小，施施工澆筑時難難度增加，本本工程原擬安安排一天澆筑筑6m3砼（每柱1.5m3）,結(jié)果施工過過程中出現(xiàn)振振搗困難，所所以在柱高度度間隔1.5m左右范圍內(nèi)內(nèi)，模板上予予留門字板，待待澆到這位置置后再封閉，由由于采用了商商品混凝土，而而澆筑時間長長，所以一次次來料不能太太多，否則造造成浪費，相相應對坍落度度要求也較高高，宜采用14±2cmm為宜。澆筑筑時要注意不不可一次下料料太多，下料料200mm高度后應應停止下料，振振搗密實后，方方可再進行下下料，以小直直徑插入式振振搗棒的振搗搗為主，并用用模外振動器器配合振搗。澆澆筑拆模后更更要著重加強強養(yǎng)護工作。對加固后澆混凝凝土的質(zhì)量評評定，目前尚尚沒有明確的的規(guī)定。有鑒鑒于此，可按按一般常規(guī)做做法，做好混混凝土試塊，標標準養(yǎng)護28d,并試塊試試壓或用表面面回彈法測定定強度等。2、碳纖維布加加固法本工程在加固之之前，先將（9）～（13）軸線間的的樓面設備全全部搬走，為為加固作業(yè)創(chuàng)創(chuàng)造了前提條條件。碳纖維布加固的的原理在于充充分利用該材材料優(yōu)越的抗抗拉等性能，把把它和砼結(jié)合合在一起，讓讓它承擔由彎彎矩和剪力引引起的應力作作用。使該材材料能和原鋼鋼筋間達到應應力協(xié)調(diào)，共共同抵抗外界界作用。所以以碳纖維布和和原混凝土之之間的粘結(jié)質(zhì)質(zhì)量是決定因因素。加固之之前，應首先先對原結(jié)構(gòu)混混凝土進行檢檢測評定，要要求基底混凝凝土強度不能能太低，一般般應大于C15否則造成粘粘結(jié)失效。其其施工工藝要要求和步驟如如下：混凝土表面打磨磨、清理首先要依據(jù)設計計進行放線定定位，清理粉粉刷層，使用用角磨機進行行打磨。去除除浮塵，打至至堅實層，要要求做到平整整，表面平整整不大于5mm/m，對對于梁、柱棱棱角應按設計計打成圓弧，以以防止集中力力對碳纖維布布造成的剪切切破壞。圓弧弧半徑應滿足足設計要求，如如果設計不明明確，至少打打成20mm半徑。打打磨結(jié)束后，用用脫脂棉加丙丙酮擦洗混凝凝土表面，保保持混凝土面面清潔無塵，無無潮。涂底膠按照計量比例調(diào)調(diào)制底膠，這這一工作必須須由專職人員員進行，其攪攪拌時，最好好使用轉(zhuǎn)速電電動攪拌器﹙轉(zhuǎn)速＜500r/mmin﹚，按同一方方向攪拌，時時間控制在3min左右，涂涂刷底膠時，應應做到均勻一一致，坑凹的的地方也不能能漏刷，建議議使用質(zhì)料較較軟的毛刷。c、找平底膠干燥后，對對混凝土表面面缺損、孔隙隙、蜂窩的地地方用找平膠膠進行修復，缺缺損大的地方方應分層分次次逐漸找平，對對暴露出的鋼鋼筋應先除銹銹再修補。修修補結(jié)束找平平膠固化以后后，把找平后后留下來的毛毛刺、突出部部分再用打磨磨機打平。d、粘布按計量比比例調(diào)制面膠膠，用干凈的的毛刷將面膠膠均勻涂抹到到已處理好的的混凝土基面面上，然后盡盡快把剪裁好好的碳纖維布布按一個方向向貼在預定的的位置上，粘粘貼過程中，要要求平整、順順直，不得有有波折，皺拆拆或位置偏差差，粘上布后后，用專用工工具（羅拉）滾滾子來回滾壓壓，使面膠從從碳纖維布的的空隙中溢出出。多層粘貼貼時，應等到到下一層布已已固化后再進進行，操作順順序同上。e、罩面膠等到粘布布結(jié)束2小時后，可可對其進行涂涂罩面膠。它它的作用在于于一者可以滲滲透進布中，增增強粘貼效果果；二者可以以作為保護膠膠用。罩面膠膠時，不應施施工過快，以以免遺漏，為為了增強碳纖纖維布與水泥泥砂漿或白灰灰的結(jié)合效果果，也可以在在罩面膠的同同時噴撒中砂砂。f、注意事項粘結(jié)劑在常溫下下固化，24h內(nèi)嚴禁擾動動粘結(jié)好的碳碳纖維布，并并應避免水淋淋、灰塵等污污染，48h之后方可以以受力使用。粘結(jié)劑固化速度度相當程度上上依賴于溫度度，若氣溫高高，每次調(diào)制制數(shù)量不宜太太多，否則固固化提前造成成材料浪費。碳纖維布在搭接接時，搭接長長度不小于100mm。施工結(jié)束后，檢檢查氣泡，空空鼓地方，可可用針管注膠膠修補。目前對于碳纖維維布加固施工工質(zhì)量的評定定還沒有全國國統(tǒng)一的標準準，據(jù)上海等等地技術(shù)規(guī)程程的推薦可采采用正拉粘結(jié)結(jié)試驗，試驗驗具體方法可可參考技術(shù)規(guī)規(guī)程。對本工程而言，由由于部分構(gòu)件件使用年限較較長，部分混混凝土底面厲厲化嚴重，施施工時要仔細細打磨，去除除劣化層，直直至露出完整整新鮮的混凝凝土結(jié)構(gòu)層?，F(xiàn)現(xiàn)場施工人員員施工時，環(huán)環(huán)境惡劣，也也要做好防塵塵、防毒工作作。另外，碳碳纖維布的粘粘結(jié)劑屬易燃燃物，現(xiàn)場也也要做好防火火工作。通過過從以上兩個個角度分析和和對比可以看看出，碳纖維維施工更具有有優(yōu)勢，并有有較高的綜合合效益，隨著著建筑加固行行業(yè)的發(fā)展，碳碳纖維布加固固必將發(fā)揮其其越來越大的的作用。參考文獻（11）CECS225:90混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)規(guī)范（2）DG/TTJ08-0012-20002纖維增強復復合