2022年工业厂房改造中的混凝土结构加固_框架梁柱.docx

2022年工业厂房改造中的混凝土结构加固_框架梁柱 1工程概况 上海能源大屯选煤厂主厂房始建于11019年，为多层框架结构，南北四跨，柱距7米，东西18跨，柱距7米，层高49米不等，总建筑高度33.40米。设计混凝土为200号，厂房由于年头久远，期间经验过多次工艺改造，导致内部结构荷载已经较原设计布置改变特别大，多处混凝土框架梁柱存在破坏迹象，经过中国建筑科学院上海分院进行结构鉴定，必需对该工程混凝土结构进行加固。 2该工程由于是工业厂房，内部生产设备早已就位，且厂方要求工程加固不能影响生产设备的正常运转，故该工程依据厂房内部设备空间和部位，实行了不同的加固工艺。 2.1混凝土框架柱加大截面加固法 加大截面加固法即包混凝土加固法,是通过在原混凝土构件外叠浇新的钢筋混凝土,增加构件的截面积和配筋,从而达到提高构件的承载力和刚度,降低柱子长细比,达到对原有构件进行加固的目的。采纳加大截面法加固时,可依据原构件的受力性质、构造特点和加固要求不同,选用单面加厚、两面加厚、三面加厚和四面加厚等构造形式。加大截面法是一种传统的加固方法,工艺简洁,适用面广,可广泛用于梁、板、柱、墙等混凝士结构的加固,其优点是可以在提高构件承载力的同时增大其刚度和变形实力,部分状况下也可以加强连接的牢靠性。但现场湿作业工作量较大,养护期较长,对生产和生活有肯定影响。另外,截面增大,还存在施工时侧向稳定等问题,且加固后对原结构外观及房屋净空也有肯定影响。 在进行混凝土构件截面加大施工中有一关机工序就化学植筋技术，植筋新技术是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握固力，从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密着性能良好，无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定，不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用。施工简便快速，平安并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、追加、加固的最有效的方法。 2.2混凝土框架柱外包钢加固法 外包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固的钢筋混凝土构件外侧,通过外包钢与原有构件的共同作用,提高构件的承载力和刚度,达到加固的目的。此方法主要是通过约束原构件来提高其承载力和变形实力,可以大幅度提高构件的承载力,多用于柱子加固,也可用于梁的加固。对于矩形截面柱,一般在其四脚外包角钢,横向用缀板焊接成整体;对于圆形截面柱,多用扁钢加套箍;对于梁可仅在受拉边外包角钢加固。外包钢加固法又分为干式和湿式两种:干式外包法是角钢干脆外包于被加固构件四周;湿式外包法是在角钢和被加固构件之间留有肯定间距,中间浇筑混凝土,这事实上是一种外包钢和外包混凝土相结合的复合加固方法。湿式外包钢加固由于可大幅提高构件的承载实力,主要用来加固承受很大荷载的受压构件。外包钢加固法受力牢靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大;适用于在运用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载实力的混凝土结构构件加固。 2.3混凝土框架梁粘钢加固法 此法施工较为简洁。一要特殊留意对混凝土和钢板的表面处理。对于旧、脏严峻的混凝土构件的粘合面，先用硬毛刷沾高效洗涤剂清洗，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去23mm厚表层，露出平整新面，将粉尘清除干净，再用丙酮擦拭表面；对于混凝土表面较干净的，则可干脆对粘合面进行打磨，去掉12mm厚表层，使之平整，清去粉尘，再用丙酮擦试表面。钢板表面处理应依据其绣蚀状况，可用喷砂、砂布、砂轮机打磨，使钢板出现金属光泽，打磨纹路尽量与受力方向垂直，然后用丙酮擦拭干净。二要留意对胶粘剂的选择。目前国内市场建筑结构胶粘剂鱼龙混杂，对胶粘剂的选择肯定要慎重。三要留意在配胶、粘贴过程中的细微环节。胶粘剂要严格根据说明书要求的比例配制，尤其是要驾驭好固化剂的用量，搅拌要匀称，同时在粘贴时要保证粘贴面的饱满、密实。四要留意在固化阶段不能对钢板有任何扰动。 结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有很多独特的优点和先进性，主要有： 1、坚实耐用：经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满意设计的要求。施工工艺精致，质量优秀，工程合格率为101%。胶粘剂30年老化试验耐久性能满意要求。粘钢加固后的结构试验，也证明强度和刚度的设计方法是正确的和牢靠的。 2、施工快速：在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能依据业务要求，在不停产不影响运用的状况下完成施工，受到用户的普遍赞扬。 3、简洁灵巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业。完成加固后的结构外观不变更，比较灵巧，钢板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。 4、敏捷多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样，敏捷奇妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。 5、经济合理：由于施工快，避开或削减工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节约，经济效益很高。 2.4混凝土框架梁底碳纤维加固技术 碳纤维布加固技术是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理，该技术采纳的碳素纤维布强度是一般二级钢的10倍左右。具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。厚度仅为2mm左右，基本上不增加构件截面，能保证碳素纤维布与原构件共同工作。是近年来渐渐发展起来的混凝土结构加固新技术,与传统混凝土结构加固技术相比具有明显的优越性。 依据结构鉴定状况，对厂房内部分框架梁底和顶部进行粘贴碳纤维布，部分楼面由于工艺改造增加荷载，须要在混凝土板底粘贴碳纤维布。 外贴纤维复合材料加固法除具有粘贴钢板加固法的优点外,还具有很高的抗化学腐蚀实力和对被加固结构的爱护实力,提高了结构耐久性;材料强度高,外贴加固用量少(厚度小);荷载增加极少,几乎不变更原有结构的外形和尺寸;施工便捷、施工周期短;加固时噪音小、灰尘少,对结构的运用环境影响较小。 仅仅依靠碳纤维片本身并不能充分发挥其强大的力学特性及优越的耐久性能，只有通过环氧树脂将碳纤维片粘附于钢筋混凝土结构表面并与之紧密地结合在一起形成整体共同工作，才能达到补强的目的。因此，环氧树脂的性能是重要的关键之一。环氧树脂因类型不同而有不同的性能，适应于各个部位的不同要求。例如底涂树脂对混凝土具有良好的渗透作用，能渗入到混凝土内肯定深度；粘贴碳纤维片的环氧树脂易于"透"过碳纤维片，有很强的粘结力。依运用温度的不同，树脂还分为夏用及冬用类树脂。我公司运用的各类树脂规格及性能。 浸渗粘着树脂除渗透到碳纤维片内、通过固化形成CFRP之外，还具有粘着剂的功能。与腻子、底涂同样，必需具有把因载荷作用等在混凝土表面上发生的应变的确传递到碳纤维片上的力学性能。因此剪切强度及粘着强度便成为制定其物性标准的重要依据。 3结束语 依据不同加固工艺要求，严格限制关键节点和工序，由于厂方生产设备正常运转施工，施工难度较大，且时间紧迫，因此，各方案的选择及优化就显得特别重要。在实际施工中，采纳本文所述方案既满意了工期要求，又降低了施工难度，改造后的厂房运行至今，未发觉任何异样现象，运行良好，取得了明显的经济效益和社会效益。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页