一．包钢灌胶加固施工工法

（一）工艺原理和设计规定

加固工艺原理是采用包钢灌胶，在增加截面的部分提高梁的承载能力的同时，还因新增钢板箍的横向约束作用以及新增钢梁的纵向约束作用，使原有混凝土梁产生良好的三向应力状态，因而可以大幅度提高梁的承载力。另因结构胶粘结的效果还使外包钢与原梁之间可靠地联结成整体。

（二）工艺流程及操作要求

1、工艺流程

钢材备料及表面处理→混凝土表面处理→包钢骨架制作、焊接→吊装→高强度螺栓连接板的安装→密封及粘贴灌胶嘴→配制结构胶→压力灌胶、封口→检验→钢材面防护处理

2、施工及控制原则

（1）钢材的材质，规程品种，应按照设计图纸的要求，进行采购，如需要更改代换时必须提出“业务联系单”经设计单位和监理工程师批准后方可进行；

（2）严格按照焊接规程施焊，选择合理的施焊程序，采用适当的电流及合理的焊接速度，以力求减小施焊后的结构内应力和构件的变形；

（3）利用钻模制，以保证连接板孔距的加工精度，减少因孔距误差造成的螺栓连接的强制附加内应力及剪应力；

（4）高强度螺栓摩擦面必须进行喷砂或机械打磨处理，其抗滑数按设计要求加工并通过检测部门认可后，方能进行施工和装配；

（5）高强度螺栓的采购必须是专用厂家生产并有批量生产的质量合格证件，必要时应进行抽样检验；

（6）因现场施工复杂，在吊装工件时起吊指挥人员必须规范操作，确保工件和施工人员的安全。

3、钢板备料及表面处理

（1）根据设计图纸结合现场实际尺寸加工钢板及成型，按混凝土表面锚固螺栓实际位置确定钢板位置，钢板钻孔，不大于锚固螺栓直径2mm；

（2）用砂轮机对钢板表面打磨，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，要求钢板出现金属光泽、无锈迹、打磨粗糙度越大越好。

4、混凝土表面处理

（1）按设计要求，结合现场原有梁的实际截面尺寸，在混凝土梁底及梁侧划线，并确定螺栓固定位置及粘贴钢板的位置。

（2）将包钢及粘贴钢板范围内的混凝土表面进行第一次处理，除去表面不良混凝土和表面疏松物、浮浆，将砼表面突出的部分凿平，使混凝土表面尽可能平整，然后用凿毛机或钢丝刷对混凝土表面打磨，并用无油空气吹除粉粒及灰尘；

（3）根据设计要求，采用结构胶对砼表面进行第二次处理，以使原有砼与钢板能够有效连接；

5、现场吊装：

（1）吊动前应对起吊设备、起吊索具等进行全面的检查，吊装的辅助设备事先要配齐（如吊装时上、下楼层需使用的对讲机），用于吊动的吊环、眼板应焊接牢固，避免吊运过程中发生机具和人身事故；

（2）吊装前，在加固梁两侧楼板处按间距2000开设辅助吊装孔，用手动葫芦进行均匀起吊，采用水准仪及踏尺对起吊进程进行监控，力求保证平衡吊装，将钢梁变形量控制在最小；

（3）安装前由于运输、搬动、堆放、吊装等引起构件的变形、涂导脱落，应进行矫正和补修；

（4）起吊过程中应统一指挥，协同作战，杜绝乱指挥和工作混乱局面的出现；

（5）吊钩在构件安装连接牢固后，应听从指令人员的命令才能脱钩；

6、高强度螺栓连接板的安装

（1）安装前必须对连接板进行外观检查，应消除飞边、毛刺、飞溅物，磨擦面应保持干燥、平整；

（2）磨擦面的装配必须与构件的受力方向相垂直，其接触面要平整，当接触面有问隙时，小于Imm可以不处理，大于1～3mm问隙时，应将高出的一侧按1：1 0打磨成斜面，打磨的方向应与受力方向相垂直；

（3）安装高强度螺栓时，螺栓应自己穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔，穿入方向宜一致，便于操作；

（4）高强度螺栓应按一定顺序拧紧，宜由向外顺序拧紧，并应在当天终拧完毕（高强度螺栓拧紧分为：初拧和终拧）。

7、密封及粘贴灌浆嘴

（1）用YZJ-3结构胶（包钢灌注型）将钢构件全部边缘密封：用批刀将边胶挤压入钢梁顶及钢板箍侧，使钢梁、钢板箍与混凝土间隔缝隙控制在4～6mm内；

（2）密封后的钢梁不得锤击、焊接或振动；

（3）密封前必须根据各构件具体结构形式确定入胶口、出气口的位置及数量，用YZJ-3结构胶粘贴灌浆嘴并留出排气孔。

8、配置YZJ-3结构胶

现场由专人配制YZJ-3结构胶，将包钢灌注结构胶按比例混合，用电动搅拌机进行均匀充分搅拌，搅拌时问不少于5分钟，调制好的结构胶应在l小时内使用完毕。

9、压力灌胶、封口（所有焊接工作完成后）

（1）待结构胶强度达到终凝时，将灌浆管与灌浆嘴接通后，启动空气压缩机，利用压缩空气检查灌浆系统和钢板周围密封是否完好，若空压机压力表达到0. 4MPa，则说明密封完好，可以进入下一道工序的施工；

若压力达不到0.4MPa，则说明密封有问题或漏气，应修补好后再进入下一道工序的施工；

（2）将调制好的液态结构胶装入灌浆罐内，启动空压机及灌浆装置向钢梁（钢板）与混凝土面的空腔内灌浆，灌胶压力为0.2MPa，胶体从灌胶嘴压入，当最后一个排气孔出浆后，停止加压，用密封胶堵孔，再以较低压力维持10分钟以上方可停止灌胶；

（3）待空腔内胶体达到初凝而不外流时拆下灌浆盒，再用结构胶将灌浆盒处抹平、封口。

10、检验

胶体固化(3d)后进行包钢灌注施工质量自检，根据国家规范CECS25:90要求，用小锤轻轻敲击钢梁、钢板，从音响判断灌注胶的效果，并画出灌胶空鼓的范围；锚固区灌注胶空鼓不得大于5%，非锚固区灌注胶空鼓不得大于10%为合格，否则应进行返工，具体做法是空鼓部位钻孔重新灌注。

11、钢材面防护处理

（1）除锈

钢板、钢梁除锈质量是关系到涂料能否获得良好的防腐、防火效果的关键因素，本结构采用喷砂除锈和机械电动钢刷除锈辅以手工打磨的除锈方法，除锈完成后，应报检验人员验收，合格后方能进行下道工序；

（2）油漆

1）涂漆前应将钢板、钢梁表面进行清理，除掉钢材表面残留的油污、水锈、浮尘等附着物；

2）涂漆工作的施工环境要求：空气湿度80%以上、温度5℃以下、有雾、雨的天气和较大的灰尘时禁止施工，禁止户外作业；

3）每一层涂漆完工后，必须按油漆说明中的要求，保证漆膜全干后，方能涂下一道油漆，以避免漆未干引起的油漆层之间夹水，导致油漆层问剥离，影响防腐、防火性能和降低使用寿命；

4）涂漆以喷涂为主，辅以手工刷漆，喷涂前应注意外部环境的影响（如风级、风向等），保证漆膜厚度和结构油漆用量；

5）对于梁的组装件及其它散装的构件应涂红丹防锈底漆二道，面层刷25um醇酸面漆两道，保证干漆膜总厚度室外不小于150um，室内不小于125um。

（三）质量标准

1、工程验收时必须有钢板、型钢、建筑结构胶、螺栓的材质证明、复试报告；螺栓拉拔试验、扭矩系数及抗滑移系数检测报告；焊接质量超声波探伤检测报告以及灌胶空鼓检测报告。

2、每一道工序结束后均应按工艺要求及时进行检查，做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。

3、关键控制点

（1）工作环境的温度，由于胶本身的性能要求，虽然胶能够抗严寒，但考虑胶的凝固及质量控制要求，操作时温度宜在5℃～70℃之间。

（2）工作环境的相对湿度不大于80%，如果相对湿度过大，胶容易受潮而起鼓泡，从而影响胶的灌注质量。

（3）基底处理是关键工序，基底处理不应只停留在构件的表面处理，尤其对于老结构，更应对其本身检查是否有空鼓、裂缝现象，以便采取相应措施保证质量。

（4）灌胶时，一定要避免先灌后焊，因焊接温度过高，容易引起结构胶老化而失效。

（5）包钢用型钢、钢板与原构件宜采用内爆胀锚螺栓连接，在孔中灌注结构胶。

二．碳纤维加固施工

（一）工艺原理

将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料（单向连续纤维）；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。

（二）混凝土表而处理：

1、将混凝土构件表面的残缺、破损部分清除干净。

2、对经过剔凿、清理和露筋的构件残缺部分，进行修补、复原。

3、裂缝修补：缝宽小于0.2mm的裂缝，用环氧树脂进行表面涂刷密封；大于0. 2mm的裂缝用环氧树脂灌缝。

4、打磨：将构件表面凸出部分（混凝土构件交接部位、模板的接槎等）打磨平整，修复后的构件表面尽量平顺。

5、清洗打磨过的构件表面，并使其充分干燥。

（三）缺陷部位涂刷底胶：

将配好的底胶（粘结剂），均匀涂刷于缺陷部位的砼表面。

（四）构件表面残缺面的修补：

用环氧腻子对构件表面残缺面的修补是十分重要的一步，要点如下：

1、腻子主剂、固化催进剂、固化剂按规定比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。

2、构件表面凹陷部位用环氧腻子填平，修复至表面平整。在残缺修补中使用环氧腻子时，要在气温-5℃以上，相对湿度小于85%的条件下施工。腻子涂刮后，表面仍存在的凹凸糙纹，应再用砂纸打磨平整。

（五）涂刷底胶：

将配好的底胶（粘结剂），用滚筒均匀涂刷于需要粘结的砼表面。

（六）粘贴碳纤维：

粘贴碳纤维材料之前，首先应确认粘贴表面干燥。气温在-10℃上，相对湿度RH>85%时，如无有效措施不得施工。为防止碳纤维受损，在碳纤维材料运输、储存、裁切和粘贴过程中。应用钢直尺与壁纸刀按规定尺寸切断碳纤维材料，每段长度一般以不超过6m为宜。为防止材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。碳纤维纵向接头必须搭接20cm以上。该部位应多涂树脂，碳纤维横向不需要搭接。其施工工艺要点如下：

1、粘贴树脂的主剂、固化催促剂和固化剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀。一次调和量应以在可使用时间内用完为准。

2、粘贴时，在碳纤维和树脂之间尽量不要有空气。可用罗拉（专用工具）沿着纤维方向在碳纤维材料上滚压多次，使树脂渗浸入碳纤维中。

（七）养护：

粘贴碳纤维材料后，需自然养护1-2小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。

（八）涂装：

若加固补强构件需要防火时，  可在树脂固化后涂刷耐火涂层。涂装应在树脂初期固化后进行，并应遵守所用涂料的相关标准和施工规定。

三．质量要求

（一）所有进场材料，包括碳纤维材料和胶结材料，必须符合质量标准，并具有出厂产品合格证，符合工程加固补强设计要求。

（二）碳纤维材料在运输、储存中不得受挤压，以免碳纤维受损，也不得直接日晒和雨淋，胶结材料应阴凉密闭储存。

（三）各工序的施工质量，由技术人员负责指导、监督，每一道工序完成后提请技术员检查、认可后，才能进行下道工序。

（四）涂底层涂料：

涂料应涂刷均匀、不得漏涂，严禁在不适合气温条件下施工，添加溶剂稀释后的涂料应在规定时问内用完。温度低于7℃，相对湿度RH<85%，混凝土表面含水率在8%以下，无结露现象时，必须使用改性环氧树脂。

（五）构件表面残缺修补：

构造物表面小孔、内角必须用环氧腻子修补平整，腻子涂刮后，表面仍存在的不平糙纹，应再用砂纸磨平。

（六）粘贴碳纤维：

1、贴碳纤维材料时须符合下述条件：

（1）碳纤维材料应按规定裁切。

（2）气温、空气湿度、构件表面含水率等须符合相关要求。

（3）底层涂料及腻子须达到指触干燥（树脂表面达到固化硬结）。

（4）粘结树脂的类型与施工时的气温适合，主剂和固化剂、固化促进剂应按规定的比例称量准确，装入容器，用搅拌器搅拌均匀，一次调和量应在规定时间内用完。

2、碳纤维粘贴的质量检验标准：

（1）下涂和上涂渗浸入碳纤维束良好。

（2）碳纤维粘结严实。

（3）对于直径在10mm以上30mm以下的空鼓，每平方米少于10个可认为合格；若每平方米在10个以上，则认为不合格，需进行补修。对于直径在30mm以上的空鼓，只要出现，即认为不合格，需进行补修。

（4）顺纤维方向搭接长度不小于20cm，各层之问的搭接部位不得位于同一条直线上，层间必须错开至少50cm。

（5）碳纤维材料规格，粘贴位置、长度、宽度、纤维方向、层数须符合相关规定。

四．自密实混凝土加固梁柱施工

（一）工艺原理

钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层，可增加截面有效高度，扩大截面面积，从而提高构件正截面抗弯，斜截面抗剪能力和截面刚度，起到加固补强的作用。

在适筋范围内，混凝土弯变构件正截面承载力随钢筋面积和强度的增大而提高。在原构件正截面配筋率不太高的情况下，增大主筋面积可有效地提高原构件正截面抗弯承载力。在截面的受拉区加现浇混凝土围套增加构件截面，通过新加部分和原构件共同工作，可有效地提高构件承载力，改善正常使用性能。

（二）操作要点

1、原梁柱必须凿毛并清理干净。

2、自密实砼只允许泵送，不允许料斗吊装，施工过程中不允许振捣。

3、自密实混凝土浇筑时应保证浇筑连续性，入模温度不高于35摄氏度，不低于5摄氏度，雨雪天禁止施工

4、由于混凝土浇筑厚度较小、流动性较强，应确保垫块强度及数量，柱模板四周增加拉结点，防止柱模整体平移

5、浇筑梁柱节点等密集部位时，应当辅助敲击

6、梁模板面板木模板，木枋及模板均应提前进行加工，保证边沿平直。模板制作成侧模包底模的形式。侧模与侧模接缝的位置做成企口形式，并贴1×5mm密封条。下载本文