山西伊甸城项目12#楼结构加固工程
所属分类： 工民建加固
产品详细信息
1.项目概况
山西伊甸城项目地处太原以南、晋中以北，山西转型综改示范区核心位置-大学城。建筑总面积285809.05㎡，地下车库总面积为57541.22㎡，地上面积228267.83㎡，分为1～13#楼，除10～13#楼为框剪结构外，其余为框架结构。其中5#楼为商业、影院，10～12#楼为办公楼，13#楼为酒店，其余全部为商业，车库。
原设计12#楼为办公楼，现改为酒店式公寓，因设计使用功能发生变化，故做相应的改造处理，由武汉固立达建筑科技有限公司负责对主体部位及地下车库进行加固改造施工。12#楼建筑面积约19517.16㎡，本次主体结构改造面积约7259.84㎡，加固工艺涉及粘贴碳纤维布加固、粘贴钢板加固、外包型钢加固、新增剪力墙等多种加固技术。
图3.1-1项目效果图
2.施工工艺
本工程分解为5个施工过程：脚手架搭拆；外包型钢加固；粘贴钢板加固；粘贴碳纤维布加固；新增梁板。各施工过程具体内容如下：
（1）脚手架搭拆：脚手架搭设、临时维护、脚手架拆除等。
（2）外包型钢加固：原混凝土结构表面处理、型钢下料、钢构件安装、钢构件注浆、表面清理、防护油漆涂装等。
（3）粘贴钢板加固：原混凝土结构表面处理、钢板下料、钻孔植筋安装、涂胶或注浆、表面清理、防护油漆涂装等。
（4）粘贴碳纤维布加固：原混凝土结构表面处理、涂刷底胶、涂刷碳纤维布胶、粘贴碳纤维布、刮涂面层胶、养护等。
（5）新增梁板：接触面凿毛、钻孔植筋、钢筋制安、模板立筑、混凝土浇筑或灌浆料浇筑、拆模、养护等。
3.施工流程
（1）粘碳纤维布加固
粘贴碳纤维布加固是根据结构构件受力分析计算结果和受力特征选取的加固技术，应用配套树脂将碳纤维片材粘贴于强度不满足受力要求的混凝土构件外部相应部位，形成一个新的复合体使增强贴片与原有混凝土共同受力，增大结构抗拉或抗剪能力，提高强度、抗裂性、结构延性和抗震性能的加固方法。
这是12#楼采用最多的加固技术，加固面积达5406.58㎡，分别用于主体结构框架柱、框架梁和连梁加固。
图3.1-2柱粘贴碳纤维布
1）施工准备
按照图纸拟定施工计划；对碳纤维布、配套碳纤维浸渍胶进行原材料复检。混凝土表面处理。
①被加固构件表面打磨平整，除去表层浮浆、油污等杂质，直至完全露出混凝土结构新面。
②应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理，对于混凝土表面有较大缺陷处应预先采用环氧砂浆补平。
③表面打磨后，将表面粉尘清理干净，并保持洁净干燥。
图3.1-3混凝土表面打磨与清
2）碳纤维布剪裁
①按设计尺寸剪裁碳纤布，严禁斜切碳纤布，并防止出现拉丝现象。
②保证剪裁后的碳纤维加固向与粘贴部位的方向一致。
③剪裁成型的碳纤维布注意保护洁净不受污染。
3）配制并涂刷碳纤维浸渍胶
①配制粘结剂前应仔细阅读使用说明书，严格按重量比计量使用配制。
②按厂家配合比和工艺要求进行配制，搅拌应一个方向搅拌，直至颜色均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入。
图3.1-4浸渍胶配制与滚涂
4）粘贴碳纤维布
①粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭，确保粘贴面洁净干燥。
②混凝土表面涂刷结构胶，刷涂时用力适度，尽量不流不坠不掉，涂刷不出控制线，涂刷范围内薄厚较一致。
③碳纤维布粘贴时，要使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。
④滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压，不宜在一个部位反复滚压揉搓，滚压中让胶渗透纤维布，做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时，必须满足规范要求。
5）多层粘贴时，应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。如超过1小时，则应等12小时后，再行涂刷粘结剂粘贴下一层。
6）表面防护：粘贴碳纤维布施工后，静止7天，待完全固化后，检查有无出现空鼓现象。
图3.1-5粘贴碳纤维布
（2）外包型钢加固
外包型钢加固是采用型钢或钢板外包在原构件表面、四角或两侧，并在混凝土构件表面与外包型钢缝隙间灌注填充材料，同时利用横向缀板或套箍作为连接件，以提高加固后构件的整体受力性能的加固方法。
12#楼在主体结构框架柱、暗柱、框架梁等部位采用了外包型钢加固技术，加固面积达1753.26㎡。
图3.1-6柱外包型钢
1）施工准备
按照图纸拟定施工计划；对型钢、钢板和结构胶黏剂进行原材料复检。
2）放线定位及混凝土表面处理
①按照设计图纸要求弹出外包型钢位置线，包括水平线、垂直线、中心线等，以便型钢定位。
②在加固开始前，首先应清除原混凝土构件的抹灰层。充分凿毛，直至露出骨料新面。再用角磨机对混凝土粘合面进行打磨，直至露出平整坚硬层。
③应按设计要求对裂缝进行灌缝修补或封闭处理，对较大空洞及凹凸不平位置采用修补胶补平。
④表面打磨后，将表面粉尘冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。
图3.1-7混凝土打磨和刻槽
3）型钢表面处理
型钢表面，需进行除锈和糙化处理。如型钢未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或砂轮打磨，直至出现金属光泽。粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。
4）型钢骨架安装
①将角钢、钢板等型钢用等离子切割机、剪板机裁成设计要求尺寸。当型钢长度不够时可现场焊接，钢件焊缝要错开，不可设置在同一截面上。
②型钢骨架各肢安装时采用专门卡具箍牢、顶紧。
③型钢骨架各肢安装后，应与缀板、箍板以及其他连接件进行焊接，焊缝应平直均匀，无虚焊、漏焊现象。
④外包型钢骨架全部杆件的缝隙边缘应在灌注粘钢胶之前用封闭胶封缝。封缝时，应保持杆件与原结构混凝土之间注胶通道的畅通。
5）高压注胶
①型钢边缘封缝时，确定埋管位置及间距，注浆管间距不大于500mm。
②严格按灌缝胶配比配制结构胶黏剂，胶液搅拌均匀后方可使用，所配胶液须在30分钟内用完。
③采用专用高压注胶机进行注胶，注胶时竖向按从下向上的顺序，水平方向按同一方向的顺序，注胶时待下一注胶管（孔）溢出胶为止，依次注胶，直至所有注胶管（孔）均注完。最后一个注胶管（孔）用于出气孔，可不注胶，注胶结束后清理残留胶液。
图3.1-8高压注胶
6）检查及补灌
用小锤轻轻敲击钢材表面，从音响判断粘接效果，如有个别空洞声，表明局部不密实，须再次用高压注胶方法补实。
7）防护层面施工
先在型钢外表面用环氧胶粘一层干净粗砂，然后在型钢表面（包括混凝土表面）抹厚度不小于25mm的高强度水泥砂浆作为防护层。
（3）粘贴钢板加固
外粘钢板加固是采用结构胶粘剂及锚栓将钢板粘贴于混凝土受弯、大偏心受压或受拉构件的表面，使钢板参与受力，形成整体性的复合截面，以提高构件承载力，通过钢板与补强结构的共同作用，提高其刚度，限制裂缝开展，改善原混凝土结构的应力状态，以达到补强效果的一种加固方法。
12#楼在主体结构剪力墙等部位采用了粘贴钢板加固技术，加固面积达100余㎡。
图3.1-9粘贴钢板
1）施工准备
按照图纸拟定施工计划；对钢板、粘钢胶进行原材料复检。
2）放线定位及混凝土表面处理
①按照设计图纸要求弹出粘贴钢板位置线，基层打磨的边线应在粘钢边缘线向外扩20mm。
②在加固开始前，首先应清除原混凝土构件的抹灰层。充分凿毛，直至露出骨料新面。再用角磨机对混凝土粘合面进行打磨，直至露出平整坚硬层。
③应按设计要求对裂缝进行灌缝修补或封闭处理，对较大空洞及凹凸不平位置采用修补胶补平。
④表面打磨后，将表面粉尘冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。
3）钢板表面处理
①将钢板用等离子切割机、剪板机裁成设计要求尺寸。当钢板长度不够时可现场焊接，钢件焊缝要错开，不可设置在同一截面上。
②钢板表面，需进行除锈和糙化处理。如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或砂轮打磨，直至出现金属光泽。粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。
4）粘钢胶配制
①粘钢胶配制应由专人负责，其配比及称量均应经第二人复核。粘钢胶采用双组分结构胶，按厂家规定将双组分以2:1比例拌制。
②粘钢胶的拌和应采用低速搅拌器沿一个方向均匀搅拌，搅拌速度以胶液无气泡产生为度。拌制好的胶液应无结块和色差、无粉尘污染、无水分和油污混入。粘钢胶配制要随用随配，严禁在室外和尘土飞扬的室内配制。
5）粘贴钢板
①在涂胶粘贴之前，先将钢板预贴试安装。预先确定粘贴顺序，一般先上边再下边，先侧边再底边，同时考虑好化学锚栓紧固的顺序。
②正式粘贴时，将钢板与结构面用丙酮擦洗干净，用抹刀将配置好的胶同时均匀涂布在混凝土面和钢板面上，厚度为2～3mm，中间厚边缘薄，然后将钢板贴于预定位置。粘贴好后用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，若无空洞声，表示已粘贴密实。否则应剥下钢板，重新粘贴。
③钢板粘贴后选用化学锚栓加压法予以固定并适当加压，以使胶粘剂刚好从钢板边缘挤出为度。
图3.1-10钢板打磨与涂胶
6）防护层面施工
先在钢板外表面用环氧胶粘一层干净粗砂，然后在钢板表面（包括混凝土表面）抹厚度不小于25mm的高强度水泥砂浆作为防护层。
图3.1-11钢板表面清理与涂装
4.应用效果
（1）12#楼采用粘贴碳纤维布加固的框架柱、框架梁和连梁已全部完成。现场检验加固材料与混凝土正拉粘结强度符合国家规定指标。
（2）12#楼主体结构框架柱、暗柱、框架梁外包型钢施工已全部完工，型钢与混凝土基面粘贴密实，无空鼓现象。
（3）12#楼主体结构剪力墙粘贴钢板加固已全部完工，钢板与墙体粘贴效果良好，无空鼓现象。
图3.1-12外包型钢及粘贴碳纤维布
图3.1-13粘贴钢板加固
该项目于2019年5月10日开工，2019年7月24日完工，工期75日历天，达到合同约定的工期要求。主体结构工程验收合格，外观效果明显，得到项目建设各方的高度赞誉。
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