一、外包鋼加固法基本概念
外包鋼加固是一種廣泛采用的混凝土構(gòu)件加固方法，通常采用型鋼或鋼板外包在原構(gòu)件表面、四角或兩側(cè),并在混凝土構(gòu)件表面與外包鋼縫隙間灌注高強(qiáng)水泥砂漿或環(huán)氧樹脂漿料，同時(shí)利用橫向綴板或套箍作為連接件，以提高加固后構(gòu)件的整體受力性能。
混凝土柱四周包裹角鋼后，可在不顯著增加構(gòu)件截面尺寸的前提下，大幅提高柱的承載能力。同時(shí)該方法在加固過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)工作量小，加固后構(gòu)件的整體穩(wěn)定性好、受力可靠且構(gòu)件的截面尺寸基本不變，在實(shí)際工程中得到了廣泛應(yīng)用。
外包鋼加固設(shè)計(jì)
二、外包鋼加固法工藝流程
1.表面處理。在加固開始前，首先應(yīng)去除原混凝土構(gòu)件的抹灰層，對(duì)于一些結(jié)合面有松散混凝土的構(gòu)件，必須對(duì)要黏合面進(jìn)行打磨，直至露出干凈平整面，并將構(gòu)件截面的棱角打磨成半徑r≥7mm的圓角。
2.焊接鋼骨架。將型鋼放置于需要加固區(qū)，使用卡具勒緊角鋼，將角鋼肢緊貼于混凝土表面，以減少過(guò)大間隙引起的變形。在構(gòu)件軸向每隔一定距離設(shè)置箍板或綴板與角鋼焊接，箍板或綴板間距在節(jié)點(diǎn)處變小，形成骨架整體。
3.灌膠黏結(jié)。目前的外粘型鋼的黏結(jié)材料多為結(jié)構(gòu)膠黏劑（如改性環(huán)氧樹脂），在將角鋼和綴板焊接成為整體后，通過(guò)壓力灌注工藝將黏結(jié)劑灌注到型鋼構(gòu)架與需加固柱之間，形成飽滿而高強(qiáng)的膠層。
4.固化。膠黏劑的固化時(shí)間應(yīng)根據(jù)廠家使用說(shuō)明執(zhí)行，并且在固化期內(nèi)不得對(duì)型鋼有任何擾動(dòng)。
5.檢驗(yàn)。可采用小錘輕輕敲擊黏結(jié)型鋼，從音響判斷黏結(jié)效果，或用超聲波法探測(cè)黏結(jié)密實(shí)度。
6.防護(hù)處理。型鋼表面（包括混凝土表面）應(yīng)抹厚度不小于25 mm的高強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿（應(yīng)加鋼絲網(wǎng)防裂）作為防護(hù)層，亦可采用具有防腐和防火性能的材料加以保護(hù)。若型鋼架表面防護(hù)按鋼結(jié)構(gòu)的涂裝工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50017)和《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》( GB50205)的規(guī)定。
三、外包鋼加固的用途及應(yīng)用
1.外粘型鋼加固法適用面很廣，但加固費(fèi)用較高。為了取得技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的大化，一般多用于需大幅度提高截面承載能力和抗震能力的混凝土梁、柱結(jié)構(gòu)加固。
2.長(zhǎng)期使用環(huán)境的溫度不應(yīng)超過(guò)60℃。對(duì)于處于特殊環(huán)境（如高溫、高濕、介質(zhì)腐蝕、放射性環(huán)境等）的混凝土結(jié)構(gòu)，采用外包型鋼加固時(shí)，應(yīng)采取特殊防護(hù)措施。
3.原結(jié)構(gòu)混凝土現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15，且混凝土表面黏結(jié)正拉強(qiáng)度不得低于1.5 N/mm2。
外包鋼加固設(shè)計(jì)
四、外包鋼加固主要優(yōu)缺點(diǎn)
1.結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸增加少。采用外包型鋼加固梁、柱時(shí)，只是在梁、柱截面外粘型鋼而已，截面尺寸增加不足5%，有時(shí)甚至少于1%。
2.能大幅度提高原構(gòu)件承載力和延性。
3.施工簡(jiǎn)單工期短。主要的施工工藝只有鉆孔、焊接、灌膠和粘鋼，濕作業(yè)較少，所用的膠黏劑固化快，施工工期短，適用于應(yīng)急工程。
4.抗震能力好。整體的鋼骨架對(duì)核心混凝土的變形有較強(qiáng)的約束作用，可以較好承受沖擊荷載和振動(dòng)荷載，且目前對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)域的加固手段已經(jīng)成熟，可以使得原來(lái)的“弱節(jié)點(diǎn)”加固成“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”，與抗震設(shè)計(jì)原則相一致。 |
