樓板承重加固的基本流程
現(xiàn)場(chǎng)勘查-收集原設(shè)計(jì)施工資料(或房屋安全鑒定)-編制初步樓板承重加固方案及預(yù)算報(bào)價(jià)-深化方案設(shè)計(jì)及造價(jià)-商務(wù)洽談簽訂合同-樓板承重加固施工-竣工驗(yàn)收投入使用,。
樓板承重加固的主要施工方法
加固樓板的方法主要有兩種:樓板鋼加固和碳纖維加固。
1,、鋼加固:把鋼框架與樓板鉚成一個(gè)整體,,鋼框架跨接在橫梁上,將作用于樓板上的重量通過(guò)鋼框架,,直接傳遞到大梁上,,以此提高樓板承重的辦法。
2,、碳纖維加固:把碳纖維布均勻地涂覆在樓板下面與樓板和大梁粘接為一個(gè)整體,,將作用于樓板上的重量通過(guò)碳纖維的拉伸,傳遞到大梁上,,以此提高樓板承重的方法,。
兩種加固方法的優(yōu)點(diǎn)十分明顯:加固造價(jià)便宜、容易施工,、不用另外開(kāi)辟施工面,,提高承重能力效果好,造價(jià)低,,施工簡(jiǎn)易,。
樓板承重加固中粘鋼加固工藝流程選擇和優(yōu)化
1、施工準(zhǔn)備的優(yōu)化
考慮施工便捷性和對(duì)工期的要求,,所有鋼材應(yīng)按照施工圖紙尺寸和打孔位置,、大小等繪制鋼板加工圖(并標(biāo)明加工編號(hào)(樓棟號(hào)-樓層號(hào)-梁編號(hào)-部位號(hào),如F-1-B10-D或F1B10D,,表明第F棟,,1層梁10梁底板),便于鋼板與結(jié)構(gòu)加固部位一一對(duì)應(yīng),避免施工時(shí)混用),,廠家預(yù)加工后送到施工現(xiàn)場(chǎng),。
現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)隊(duì)伍只需按照批復(fù)的方案對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。待鋼板運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后便可以開(kāi)始后續(xù)施工,。這樣結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)備和鋼材的準(zhǔn)備可以同步進(jìn)行,,節(jié)約一定工期。
所采購(gòu)的鋼板應(yīng)先進(jìn)行必要的力學(xué)實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以和結(jié)構(gòu)師進(jìn)行預(yù)先溝通,,且明確是否需要在結(jié)構(gòu)師見(jiàn)證取樣的情況下做實(shí)驗(yàn))以報(bào)結(jié)構(gòu)師批準(zhǔn)后方能進(jìn)行采購(gòu)加工的下單,。
2,、鋼板設(shè)計(jì)的優(yōu)化
樓板承重加固設(shè)計(jì)選用的鋼板為3,、4、6和8毫米等幾個(gè)類型,。因?yàn)殇摪逶胶�,,錨固長(zhǎng)度越長(zhǎng),硬度越大,,在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度不變的情況下,,反而越不容易和原結(jié)構(gòu)協(xié)同受力,且施工難度加大不少,。本工程混凝土結(jié)構(gòu)梁的設(shè)計(jì)強(qiáng)度都為C25,,8毫米的鋼板很難起到有效的加固和協(xié)同受力作用。
根據(jù)鋼板力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,,所選用的鋼板強(qiáng)度高出設(shè)計(jì)要求,,經(jīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同意,可以將8毫米的鋼板改為6毫米,。
因此本工程梁加固所用鋼板為3,、4和6mm三個(gè)類型。
3,、U型鋼板粘結(jié)的優(yōu)化
部分結(jié)構(gòu)梁兩端設(shè)計(jì)有U型鋼板粘結(jié)加固,。因結(jié)構(gòu)梁高度較大、寬度較�,。�410X200mm),,整體安裝U型鋼板,不便于均勻敷膠,。且表面打磨,,打孔,粘結(jié)加固都有一定困難,。
經(jīng)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)溝通同意,,U型鋼板優(yōu)化為100mm寬在圖紙加固范圍內(nèi)間距為150mm的鋼帶,用膠粘結(jié)后錨栓加固(只需錨固梁兩側(cè))的方案。
4,、膨脹螺栓的優(yōu)化
樓板承重加固結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙中,,設(shè)計(jì)采用M10(H、S,、F,、GBlots)摩擦結(jié)合式高強(qiáng)膨脹螺栓,因?yàn)榕蛎浡菟ㄖ黄鸬竭B接鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)的作用,,本身不參與結(jié)構(gòu)受力,,為便于粘結(jié)和結(jié)構(gòu)打孔,且保證盡量不破壞原結(jié)構(gòu)混凝土,、鋼筋的性能,,首先將螺栓直徑根據(jù)粘結(jié)鋼板厚度的不同優(yōu)化為M6(長(zhǎng)度50mm左右,用于3-4毫米厚鋼板)和M8(長(zhǎng)度80mm左右,,用于6毫米厚鋼板)兩種,。
為增強(qiáng)膨脹螺栓的抗拉強(qiáng)度,提高其抗壓強(qiáng)度,,同時(shí)為避免因鋼板和混凝土孔徑比螺栓直徑略大(1~2mm),,在鋼板或結(jié)構(gòu)受力時(shí)螺栓發(fā)生輕微晃動(dòng)造成與鋼板微小的位移導(dǎo)致鋼板和混凝土不能協(xié)同作用。因此可以將膨脹螺栓優(yōu)化為化學(xué)螺栓,。因?yàn)榛瘜W(xué)螺栓有可靠的抗拉,,抗壓能力,且膨脹螺栓的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是螺栓在受剪力的作用下不會(huì)發(fā)生位移及晃動(dòng),,能夠最大限度保證結(jié)構(gòu)與鋼板協(xié)同受力,。
考慮到市場(chǎng)及價(jià)格的不可控性,為減小對(duì)工期的影響,,膨脹螺栓與專用結(jié)構(gòu)膠配合(為保證施工質(zhì)量和進(jìn)度,,應(yīng)采購(gòu)專門的打膠槍施工)后使用可以代替化學(xué)螺栓。
另外,,考慮到粘結(jié)施工后如果發(fā)生空鼓率超標(biāo)需要重新拆除鋼板進(jìn)行二次粘結(jié)時(shí),,螺桿與螺母一體式的普通膨脹螺栓很難拆掉重新黏貼鋼板,螺桿與螺母分離式不但便于鋼板拆除重新黏貼施工,,且便于鋼板敷膠后的緊固與支撐,。
5、鋼板打孔的優(yōu)化
樓板承重加固設(shè)計(jì)和施工的原則是盡量保證原結(jié)構(gòu)不被破壞,,而現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)在梁的同一截面設(shè)計(jì)有4個(gè)M10膨脹螺栓,。這會(huì)造成結(jié)構(gòu)梁受力后在這些截面上出現(xiàn)較嚴(yán)重的應(yīng)力集中,變成梁上的最易受到破壞的截面,。因此應(yīng)將螺栓的位置進(jìn)行優(yōu)化,,螺栓盡量錯(cuò)開(kāi),同一截面的螺栓原則上不得超過(guò)2個(gè),相鄰截面的螺栓最小孔距不宜低于80mm,。無(wú)法避免的情況下螺栓位置可以“之”字形交叉布置,。
現(xiàn)在的樓板承重加固設(shè)計(jì)中,鋼板上的螺栓鉆孔中心距結(jié)構(gòu)邊緣最小為50mm,,而查看配筋圖和保護(hù)層厚度會(huì)發(fā)現(xiàn),,這樣的位置鉆孔必然破壞到梁的受力主筋,這顯然嚴(yán)重破壞了原結(jié)構(gòu)的受力性能,,而且也極不便于鉆孔,、清理和打膠施工。因此鉆孔位置優(yōu)化為鉆孔外邊距結(jié)構(gòu)外邊緣為55mm(特別是梁底板孔眼位置),。
同樣,,現(xiàn)在的樓板承重加固設(shè)計(jì)中,200mm寬梁底加固鋼板的螺栓設(shè)置在正中,,不便于敷膠后鋼板與結(jié)構(gòu)邊緣的有效粘結(jié),,特別是鋼板厚度為3和4毫米的薄鋼板,。因此鉆孔位置優(yōu)化為“之”字形交叉布置,,且鉆孔外邊距結(jié)構(gòu)邊緣為55mm,縱向相鄰間距由圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的400mm縮小為200mm,。
混凝土結(jié)構(gòu)上有PVC線管的打孔在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行(用專門的開(kāi)孔器進(jìn)行,,嚴(yán)禁用氧氣乙炔作業(yè))。
6,、鋼板連接的優(yōu)化
對(duì)于因粘結(jié)鋼板長(zhǎng)度不夠,,需要連接的情況,結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為對(duì)接焊,,焊縫5mm寬,。考慮到粘結(jié)鋼板厚度的不同,,連接的方式也應(yīng)各異,。6mm厚的鋼板比較適合對(duì)接焊(先點(diǎn)焊,后補(bǔ)焊打磨,,盡量避免高溫過(guò)熱),,安裝之前要將需要對(duì)接焊的端頭打磨倒角;
3~4mm厚的鋼板優(yōu)化為用脹栓搭接錨固約100mm長(zhǎng)(此方法可以避免施焊,,最大程度上減小了高溫對(duì)結(jié)構(gòu)膠的影響),。
所有焊接作業(yè)要在粘結(jié)加固期過(guò)后方可開(kāi)始,,,加固期內(nèi)不得施焊,。。各種形式的焊接連接及其他方式的連接盡量避開(kāi)鋼板受力區(qū)。
7,、梁負(fù)彎矩的柱腳加固錨固的優(yōu)化
現(xiàn)在的樓板承重加固設(shè)計(jì)將梁負(fù)彎矩加固錨固設(shè)計(jì)為鋼板在膨脹螺栓的作用下錨固在柱腳上,。根據(jù)配筋圖的鋼筋分布和鋼筋搭接設(shè)計(jì)以及柱子截面較小的實(shí)際情況,在柱子上進(jìn)行膨脹螺栓的施工必然破壞柱子受力鋼筋,,且打孔,、清理和打膠施工極為不便。因此將梁負(fù)彎矩加固錨固有必要進(jìn)行優(yōu)化,。
根據(jù)樓板承重加固深化設(shè)計(jì)規(guī)范,,此節(jié)點(diǎn)可以優(yōu)化為繞開(kāi)結(jié)構(gòu)柱(障礙物)錨固。優(yōu)化節(jié)點(diǎn)如下圖(粘結(jié)板在負(fù)彎矩端頭加寬,,錨固在混凝土板上):
梁負(fù)彎矩鋼板粘結(jié)優(yōu)化節(jié)點(diǎn)
8,、結(jié)構(gòu)卸載和支撐的優(yōu)化
為保證加固后的結(jié)構(gòu)和鋼板能夠協(xié)同受力,同時(shí)避免電錘鉆孔過(guò)程中對(duì)結(jié)構(gòu)不必要的擾動(dòng)和破壞,,加固前對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行卸載,。如果可能,移去梁上部范圍內(nèi)一切雜物,,重物等(已完成墻體等可以保留),。
為了解決支撐體系和粘結(jié)鋼板施工上有沖突的矛盾,應(yīng)對(duì)支撐順序進(jìn)行優(yōu)化,,以便于施工:鋼板粘結(jié)施工后→考慮千斤頂或者頂托鋼管支撐等快速對(duì)梁底進(jìn)行支撐→旋緊加固螺母,。