外包型钢加固案例分析

　　外粘型钢加固法是在钢筋混凝土梁、柱四周包以型钢的一种加固方法。例如，在构件截面的四角沿构件通长或沿某一段设置角钢，横向用箍板或螺栓套箍将角钢连接成整体，成为外包于构件的钢构架(角钢套箍)。外包刚架可以完全替代或部分替代原构件工作，达到加固的目的。对于矩形构件大多在构件四角包角钢，横向用箍板连接;对于圆形柱、烟囱等圆形构件，多用扁钢加套箍的办法加固。
　　外粘型钢加固法优点是构件截面尺寸增加不多，加固后而构件承载力可大幅度提高，并且经加固后原构件混凝土受到外包钢的约束，原柱子的承载力和延性得到改善。同时，此法还具有施工简便，工期短等特点。缺点是施工要求较高，外露构件应进行防火、防腐处理。
　　 本文主要介绍框架柱外粘型钢加固施工过程
　 　工程概况：北京东三环某商业建筑，因荒废多年导致钢筋腐蚀，混凝土碳化严重，现对其进行改造加固。建筑物基本信息：建筑物始建于2009年，当时建筑物地下部分施工完毕后，未进行地上部分新建，此后一直处于闲置状态，框架柱钢筋锈蚀严重，局部因钢筋锈蚀原因导致混凝土膨胀脱落。建筑物于2013年5月开始改造加固，建筑面积：19767.67㎡、设计使用年限：50年;主要结构类型：混凝土框架结构;建筑层数和建筑高度：地下二层，地上四层。
　　加固方法：设计单位根据检测报告结果和现场实际条件，对钢筋锈蚀严重框架柱采用外包型钢方法进行加固，加固范围为设备夹层1.00米高和地下一层框架柱上端1.85米高区域。柱子四周包裹L125*10角钢，角钢之间采用-4x100@200缀板进行连接，每块缀板采用2M16化学锚栓固定，采用L125*10角钢对柱子上部进行包裹。型钢焊接完毕之后，用封缝胶对角钢与缀板边缝进行封闭并预留注胶孔，待封缝胶强度达到要求后，对角钢与缀板灌注卡本灌钢胶，最后对钢材表面进行防锈和防火处理。具体施工详图如下

　　施工工艺流程：
　　定位放线→钻孔→清孔→砼打磨→钢板裁剪→钢板打磨与钻孔→钢板拼接→灌注灌钢胶→质量检查与工程验收
　　1.定位放线：按照图纸和设计要求，在加固构件上抄平、定位、放线，以确定角钢、缀板和化学锚栓的准确位置。依据放线定位，检查角钢和缀板面上的质量状况以及位置与设计图纸的符合情况和可操作性，对于无法操作区域作出设计变更(洽商)。
　　2.钻孔：采用电锤等专用设备钻孔，按照设计图纸和化学锚栓使用说明书要求，确定安装和紧固设备锚栓的位置、间距和孔径。
　　3.清孔;此过程要做到三吹两刷，即吹孔三次，清刷两次，清刷完成后，用棉丝清刷孔洞内壁，使孔洞内最终达到清洁干燥;
　　4.砼打磨：采用专用机械对混凝土表面进行打磨处理，打磨宽度应比实际缀板或角钢宽处2~3cm，打磨完成后采用鼓风机或吸尘器对构件表面进行清理。清理工作完成后找监理或甲方进行验收，并留下影像资料。
　　5.钢板裁剪：根据加固构件实际尺寸和设计图纸对角钢和钢板进行准确下料，应采用自动或半自动切割方式。一般情况下采用火焰切割，当钢材比较薄，为提升裁剪速度时，可以采用等离子切割。
　　6.钢板打磨与钻孔;钢板粘贴面，必须进行除锈和粗糙处理，打磨方向与构件受力方向垂直，通常采用喷砂技术或角砂轮打磨进行除锈和粗糙。打磨后的钢板需擦拭钢板表面二次以上。在正式安装钢板之前再擦抹一遍。为防止钢材的化学成分发生改变而使得刚才强度降低，钢板钻孔严禁采用气割扩孔，应采用磁力钻进行钻孔。
　　7.钢板拼接：钢板拼接应采用焊接，焊条根据设计要求进行选择施工操作，设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条;焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条。焊缝应饱满密实，焊接完成后，应敲除表面焊渣。
　　8.灌注灌钢胶：注胶前对易流失灌钢胶的各有关部位用封缝胶进行封堵，待封缝胶强度满足要求后，用压缩空气将储胶罐中粘结剂压力注入砼于钢板间隔内，保证胶体在各部位的密实。用锤击法检查灌胶的饱满度，应满足混凝土结构加固技术规范的要求。
　　9.质量检查与工程验收：敲击法检查抹胶的饱满度，锚固区，90%;非锚固区70%。 发现有空洞时，可采用钻孔注胶技术予以解决。

　　灌钢胶具有以下特点：粘度低，流动性高，浸润性好;与混凝土、钢板的粘结性能优异;具有良好的韧性、剥离强度和冲击性能。