混凝土结构工程粘钢加固施工技术.doc

1、QG/PGJL（Y）1012-2006附录A （规范性附录）新立科技项目可行性研究报告 申报2009年度 申报项目名称：湿式外包钢压力灌胶加固施工技术 第一负责单位：攀冶产业分公司 负 责 单 位 ：产业分公司第五项目部 参 加 单 位 ： 协 作 单 位 ：一、本研究项目国内外技术现状、发展水平及立项理由说明（产品开发类项目必须填写：与产品相关的国家、行业标准及相关法律、法规要求的具体情况。）混凝土结构外包钢加固是采用四角包裹角钢，角钢间用缀板相连，使后加型钢与原结构共同工作受力，达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。外包钢加固法分湿式与干式两种，湿式外包钢加固法是: 在外包钢与结构缝隙间灌

2、注高强度建筑结构胶粘剂，把钢板与混凝土构件牢固地粘结在一起，有效传递应力，从而恢复或提高原结构的承载能力及结构的强度和刚度的一种技术。当型钢与原柱缝隙间无任何连接，或虽填塞有水泥砂浆仍不能确保结合面应力有效传递时，称为干式外包钢加固。湿式外包钢加固施工较为复杂，但承载力提高量、整体工作性能及受力特点比干式外包钢加固有效。对于传统湿式灌注结构胶的施工方法是外包角钢与缀板焊接后，采用塑料漏斗从上而下利用胶液自重灌胶，在废钢厂原料七道栈桥加固工程施工中，根据施工现场的施工特点，采用传统灌注结构胶的施工方法存在以下问题：1. 工作效率低，劳动强度大。2. 采用人工灌胶难以检查封缝后的密闭性，检查不严将

3、导致漏胶现象。3. 夏季施工（攀枝花夏季38，角钢表面温度达50），因温度升高，结构胶固化反应加快（初凝时间加快为10分钟），流动性降低，操作时间短，利用胶液自重灌胶，对结构灌胶缝隙要求5mm 厚度灌胶密实度不易保证。通过对上述三方面内容的研究，根据施工现场的施工特点，本研究报告拟推行采用由空压机、压力注胶罐，注胶管组成的灌胶系统，以一定压力（0.10.4MPa）进行压力灌胶，它将在建筑物改造、维修、加固补强工程中对较小缝隙（设计要求灌胶缝隙在5mm内）显示出其突出的优点和发挥重要作用。本研究报告提出的目的在于： 1. 该技术在攀冶公司尚未发展成熟，用它将填补压力灌胶作业的空白。2. 采用该技

4、术可以节约大量劳动力、降低工程成本。3. 采用该技术可以缩短灌胶作业时间、提高工作效率，由于施工快，可减少工厂停产时间，经济效益高。4. 采用该技术可以保证加固效果安全可靠。5. 封缝胶固化后（24h），可沿钢材、缀板周边涂一层肥皂水，采用空压机或打气筒压缩空气检查密闭效果，早期检查漏气部位，可避免漏胶现象。6. 采用该技术可以保证工程施工质量，确保外包角钢与结构5mm缝隙厚度灌胶密实。二、主要研究内容、研究目标及主要技术经济指标（指标应列出具体的数据，革新、技术改进项目应有改进前后的指标对比，产品研制所要达到的有关功能和性能）。1. 该报告主要研究内容：采用由空压机、压力注胶罐，注胶管组成的

5、灌胶系统，以一定压力（0.10.4MPa）进行结构灌胶，解决结构细微缝隙（小于5mm）部位灌胶密实度作业问题。2. 该报告研究目标：缩短结构灌胶时间、提高工作效率、降低劳动强度；保证安全质量、节约施工成本。3. 主要技术经济指标：预计在保证安全、质量的情况下较传统施工方法提高工作效率300%，减少施工成本30 %以上。三、预计的经济效益和社会效益、推广应用前景本报告将在缩短灌胶时间、提高工作效率、保证工程施工质量、工厂保生产方面发挥积极的作用，特别在不停产或减少工厂停产时间的结构维修加固工程、梁柱受化学腐蚀的粘钢加固、混凝土标号达不到，提高结构强度加固、混凝土柱子牛腿断裂加固、抗震加固、提高楼

6、面荷载加固施工中具有广泛的推广运用前景。其产生的经济效益和社会效益是无法同节约的施工成本相提并论。四、拟采用的工艺技术路线（包括工艺流程）混凝土、钢材粘贴面处理钢材、缀板制作安装用修补胶埋设灌胶嘴（灌胶嘴每隔12m设一个）设排气嘴钢材边缘与混凝土构件间缝隙封边空压机检查封缝后的密闭性配胶空压机压力灌胶封嘴及缝隙堵漏灌胶密实度检验钢材防腐维护。1. 混凝土、钢材粘贴面处理：凿除混凝土风化脱落层，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去混凝土面1-2mm厚表层，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布蘸丙酮拭净表面，保持干燥备用，较大凹坑处用粘钢胶修补平整。钢材粘贴面应除锈，打磨出现金属光泽，并用干棉布拭净

7、表面。2. 钢材制作安装：按设计尺寸切割下料，边包角钢时边吊线锤检查柱垂直度偏差，采用U型钢箍箍住角钢和柱子，调整角钢与混凝土间缝隙，直至缝隙均匀一致达到设计要求5mm厚度，再焊接固定。3. 用修补胶埋设灌胶嘴：固定、粘接灌胶嘴采用混凝土修补结构胶，该胶粘接力强，能保证压力注胶的要求，灌胶嘴每隔12m设一个（缝隙越大，间距可越大），最上面设排气嘴。灌胶嘴及排气嘴的设置间距应根据实际情况而定，一般间距不得超过50cm。4. 封边：1）将配制好的封缝胶，用力均匀填满钢材边缘与构件间缝隙，填塞一定要饱满。2）封缝不得太宽或太窄，封缝胶可呈膏状，两边低中间高，一般在25mm左右，封缝时应仔细按压胶的边

8、缘，消除卷边，塞入缝隙宽度内15mm，保证钢板、注胶嘴、排气孔周边密实、牢固、无泄漏，以防止压力注胶时冲破。3）为提高工作效率，可在柱包角钢拼装成型后缀板焊接前封缝，这样易保证缀板周边封缝密实不漏胶。5. 密封检查：待封缝后24h胶初步固化后，可沿钢材、缀板周边涂一层肥皂水，采用空压机或打气筒以0.20.3Mpa压缩空气检查密闭效果，若发现漏气、肥皂水起泡部位，必须重新用胶封闭。6. 配胶：1)灌注型粘钢胶分为A、B两组份，为提高工作效率，配胶采用机械搅拌，搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿采用电锤钻头端部焊接十字形14钢筋制成。少量(0.5以内)可用14钢筋棍人工搅拌。2) 取洁净容器（塑料

9、或金属桶，不得有油污、水、杂质）严格按比例称量配合比混合，并用搅拌器搅拌10分钟左右至A、B组份混合均匀为止。3）胶液应现配现用，以防凝胶，攀枝花夏季每次配胶量不宜大于5公斤，冬季每次配胶量不宜大于10公斤，配置完毕后在20分钟内用完，施工中应避开夏季中午高温时段，若胶液固化过快，来不及施工时，可适当对胶液进行降温处理。7. 压力灌胶：1）胶液配置完毕立即将胶液倒入罐中，拧紧密封盖，开始注胶。2）从低到高的次序接上预埋的灌胶嘴开始注胶。灌浆时压力（0.10.4MPa）应逐渐升高，达到规定压力后，保持压力，并随时观察排气嘴，注胶结束时若所有排气嘴均可见饱满胶液，效果最为理想。压力灌胶工作示意图如

10、下：8. 封嘴及缝隙堵漏：1）每层（12m）灌胶完成后，立即封住灌胶管道，并进行灌胶嘴封堵，封嘴应密实不漏胶。2）为提高工作效率，采用快速堵漏剂（42.5R水泥渗5速凝剂）嵌塞封嘴，该快速堵漏剂在8分钟后终凝，15分钟达到70强度后即可进行上层结构灌胶，待上层所灌结构胶完全固化（48h），凿除封堵水泥，再用封边胶封堵。3）施工中当封缝不严、角钢、注胶嘴、排气孔周边出现漏胶时，应立刻停止灌胶，将快凝剂与高标号水泥混合揉成面团，手工操作，迅速堵住漏胶部分，持续8分钟直至水泥终凝后不再漏胶。9. 检验：胶液固化后可用小锤轻击钢材，从音响判断灌注效果。对局部不密实处，可补钻注胶孔和排气孔，补充灌浆。1

11、0. 钢材防腐维护：钢材外表刷防锈漆，以避免钢材的腐蚀。五、预计完成该项目的进度安排（按季度填写）1. 准备阶段放在2009年1月1日 2009年5月 30 日，主要进行灌胶设备（注胶罐和空压机）购置。2. 试验阶段放在2009年 6月1日2009年 12月1日，主要进行压力灌胶作业。六、目前具备的研究条件（包括设备、仪器等硬件条件和现有技术掌握程度、研究人员素质等。产品开发类项目还必须填写：现有的工艺、技术、装备、人员及其他资源水平，及其可获得性和预期）。目前该技术已基本掌握，灌注设备（注胶罐和空压机）已联系到位（包括专业的操作人员）。七、负责单位、参加单位以及分工，完成该项目总经费和年度经费预算负责单位：攀冶产业分公司参加单位：费用情况：预计灌注设备费： 元，人工费： 元，共计： 元。项目（课题）主要参加人员所在单位、姓名及技术职称姓 名职 称单 位姓 名职 称单 位汪顺福高级工程师产业分公司罗玉成助理工程师产业分公司谭 强助理工程师产业分公司庞 志产业分公司八、申请外委的原因（理由、委托范围及内容、技术要求简述、外委费用额度）九、评审和验证方式立项审查意见科技部专业处初审意见科技部审查意见（集团）公司专业组审查意见9