柱包鋼加固施工工法及其應(yīng)用,柱包鋼加固施工工法的技術(shù)要點(diǎn)與工程應(yīng)用
柱包鋼加固施工工法是一種通過(guò)外包鋼材對(duì)混凝土柱進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的高效加固技術(shù),適用于建筑結(jié)構(gòu)承載力不足或受損構(gòu)件的修復(fù),該工法主要通過(guò)角鋼、鋼板等鋼材包裹原混凝土柱,并通過(guò)焊接或高強(qiáng)螺栓連接形成整體,同時(shí)灌注結(jié)構(gòu)膠或細(xì)石混凝土填充縫隙,顯著提升柱體的抗壓、抗彎及抗震性能,其核心步驟包括:表面處理(清除松散層、打磨平整)、鋼材定位與焊接(按設(shè)計(jì)安裝角鋼及綴板)、縫隙封閉(注膠或灌漿)以及防腐防火處理(涂刷防護(hù)層)。 ,該工法的優(yōu)勢(shì)在于施工周期短、對(duì)原結(jié)構(gòu)擾動(dòng)小,且能大幅提高承載能力(可達(dá)原設(shè)計(jì)的1.5倍以上),尤其適用于空間受限或需快速加固的工程場(chǎng)景,如老舊建筑改造、廠房擴(kuò)建或地震災(zāi)后修復(fù),應(yīng)用案例表明,某商業(yè)大廈采用柱包鋼加固后,柱體軸壓承載力提升40%,且未影響正常使用,需注意的是,施工前需嚴(yán)格驗(yàn)算鋼材規(guī)格與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),并確保新舊材料協(xié)同工作,同時(shí)需符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50367)等標(biāo)準(zhǔn)要求,隨著裝配式技術(shù)的發(fā)展,預(yù)制包鋼組件或進(jìn)一步優(yōu)化該工法的效率與經(jīng)濟(jì)性。
柱包鋼加固的原理及特點(diǎn)
1 加固原理
柱包鋼加固的核心原理是通過(guò)外包鋼板或型鋼(如角鋼、槽鋼等)與原結(jié)構(gòu)柱形成組合受力體系,利用鋼材的高強(qiáng)度分擔(dān)部分荷載,從而提高柱的整體承載能力,加固過(guò)程中,通常采用結(jié)構(gòu)膠或灌漿料填充鋼板與原柱之間的空隙,確保兩者協(xié)同工作。

2 技術(shù)特點(diǎn)
- 承載力提升顯著:鋼材的高強(qiáng)度能有效分擔(dān)荷載,提高柱的抗壓、抗剪能力。
- 施工周期短:相比其他加固方法(如增大截面法),柱包鋼加固施工速度快,對(duì)建筑使用影響較小。
- 占用空間少:外包鋼加固僅增加少量截面尺寸,適用于空間受限的工程。
- 抗震性能增強(qiáng):鋼材的延性可提高柱的抗震能力,適用于地震區(qū)建筑加固。
- 適用范圍廣:可用于混凝土柱、磚柱、鋼柱等多種結(jié)構(gòu)形式的加固。
柱包鋼加固施工工藝流程
柱包鋼加固施工主要包括以下步驟:
1 施工準(zhǔn)備
- 現(xiàn)場(chǎng)勘察:檢查原結(jié)構(gòu)柱的損傷情況,確定加固方案。
- 材料準(zhǔn)備:選擇符合設(shè)計(jì)要求的鋼板、型鋼、結(jié)構(gòu)膠、灌漿料等。
- 表面處理:對(duì)原柱表面進(jìn)行鑿毛、清理,確保粘結(jié)面干凈、無(wú)油污。
2 鋼板/型鋼加工與安裝
- 下料與焊接:根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸切割鋼板或型鋼,并進(jìn)行焊接拼裝。
- 臨時(shí)固定:采用螺栓或夾具將鋼板初步固定在柱上,調(diào)整位置確保貼合緊密。
- 焊接連接:采用間斷焊接或連續(xù)焊接方式,確保鋼板與原柱形成整體。
3 灌漿或注膠施工
- 壓力灌漿法:在鋼板與原柱之間預(yù)留灌漿孔,采用灌漿料填充空隙。
- 結(jié)構(gòu)膠粘貼法:在鋼板內(nèi)側(cè)涂刷環(huán)氧樹脂膠,加壓粘貼至柱表面。
4 防腐與防火處理
- 防腐涂層:在鋼板表面涂刷防銹漆或采用鍍鋅處理,防止銹蝕。
- 防火涂料:根據(jù)建筑防火要求,噴涂防火涂料以提高耐火極限。
5 質(zhì)量驗(yàn)收
- 外觀檢查:確保鋼板無(wú)空鼓、翹曲,焊縫質(zhì)量合格。
- 粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè):采用拉拔試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)構(gòu)膠或灌漿料的粘結(jié)性能。
- 承載力復(fù)核:通過(guò)荷載試驗(yàn)或計(jì)算分析驗(yàn)證加固效果。
關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)
1 鋼板與原柱的貼合度
鋼板與原柱的間隙應(yīng)控制在合理范圍內(nèi)(3mm),過(guò)大時(shí)需采用墊片或灌漿填充,避免受力不均。
2 焊接質(zhì)量控制
焊接應(yīng)避免過(guò)熱導(dǎo)致鋼板變形,焊縫應(yīng)飽滿、無(wú)夾渣,必要時(shí)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)(如超聲波探傷)。
3 灌漿料或結(jié)構(gòu)膠的選擇
- 灌漿料:應(yīng)選用高強(qiáng)無(wú)收縮灌漿料,確保密實(shí)性和粘結(jié)強(qiáng)度。
- 結(jié)構(gòu)膠:需符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50367)要求,具有高粘結(jié)力和耐久性。
4 節(jié)點(diǎn)處理
柱與梁、板的連接部位應(yīng)加強(qiáng)處理,可采用附加鋼板或錨栓連接,確保傳力可靠。
工程應(yīng)用實(shí)例
1 某商業(yè)大廈加固工程
該建筑因使用功能改變,原混凝土柱承載力不足,采用外包角鋼加固法,施工后,柱的軸壓承載力提高40%,滿足新的使用要求。
2 歷史建筑抗震加固
某磚混結(jié)構(gòu)歷史建筑因抗震性能不足,采用外包鋼板加固,結(jié)合碳纖維布補(bǔ)強(qiáng),顯著提高了結(jié)構(gòu)的整體抗震能力。
柱包鋼加固施工工法是一種高效、可靠的加固技術(shù),適用于多種結(jié)構(gòu)形式的承載力提升和抗震加固,施工過(guò)程中需嚴(yán)格控制鋼板安裝、焊接、灌漿等關(guān)鍵環(huán)節(jié),確保加固質(zhì)量,隨著新材料、新工藝的發(fā)展,柱包鋼加固技術(shù)將進(jìn)一步完善,在建筑加固領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。
(全文完)

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