湖北省体育局新华路体育场加固.docx
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湖北省体育局新华路体育场加固
为使加固补强、修复砼(砖混)结构做到技术先进、经济合理、安全适用、确
保质量,根据现场实际情况,特编制此施工方案。
一、工程概况
由于该工程加固涉及面广、技术复杂、工期紧、施工难度大,我公司
对此予以高度重视,在技术、质量、安全、工期、文明生产及人员、机械
设备、材料组织上进行了慎重的可行性分析研究,并借鉴同类加固工程成
功的加固经验,制定了严密的施工方案,以确保工程质量一次性验收合格
的质量目标得以实现。
二、编制依据
1、设计院设计加固图。
2、《钢结构设计规范》(GBJ17-88)。
3、《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89/GB50010—2002)及
1993、1996局部修订条文。
4、《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81--91)。
5、《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-98)。
6、《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:
90)。
7、《钢筋混凝土结构外粘钢板加固技术规程》(湖北省地方标准
DB42/203-2000)。
8、《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(2001年中国工
程建设标准化协会标准报批稿)。
9、武汉大筑建筑科技有限公司《改造加固施工工艺》。
三、施工材料
1、C45CGM(HJ45)高强无收缩灌浆料。
2、钢筋:
HPB235、φ=;HPB335、Φ=。
3、钢材:
Q235AB、δ=mm;Q345AB、δ=mm。
4、金属粘结内胀螺栓(大筑专利产品专利号:
ZL002307960);
普通膨胀螺栓;8.8/10.9级高强螺栓。
M=。
5、WDZ型系列建筑结构胶及助剂
6、高强单向碳纤维布CFRP·300g/m2δ=0.167mm(200g/m2
δ=0.111mm;芳纶纤维)(英国产/美国产/韩国产)。
7、其它材料:
E43xx、E50xx型焊条、耐压速凝密封胶、M15水
泥砂浆、Cxx砼、防锈漆、HCPE重防腐漆、干燥中粗砂、钢
丝网、纯水泥浆、抗剪界面剂等。
四、拟投入主要设备及材料清单
机械设备
型号规格
数量
功率
用
途
(千瓦)
配电柜
台
变配电
交流电焊机
BX-400
台
17/204
钢材焊接
二氧化碳保护焊
NBC-350
台
钢材焊接
行走式埋弧焊机
MZG-2×1000
台
钢材焊接
气刨
台
清除气孔
超声波探测仪
CTS-2200
台
焊缝检测
低压低速注胶泵
BZB-20
台
粘钢注胶
氧割设备
每套长30m
套
钢板切割
钢板、砼打磨
打磨机
φ100mm博世
台
0.8/128
除锈
半自动切割机
台
钢板切割
空压机
W-1.6/5
台
11/44
砼破碎、钻孔
手提式切割机
台
电锤
日立38E
台
15/30
钻孔
焊条烘箱
220-O型
台
0.12
烘焙焊条
吹风机
台
基层清理
五、主要施工人员及工种人数
名称姓名职务职称工种人数
项目主管邹鲜江总经理工程师
总
部
技术负责人李胜安总工程师高级工程师
项目经理生产副经理助理工程师
项目工程师技术部主任助理工程师
质量管理质检部副主任助理工程师
现
材料管理黄丽容材料部主任
安全管理梁振泰安全部主任
场
计划管理邹文俊总经济师助理经济师
电气管理仇霞飞电工
植筋施工员施工员
粘钢施工员
施工员
助理工程师
三重连接施工员
施工员
技术员
碳纤维施工员
施工员
技术员
钢结构施工员
施工员
结构缺陷修复
结构胶调配员
禹滨滨
试验员
助理工程师
扩大截面施工员
架子工长施工员
梁振泰
安全部主任
六、现场组织机构(如下图)
七、施工准备
1、熟悉施工图纸和现场施工环境,做好现场平面布置及安全和施
工技术交底。
2、现场安全设施必须完全符合要求,并经安全人员交底、签字验
收。
3、现场供电要满足日常生活照明及生产动力用电要求。
4、施工前,各种施工用材料应准备就绪,且具备相应的质保资料。
5、施工设备、机具、材料、人员均应满足本工程需要。
6、施工顺序:
资源准备→现场布置→施工生产→竣工资料的收集、
整理、编制→组织工程竣工验收
八、施工说明:
考虑到结构的重要性和施工复杂性,确保安全第一、质量为主,
特作如下说明:
1、施工前,对所搭设的施工脚手架及支护系统作严格的检查,保
证施工工程中操作的安全。
脚手架务必搭设牢固,且满足施工
操作所需高度和宽度的要求,以便于施工。
2、楼面梁采用加大截面法所用的混凝土为CGM高强无收缩灌浆
料,强度不低于C45。
3、钢材、螺栓、结构胶及碳纤维布均应具有产品合格证或质检部
门的产品性能检测报告,其物理力学性能指标应符合相应技术
规范、规程、标准要求。
4、楼板开洞砼拆除应先放线定位后采用静力切割、静力破碎等工
艺,予以凿除,严禁破坏原结构保留部分,并按照图纸要求预
留钢筋,焊接锚固。
5、洞口开凿处,下边应设置临时支撑,支撑应紧顶楼板底部且支
撑上下应加设垫板。
6、墙体拆除应采用先支撑,后分段、人工、静力凿打方式进行,
严禁破坏原结构,
7、植筋时,为防止钻孔损伤原结构钢筋,应先凿除钻孔附近的混
凝土保护层,然后开始钻孔,如遇原结构钢筋,应尽量避开或
由设计人员另行确定移位。
钻孔深度不得小于15d,且不小于
图纸中已标注的深度,孔径为1.5d(d为待植钢筋直径)。
成
孔后,须清除孔内灰渣,再灌结构胶,或放入匹配的玻璃管植
筋胶搅拌均匀后,插入锚筋。
8、新旧砼面结合处,应先凿除原结构面风化疏松层及油污,直至
完全露出坚实基层,凿毛并用水或洗涤剂清洗干净。
在浇筑砼
前,在表面刷一层高粘结性能的界面处理剂或纯水泥浆,随涂
随浇。
9、加固用焊条、钢材及砼结合面处应干燥无湿气;结构胶及碳纤
维不得掺杂水份和异物。
10、所有加固完成的钢材及碳纤维外表均应抹30mm厚M15水泥
砂浆进行保护。
11、加固后材料表面不得钻孔、敲击振动和动火施焊。
12、施工过程中,应注意做好现有成品的保护工作,做到文明施工。
13、施工发现不利情况或图纸与现场实际情况不符,应及时与设计
人员联系。
14、加固部位长期使用温度不得高于60℃。
九、主要施工工艺
(一)、混凝土外包钢三重连接施工工艺
1.施工准备
1.1、熟悉施工图和现场情况。
1.2、现场安全设施,必须符合安全要求。
1.3、现场供电必须满足焊接、钻孔及打磨的用电要求。
1.4、所进施工材料,应具备材料的保证质量资料(即材质证明)。
1.5、钻孔机、空压机、风镐、磨石机、切割设备、压力罐、电焊机、钢筋
定位仪、搅拌器、吊装工具及其他工具,均应满足本工程的需要。
1.6、确定结构胶的配比。
1.7、钢材、焊条、结构胶、金属粘结内胀螺栓、速凝密封胶和防锈漆等施
工材料到位。
2.施工步骤
砼除
定
钻
钢除
高丙
表及
材锈
压酮
位
面打
孔
表及
吹清
凿磨
钻
面打
杂洗
孔
清磨
物
洗
钢
粘
焊
喷
预
耐胶
涂
压封
材
结
接
防
埋
速边
安
内
锈
管
凝
嘴
装
胀
漆
低
灌
质
预
螺
压
注
量
紧
栓
低
结
检
速
构
查
法
胶
3.操作工艺:
3.1、混凝土凿除
3.1.1、表面凿除平整,凸凹不应超过5mm(1m长度范围内),不得有凸出
石子。
3.1.2、疏松砼、油污浸润的砼都要凿除干净。
3.2、混凝土打磨
3.2.1、用金刚磨片打磨,直至露出砂石新面层。
3.2.2、用高压无油空气将表面灰尘吹净。
3.3、混凝土钻孔
3.3.1、钻孔定位。
3.3.2、钻孔,若钻对穿孔,在距另一面外表50~70mm时停止,然后用电
锤从另一面将砼钻穿。
3.3.3、用高压无油空气将孔内灰尘吹净。
3.4、钢板下料
3.4.1、按混凝土构件的实际尺寸,并根据焊缝设计要求预留焊缝宽度、切
割余量、焊接收缩量,放样下料。
3.4.2、切割后断口边缘熔瘤,飞溅物应清除,机械剪切面不得有裂纹及缺
楞。
3.5、钢材清洗
3.5.1、钢板进场落位后,用丙酮洗涤1~2道。
3.5.2、洗涤完毕后,即时进行打磨。
3.6、钢板打磨要求
3.6.1、采用机械打磨;
3.6.2、打磨纹路,应与钢材受力方向相垂直,且打磨面不得遗漏;
3.6.3、打磨完毕,再次用丙酮将打磨面清洗一道;
3.6.4、钢板堆放时,打磨面必须朝下,并放置在通气干燥之处。
3.7、金属粘结内胀螺栓的安装
3.7.1、专人定位钻孔。
3.7.2、砼钻孔的直径比内胀螺栓套管的直径大1~2mm,孔深比螺栓埋深
大10~20mm。
3.7.3、将内胀螺栓套管扩大后,轻轻打入混凝土预留孔内,先缓慢的扩大
螺栓端部,然后加力扩大紧固。
3.8、钢板安装落位
3.8.1、按钻孔位置在钢板上钻孔或割孔。
3.8.2、将螺栓套管内的子母玻璃管胶击碎并搅拌均匀。
3.8.3、用粘结内胀螺栓将钢材紧固于混凝土构件表面,在紧固螺栓的同时,
要采用锤打,卡压等办法,使钢材与混凝土表面间隙尽量减小,一
般应小于2~4mm。
3.9、钢板焊接
3.9.1、通过现场试焊,确定合适的焊接工艺,焊接电流,焊条直径。
3.9.2、注意起焊的填满和长弧时防弧坑咬肉。
3.9.3、立焊时,焊接电流比平焊电流小10~15%(相同条件状况下),尽量
采用短弧焊接,弧长一般为2~4mm。
收弧时,要采用弧法将弧坑填
满,把电弧移至溶池中再停弧。
3.9.4、仰焊时,要注意焊条与焊接方向成70~80度,并宜用小电流短弧焊
接。
3.10、钢材周边及螺栓周边密封
3.10.1、根据环境气温,现场试调“速凝耐压密封胶”。
3.10.2、密封前预埋入注胶口及排气口。
3.10.3、慢速挤压封边,将密封胶满铺一层(厚度为5~10mm)。
3.10.4、密封后的钢材不得锤击、振动或焊接。
3.11、灌注结构胶
3.11.1、注胶前先进行现场试配。
3.11.2、由专人配制结构胶,专人灌注。
3.11.3、配制好的结构胶,应在6~8小时内使用完毕;
3.11.4、必须采用“低压低速注胶法”,或尽量应用“多孔缓流注胶法”、“吊浆法”
缓慢的将结构胶注入钢与混凝土间隙内,提高密实性及浸润性。
3.11.5、垂直方向灌注结构胶(如墙、柱),应由下而上,逐步注胶。
3.11.6、水平方向灌注结构胶(如梁、板),应从中部向两侧逐步深入注胶,
排尽空气后应再注胶直至排气管内胶升至50mm以上,用以补偿浸
润和提高密实性。
3.11.7、边注浆边用小铁锤或钢板,轻轻敲击,促使胶流动和检查密实情
况。
3.11.8、灌注结构胶后,12小时内,由专人检查密封情况,出现“漏胶”立
即密封,直至结构胶固化或不能渗透流出来为止。
3.11.9、注胶后,三天之内不得振动钢材。
(二)、植筋施工工工艺
1、材料
1.1、钢筋:
Ⅰ级光面钢筋或Ⅱ级螺纹钢筋。
1.2、结构胶:
专用双管玻璃植筋胶或灌注型植筋胶。
1.3、清洗剂:
丙酮。
2、工序
定位→砼保护层凿除→钻孔→清孔→钢筋油污清洗→布钢筋
除锈→钢筋清洗→孔壁涂结构胶液→钢筋涂结构胶液→灌注结构胶
→放置双管玻璃植筋胶→将植筋胶搅拌均匀
→钢筋旋转压入孔内→钢筋固定
3、施工方法
3.1、根据设计图定位放线,用仪器探测钻孔处有无钢筋等障碍物,对于原
有钢筋密集、交叉错位或多层排列的,应将保护层砼凿除,再探明孔位的
准确位置。
3.2、钻孔深度大于设计规定20~30mm,钻孔直径大于钢筋直径4~8mm。
3.3、用无油压力空气清除孔内灰尘。
3.4、植筋前洗涤钢筋油污,然后除去锈蚀,再进行清洗。
3.5a、放置匹配的双管玻璃植筋胶。
3.5b、用结构胶液在钢筋和孔壁薄薄地来回涂刷,后灌注结构胶,灌注量
一般略多于孔深的三分之二。
3.6、将钢筋慢慢的旋转压入孔内,到达孔底后,轻轻的前后左右摇动,再
用锤子轻轻锤击3~5下。
3.7、植筋完后,立即临时性固定,固定时间一般为24小时。
4、结构胶的配制
4.1、根据气温、施工环境、施工工艺及植筋位置(有水平植筋、斜向植筋、
垂直向下或向上植筋)来选用管式植筋胶或确定灌注型植筋胶的配
制。
4.2、专人配制、配对结构植筋胶。
4.3、配制的植筋胶应在3~5小时内用完。
5、工程质量及验收
5.1、钻孔深度必须保证,每一钻孔均应请业主(或监理人员)检验并
签字。
5.2、植筋胶配比必须持有“植筋胶施工配合比通知单”方可进行配胶,并
由该工程负责人签发配比单。
5.3、钢筋的洗涤、除锈及再洗涤,应在植筋前12小时内完成。
5.4、检验的数量、规格、部位及拉力由设计及业主(或监理)共同确
定,试验记录各方均签字证明。
5.5、工程完工七天内,向业主递交全套技术资料。
(三)、粘钢施工工艺
1.粘钢加固施工流程
1.1、砼表面处理;
1.2、钢板表面处理;
1.3、结构胶配制;
1.4、粘贴处涂结构胶;
1.5、粘贴钢板,并固定加压固化;
1.6、检查验收。
2.混凝土表面处理
2.1、将混凝土表面粉饰层凿除干净。
2.2、用机械打磨混凝土表层,除去表层浮浆层,直至暴露出水泥和碎石新
面,凸凹面不应超过2mm/1000mm。
2.3、用无油压缩空气吹净粉粒。
2.4、用低粘度结构胶液在砼表面薄薄刷一层,刷时要用力来回涂抹,使胶
液能浸润于砼表层。
3.钢板表面处理
3.1
、依照尺寸裁料,当粘贴钢板宽度大于
250mm时,应将钢板分为至少
2块进行粘贴。
3.2
、对所裁下的钢板磨边、压平。
3.3、钢板的接长采用满焊对接焊缝,焊缝应相互错开,且不宜在受力较大
处设置,其位置可参照受拉钢筋接长要求执行。
3.4、用丙酮清洗油污一至二遍。
3.5、沿与钢板受力方向垂直地打磨粗细纹路,纹路要求粗细相间、均匀分
布。
3.6、用丙酮擦试干净,特别要将纹路中的铁粉尘清洗干净。
3.7、将钢反方向放置于干燥通风处。
4.配制结构胶
4.1、根据气温、施工环境、施工工艺、粘贴位置(有平贴、侧面贴、仰贴)
等因素配制结构胶。
4.2、由专人配制结构胶。
4.3、配制的结构胶计量要准确、搅拌要均匀,而且要能满足施工工艺等要
求。
4.4、配制的结构胶应在6小时内用完。
5.钢板粘贴
5.1、将低粘度结构胶液薄薄的涂刷于钢板表面,要求将胶液涂刷于打磨的
纹路内。
5.2、涂抹配制好的结构胶。
5.3、涂刷厚度为3-6mm(中间厚、周边薄)。
5.4、将钢板轻轻压上,用手锤轻轻敲击钢板,使胶液刚好从钢板边缘挤出。
5.5、每间距1000mm加设锚栓一个。
6.钢板外表处理
7.1、对钢板外表进行除锈处理。
7.2、环氧喷中粗砂。
7.3、表面装饰处理。
7.工程质量及验收
7.1、钢板具有出厂合格证及试验复检报告。
7.2、结构胶具有国家资质机构的检测报告。
7.3、用小锤轻轻敲击粘结钢板,检查粘接密实度。
7.4、合格率为:
锚固区粘接面积不少于90%,非锚固区粘接面积不少于
70%。
7.5、对粘接面积达不到的钢板,应采用钢板钻孔、低压灌注结构胶进行补
胶。
(四)、碳纤维粘贴施工工艺
1.施工准备
1.1、熟悉施工图和现场情况;
1.2、根据现场的实际情况对砼基面制定相应的处理方法;
1.3、对使用材料,配套结构胶以及机具作好准备工作;
1.4、对特殊情况,特别是低温情况下,应制定特种胶的配制及其处理措施。
2.材料
2.1、高强单向CFRP碳纤维布:
型号为300g/m2(200g/m2),各项指标
均应满足相关规范要求。
2.2、碳纤维底胶、找平胶和浸渍胶的各项指标均应满足规范要求。
2.3、水泥:
32.5#,中粗砂;
3.施工说明
3.1、粘贴CFRP前,须先对加固砼构件表面严格整平。
3.2、所有粘贴构件转角处,须打磨处理成圆弧状,其倒角半径不小于
20mm。
3.3、各道工序经甲方及监理检验合格后方能进行下一步操作。
3.4、使用中应避免CFRP弯折。
3.5、严格按图示尺寸及施工规范进行每道工序。
3.6、如若搭接,其搭接长度不小于150mm,且接头应相互错开。
4.施工步骤
施
砼
刷
修或
刷
补抹
工
表
底
粘
并曲
准
面
涂
浸
找面
备
处
胶
胶
平
理
粘
沿反
再
再复
表护
纤复
刷
次碾
面处
CFRP
维碾
粘
反压
防理
方压
浸
布
向
胶
5.操作工艺
5.1、砼表面处理
5.1.1、对被粘贴砼表面进行粉层凿除处理,对砼表面有质量问题的应制定
相应的处理方案进行修复。
5.1.2、对砼表面用金刚片打磨,直至露出砂石新面。
5.1.3、用吹风机将砼表面清理干净并保持干燥。
5.2、涂刷底涂胶
5.2.1、底涂胶应按规定的比例用搅拌器均匀搅拌,直至胶的色泽均匀,搅
拌用容器内不得有油污,应避免任何杂质进入容器。
5.2.2、将底涂胶均匀涂抹于砼表面,不可有遗漏处,待胶体表面指触干燥
后,再进行一步施工。
5.2.3、宜根据现场实际气温决定树脂的每次拌合量,施工速度更快。
5.3、修补与找平处理
5.3.1、修补料按比例搅拌均匀。
5.3.2、砼表面凹陷部位用修补胶填补平整。
5.3.3、待修补胶指触干燥后再进行下一步施工。
5.4、粘贴CFRP碳纤维布
5.4.1、按设计要求的尺寸裁剪CFRP碳纤维布。
5.4.2、配制粘浸胶,然后均匀涂抹于砼表面,胶要涂抹厚一些,其厚度一
般为0.3-1.5mm,要求一定将树脂全部盖住施工基面。
5.4.3、将CFRP拉紧展平,在涂有粘结树脂的基面上,粘贴CFRP碳纤维
布,并用特制的专用滚筒沿纤维方向碾压,挤除气泡,并使浸渍胶
充分浸透CFRP碳纤维布。
5.4.4、若有多层CFRP,则重复上述两步骤。
5.4.5、在最后一层的碳纤维织物表面再次涂刷粘浸胶,用专用滚筒沿纤维
方向碾压,要求滚压之后,CFRP要平直,CFRP与树脂间气泡不
得大于5%。
5.4.6、根据设计要求,在CFRP碳纤维布表面均匀喷上干燥中粗砂防护层。
5.4.7、待表面干燥后,根据工程需要,粉刷20mm厚M15水泥砂浆防护层。
6.施工安全
6.1、CFRP碳纤维布为导电材料,使用时应尽量远离电源,尤其是高压电
源电路;
6.2、配套树脂的原料应密封储存,远离火源和避免阳光直接照射;
6.3、结构胶的配制和使用场所,应尽量保持通风;
6.4、施工现场应配备灭火器和设置相应的安全防护设施,确保施工安全。
(五)裂缝修补施工工艺
1.施工材料
1.1、灌浆料:
WDZ型环氧树脂灌浆液/甲基丙烯酸脂灌浆液
1.2、水泥浆、水泥砂浆
2.工艺流程
裂缝处理→埋设灌浆嘴、盒、管→封缝→密封检查→
→配置浆液→灌浆
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