钢筋化学除锈方法范文

导语：如何才能写好一篇钢筋化学除锈方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

采用人工使用刮刀、钢丝球、砂布等工具对生锈钢筋进行处理，但劳动强度大，除锈质量差，且该法不适用于大面积进行除锈，只有在其他方法都不具备的条件下才能局部采用。

2、方法二：化学除锈（亦称酸洗除锈）

利用酸洗液中的酸与金属氧化物进行化学反应，使金属氧化物溶解转变成氯化铁或者硫酸铁，以达到除去钢材表面的锈蚀和污物的目的，且在酸洗除锈后一定要大量清水清洗并钝化处理；它所形成的大量废水、废酸、酸雾造成环境污染。如果处理不当还会造成金属表面过蚀，形成麻点。

3、方法三：机械除锈

一般是通过动力带动圆盘钢丝刷高速转动，轻刷钢筋表面锈斑，且对于直径较小的盘条钢筋可以通过调直自动清理。除此之外喷砂法除锈也是一个不错的除锈方法，利用空压机、储砂罐、喷砂管、喷头等设备，利用空压机产生的强大气流形成高压砂流除锈，适用于大量除锈工作，且能达到较好的除锈效果。

4、方法四：火焰除锈

篇2

【关键词】钢筋锈蚀；成因；危害；预防；修复

1.机理

钢筋在水、氧具备的条件下，产生下列电化学反应。在阳极，铁释放电子e：FeFe+++2e；在阴极，水中的溶解氧吸收来自阳极的电子而生成OH-：2H2O+O2+4e4OH；电子由阳极不断流向阴极，产生锈蚀电流，在钢筋表面生成氢氧化亚铁薄膜，并与水、氧结合，生成氢氧化铁，即铁锈。其过程可作如下：2Fe+2H2O+O22Fe（OH）2；2Fe（OH）2+H2O+O22Fe（OH）3。

2.自然因素

2.1气候因素

我国从南到北沿海有14个省、市、自治区和特区，都受到季风气候的影响，依次为热带季风、亚热带季风、温带季风。我国沿海大部分地区属中纬度地带，温湿季风区，气候温和，四季分明。春季冷、暖空气交替活动频繁；夏季梅雨过后，常出现高温少雨的伏旱；秋季有连续阴雨。这种气候特点，极易的钢筋生锈。

2.2水质因素

由于我国沿海地区地势低洼，近半个世纪以来，沿海土地盐渍化加重，长江河口的盐水入侵距离与大通站径流的相关系数为0.884，当流量低于7000立方米/S时，盐水入侵可达100余千米，1978-1979年盐水曾包围崇明、长兴、和横沙三岛长达五个月之久。水的含盐量越高越易引起钢筋锈蚀。

3.工艺因素

3.1混凝土密实度不足

混凝土密实度不足，即混凝土的孔隙率较高，在一定的潮湿条件下，空气中的二氧化碳容易渗透到混凝土内部而引起混凝土碳化，致使混凝土碱性降低，从而使钢筋产生锈蚀。

3.2保护层太薄所致

当保护层太薄时，混凝土的碳化深度很容易达到钢筋的范围之内，使钢筋周围失去碱性，钝化膜局部破坏，减弱对钢筋的保护作用，从而导致钢筋锈蚀。

4.危害性

4.1使桥梁结构性能受到损害

钢筋锈蚀，导致钢筋受力截面积减少，从而使钢筋的力学性能下降；钢筋锈蚀削弱了钢筋与混凝土之间的结合强度，从而削弱了钢筋抗拉抗剪强度，导致其不能把钢筋所受的应力有效地传递给混凝土；钢筋锈蚀产物引起体积膨胀，膨胀后的体积是其基体体积的2倍～4倍，随着钢筋的不断锈蚀，该产物在混凝土内不断积聚，对混凝土的挤压逐渐增大，致使混凝土保护层开裂、变形及剥离；钢筋的锈蚀使钢筋与混凝土结合强度逐渐丧失，直接影响着桥梁的使用安全和耐久性。

4.2影响钢筋混凝土桥梁外观

钢筋锈蚀后会降低混凝土对钢筋的握裹力。因为，造成锈蚀物外流，在结构表面形成锈迹，影响结构美观。现代桥梁不仅具有它的实用价值，也有其审美价值。这些年经济发展的实践告诉我们，一个地方的环境往往是一个地方经济发展的重要因素，这个环境包括自然环境、历史人文环境和社会和谐环境。有许多地方的桥梁往往是这个地区吸引人们投资的的重要景点。

5.经济损失

美国学者Sitter曾经提出过著名的五倍定律，认为：结构设计时，对新建项目在钢筋防护方面每节省1美元，就意味着发现钢筋锈蚀时采取措施多追加5美元。据美国公路战略研究项目（（SHRP）报告统计，1986年，美国修复因锈蚀引起的桥梁损坏所需费用为200亿美元，而且这种费用还在以每年5亿美元的速度递增。

6.混凝土钢筋锈蚀的预防

6.1钢筋表面增加环氧树脂涂层

在发达国家，带有环氧树脂涂层的钢筋被广泛应用于桥梁等工程建设中。良好的涂层能有效防止钢筋锈蚀，大大延长结构使用寿命。具体做法是：用喷射钢砂对钢筋表面进行处理，除掉所有污迹和氧化膜；将待涂钢筋加热至232℃，再将环氧树脂粉末静电喷涂至钢筋表面，粉末在钢筋表面熔化，形成一层与钢筋粘结紧密的薄膜，然后进行养生。这一过程是不可逆的，也就是说，涂层形成后，重新加温加压不会使其熔化或流失。环氧树脂涂层可阻止水和带电离子到达钢筋表面，因此，即使混凝土产生裂缝，钢筋也能得到有效保护。

6.2注意防水层的密实性

水在钢筋锈蚀过程中起着重要作用，切断水的通路，钢筋锈蚀便可以控制了。桥梁防水包括表面防水和裂缝修补。表面防水一般采用在经常接触水的表面增加防水层的方法。防水层一般采用环氧树脂或其他高分子材料。防水层施工前，应使表面混凝土清洁、干燥，以保证良好的粘结性。防水层应致密、均匀，以达到良好的防水效果。

6.3增加钢筋保护层厚度

增加钢筋保护层厚度可使氯离子渗透至钢筋表面的时间增长，因而能延缓钢筋锈蚀的发生。现在有些钢筋保护层厚度不够，需要注意。在桥梁的建造中，一定要拒绝保护层厚度不够的钢筋进入工地。

6.4电化学防护方法

电化学防护方法是应用电化学原理避免钢筋锈蚀，如阴极防护。在原电池中，活性较强的金属（阳极）失去电子逐渐熔解，而活性较弱的阴极维持原状。利用这一原理，可以引入活性比铁强的金属（如锌）充当阳极，与钢筋混凝同形成电池。当电化学反应发生时，活性比铁强的金属逐渐被腐蚀，而钢筋不会锈蚀。一种典型的阴极防护形式就是用电弧法将锌喷涂于梁腹混凝土表面作为外加阳极对钢筋进行保护。这一方法对防止钢筋锈蚀很有效。

7.处理修复

7.1及时发现，及早维护

桥梁病害的发展是一个非线形的过程。开始阶段，病害的发展很平缓，经过某一临界点后，病害发展会急剧加速，直至桥梁失去使用功能。其病害的发展过程，可以用一条几何曲线来描述；同样，病害修复所需费用也符合类似规律。因此及时发现病害后，及时修复十分重要，否则，不仅所花时间很多，费用也很大。钢筋锈蚀可能在桥梁的任何部位发生，特别是经常有水浸润和钢筋出露的地方，如伸缩缝附近、经常被水淋湿的梁腹、桥面及混凝土开裂处等。修复时，首先要清除所有锈蚀区域的混凝土，然后对钢筋进行除锈处理，通常采用喷砂法或超高压水枪喷射除锈。如果钢筋截面积因锈蚀严重减小，可能影响桥梁的承载力时，应根据验算结果确定修复部位并增加钢筋数量，以确保结构含筋量。上述工作完成后，在打开处浇筑高强度水泥混凝土。当混凝土层较薄无法立模施工时，可采用喷射混凝土浇筑。

7.2处理锈蚀要按照一定的步骤进行

在一般情况的修复是：首先要凿除松脱、剥离等已损坏部分的混凝土，使钢筋全部露出；然后用喷砂枪或其他工具对钢筋作除锈处理，并凿除混凝土表面上的灰尘；接着对钢筋除锈后作防锈处理在露出的钢筋表面涂以环氧胶液等粘结剂；最后配料浇筑混凝土，如采用环氧砂浆、环氧混凝土或其他防腐材料，对新混凝土进行表面处理。

8.结语

在混凝土碳化严重情况下的修复，有两种处理方法，一是在结构外补做高密实的混凝土保护层或在结构表面加一层封闭性表面涂层。二是用电极渗透法将强碱性电解质溶液向已中性化的结构混凝土保护层内渗透，使旧混凝土重新变成碱性，恢复其功效。

【参考文献】

[1]李鸣鸣，孟国胤.桥梁工程混凝土中钢筋锈蚀及预防措施[J].才智，2010（07）.

[2]周锡武，卫军，徐港.钢筋混凝土保护层锈胀开裂的临界锈蚀量模型[J].武汉理工大学学报，2009（12）.

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在建筑表皮更新中，旧建筑留下的材料还能够二次利用，但是建筑改造不可避免的会有材料损失，旧材料的数量无法满足表皮更新的需求，在建筑改造中，新材料也被越来越多的使用，对于新材料的选用，要依据新旧材料的结合点，通过使用新材料最大程度的还原建筑原貌。例如意大利的Lingotto，在改造中使用了当时的新材料，也就是穿孔钢肋和点状玻璃幕墙，表皮更新后，建筑物的整体通透性增加了，而改造也并没有完全使用新材料，仍然有旧材料存在于建筑物上，体现了新旧材料的和谐共存。这个例子说明，在建筑更新中使用新材料，通过合理设计，能够减少新旧材料的违和感，让建筑表皮焕然一新。除了上述新旧材料的和谐共存，建筑师也提出新旧材料对比的想法，例如德国的伍兹堡艺术中心的改造中，建筑师将砂岩作为新材料，和原有的玻璃进行对比，充分表现了建筑师打破常规的艺术想法。随着科学技术水平的飞速提高，新技术在建筑表皮更新中也得到了广泛应用。首先是智能化技术，现今，智能化技术已经不再是新建建筑专享，而是延伸到了建筑表皮更新中，通过智能化技术，能够让建筑物表皮根据建筑的不同情况，执行不同的功能，使用最小的资源消耗，为建筑创造良好的内部环境。例如瑞士SUVA保险公司，在原有的建筑表皮后，设计了一套智能玻璃幕墙，这套幕墙能够根据阳光角度调整玻璃角度，让合适的阳光量透入建筑物，保持建筑物内部的适宜温度；第二是生态化技术，大自然给人们供给了许多资源，例如太阳能、风能等，阳光可以用来照明，风能可以用来改善建筑物通风效果，将生态技术和计算机技术结合起来，能够让生态技术更加智能化、人性化，减少能源消耗，顺应现今的可持续发展需求。例如法国非欧艺术博物馆中的“魔法墙”，是将自动浇水系统、废弃布料和植物，运用生态技术结合起来，这面墙既具有观赏作用，还能够调节室温，为室内环境提供新鲜空气。

2建筑结构骨架维护

2.1建筑结构骨架的维护意义近年来我国建筑频繁出现耐久性差、使用寿命短的问题，所以有必要进行建筑结构骨架的维护。现今我国的建筑物结构主要由混凝土结构和钢结构，通过建筑结构维护，能够减少建筑物使用中发生的问题，保证建筑物的耐久性和使用年限，对建筑物和居住人员有重要意义。

2.2钢筋混凝土建筑结构的维护钢筋混凝土主要是由砂石、水泥、添加剂和水混合组成的，是我国应用最为广泛的一种建筑结构，具有成本低廉、使用方便的特点，由于混凝土呈现强碱性，会给钢筋表面覆盖一层钝化膜，减缓钢筋被腐蚀的速率，但是长期的外界因素会造成钝化膜被破坏，钢筋被腐蚀，造成建筑物的安全性和耐久性问题；另如果钢筋和混凝土存在缺陷，也会总造成腐蚀，混凝土的强度较小，而主要成分氢氧化钙和水反应后会产生大量热量，造成混凝土有裂缝，有害物质可以通过这些裂缝进入混凝土，让强碱性的内部环境逐渐变为酸性，造成钢筋的腐蚀；而环境中的二氧化碳同样会经由混凝土的空洞进入混凝土内部，将混凝土的pH降至8.2左右，随着腐蚀程度的加深，钢筋表面的绣会逐渐膨胀，造成混凝土变形和开裂。要进行钢筋混凝土结构的维护，首先应该清除钢筋表面的锈蚀，采用的方法主要有化学药剂处理、手工除锈或者机械除锈等，根据实际情况灵活转变除锈方法；第二是进行钢筋的修补，钢筋承担了整个建筑物的质量，先要进行钢筋面积减少量计算，根据钢筋表面锈蚀来测定，还要预留出一定的维护空间，清除钢筋周边及表面的混凝土、锈蚀和水泥砂浆等杂质，然后用钢筋和原钢筋进行搭接焊，两部分钢筋的重合长度应该等于原钢筋的直径的十倍，如果有整根钢筋需要修补或者替换，按照规定来进行，保证质量符合要求；第三是混凝土的修补，如果混凝土表面有油污，可以使用丙酮清洗，如果混凝土表面被钢筋锈水污染，可以用酸性化学试剂和锈迹发生化反应来去除，也可以将被污染混凝土清理干净，用高一级强度的混凝土或者水泥砂浆进行修补。

2.3钢结构建筑骨架维护进行钢结构的建筑结构骨架维护，要先进行防腐处理，传统的维护方法是喷涂防锈漆，但是新型的钢结构大多都镀了锌，这种方法效果不佳。对于钢结构，应该先用机械去除原有铁锈和喷漆，用环氧富锌漆喷涂两次，然后再用环氧云铁灰厚浆底漆喷涂两次；由于钢材强度受温度影响较大，还应该通过喷涂防火漆进行防火处理。

3结束语

综上所述，我国对于建筑表皮更新和建筑结构骨架维护进行了积极探索，发展势头良好，但是仍然存在一定缺陷，需要提高维护水平，采用新技术，保证建筑物的使用寿命。

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【关键词】化学植筋技术；建筑结构加固工程；技术应用；概况；注意事项

一、化学植筋技术的概况

植筋就是种植钢筋，为了加固建筑物或是续建，在原建筑上钻孔，插入钢筋，用特用胶水灌缝，使钢筋锚固在其中，钢筋和原建筑将成为一体。植筋技术是运用高强度的化学粘合剂，使钢筋、螺杆等与混凝土产生握裹力，从而达到预期效果。施工后产生高负荷承载力，不易产生移位、拔出，并且密实性能良好，无需做任何防水处理。由于其通过化学粘合固定不但对基材不会产生膨胀破坏，而且对结构有补强作用，施工简便迅速安全并符合环保要求，是建筑工程中钢筋混凝土结构变更，加固的最有效的方法。它可以应用在各类建筑结构增建、变更等预留钢筋锚定中，还可以用于横梁、柱头、楼板、剪力墙等加固预留钢筋锚定中，也可用于各类钢结构、机械设备等的螺杆锚定中。它主要的技术特点就是：（1）具有高的承载力（剪力、拉力）。（2）对固定的基材不产生膨胀力，适宜边距、间距小的部位。（3）施工简便，时间短。

二、化学植筋技术在建筑结构加固施工中的应用

1、弹线定位。根据设计图的配筋位置及数量，错开原结构钢筋位置，标注出植筋位置。请有关部门验线，合格后就可钻孔。

2、钻孔。用冲击钻钻孔，钻头直径应比钢筋直径大5mm左右，钢筋选用首钢生产的φ25钢筋，钻头选用φ30的合金钢钻头。孔深大小15d（375mm），实际钻深400mm.钻孔时，钻头始终与柱面保持垂直。

3、洗孔。洗孔是植筋中最重要的一个环节，因为孔钻完后内部会有很多灰粉、灰渣，直接影响植筋的质量，所以一定要把孔内杂物清理干净。方法是：用喜得利毛刷（这种毛刷不掉毛），套上加长棒，伸至孔底，来回反复抽动，把灰尘、碎渣带出，再用压缩空气，吹出孔内浮尘。吹完后再用脱脂棉沾酒精或丙酮擦洗孔内壁。但不能用水擦洗，因酒精和丙酮易挥发，水不易挥发。用水擦洗后孔内不会很快干燥。钻孔清洗完后要请设计等有关单位验收，合格后方可注胶。

4、注胶。取一组强力植筋胶，装进套筒内，安置到专用手动注射器上，慢慢扣动板机，排出铂包口处较稀的胶液废弃不用，然后将螺旋混合嘴伸入孔底，如长度不够可用塑料管加长，然后扣动板机，板机孔动一次注射器后退一下，这样能排出孔内空气。为了使钢筋植入后孔内胶液饱满，又不能使胶液外流，孔内注胶达到80%即可。孔内注满胶后应立即植筋。

5、植筋。在注胶前梁底模板就已支好，便于植筋后钢筋定位。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或丙酮清洗。钻孔内注完胶后，把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口，然后慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。

6、固化养护。钢筋植入后，在梁底模板上定位，在强力植筋胶完全固化前不能振动钢筋。强力植筋胶在常温下就可完成固化，50h后便可进行下道工序施工。

7、检测试验。在植筋施工前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。

方法：制作与要植筋部位混凝土构件相同强度等级的混凝土试件，按植筋步骤，植入3组钢筋，待植筋胶完全固化后，进行拉拔实验。实验用专用的钢筋测力计，当加力达到Ⅱ级钢筋屈服强度（450N/mm2）时，出现颈缩现象，继而拉断。测试时测力计施加于卡具的力应符合FC≥FYK（FC：测力计施加的力，N/mm2；FYK：钢筋的屈服强度，N/mm2）

试验证明：植筋用的植筋胶强度大于钢筋的屈服强度，植筋的破坏是钢筋的屈服破坏，不是胶的粘结破坏，这表明钢筋和植筋胶都是合格的。植筋后进行非破损性拉拔试验，用来检测工作状态下的植筋质量，检测的数量是植筋总数的10%。

检测中，测力计施加的力要小于钢筋的屈服强度、大于由设计部门提供的植筋设计锚固力值。公式为：FM

8、绑筋、支模、浇注混凝土。钢筋在抗拉拔试验合格后就可按施工图开始绑筋、支模、浇注混凝土。

三、化学植筋技术应用的注意事项

1、清孔一般可按以下方法进行：对孔内的积水与异物等进行清除时，可将风机加上导管伸入孔内进行吹干、吹净，也可以采用高压水进行冲洗；根据孔内的干燥程度适当地选用加热杆烘干或自然风干，以不向外排放热气为准；用棉丝来擦拭孔内粉尘，再用丙酮来清洗孔壁。清孔一定干净、彻底。当采用高压水清孔造成孔内较湿时，必须在植筋前采取有效措施来使孔内保持干燥。清孔完毕后要立即植筋，间隔时间如果过长，要用棉花球把孔堵塞，防止掉落物进入孔内。

2、如果钢筋局部锈蚀，可以用人工钢丝刷或电动钢丝刷，来对钢筋表面的锈蚀部分进行清除，直到有金属光泽露出为止，当达到一定批量后进行验收，验收合格后方可使用。钢筋的选用需注意钢筋锚固部位是否遭到油污污染，如存在污染可用沾有丙酮的棉花球进行擦洗，如果钢筋遭到的油污污染比较严重或受到较为严重的锈蚀则不能作为植筋使用。

3、植好的钢筋必须要采取合理有效的措施加以保护与固定，在24小时之内要防止钢筋受到施工人员的扰动。若发现钢筋受到十分大的扰动，必须将受扰动的钢筋马上拔出，重新植筋。如果发现施工场所的平均温度比锚固胶的固化温度低，必须停止施工，或采用电炉、碘钨灯、 水浴等增温方式对胶使用前进行预热至30℃～50℃左右，建议对锚固部位也采取一定的加温措施，并维持在24小时以上。

四、结束语

综上所述，目前我国建筑业经历了蓬勃发展的数十年，随着人们生活水平的进一步提高，人们对建筑功能的要求越来越高，越来越感到已有建筑的规模和功能不能满足新的使用求，而且原有建筑的低标准、建筑的老龄化和长期使用后结构功能的逐渐减弱等引起的结构安全问题已开始引起人们的关注。随着人们环保意识的加强，将走持续发展道路作为21世纪人类社会发展的主体，已在全世界范围内形成共识。建筑化学植筋技术现已在加固改造工程中广泛使用，其优点很多。为了保证施工质量，在进行植筋时必须要按照规范要求进行合理设计，同时严格控制施工过程中的钢筋处理、固定养护与清孔等环节，实现建筑加固施工的目的。

参考文献：

[1]刘迪.宋晓胜.化学植筋技术应用中应注意的几个问题[J].四川建材，2009，（01）.

[2]郭俊雄.浅谈植筋技术加固原理及施工质量的控制[J].内江科技，2009，（10）.

[3] 吕如楠，沈中标，程跃建. 浅谈加固改造工程中植筋质量控制[J]. 江苏建筑. 2010（01）

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【关键词】混凝土桥梁病害防治措施

[Abstract] a large number of diseases of in-service highway bridge in existence, are directly or indirectly affect the bridge safety and driving comfort. In this paper, the author introduces the common concrete bridge diseases and causes, and put forward the prevention measures for the disease.

[keyword] concrete bridge diseases prevention and control measures

中图分类号：U448.33文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

随着经济的发展，交通运输量大幅度增长，行车密度和车辆载重越来越大，尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后，重型车辆日益增多，现有一部分公路桥梁己满足不了使用要求，这是世界各国所面临的普遍问题。为了确保公路的正常运营，必须对桥梁常见病害及原因进行分析，并采取相应的防治措施。

一、混凝土桥梁常见病害及原因

1、混凝土桥梁表层缺陷常见病害

钢筋混凝土桥梁表层缺陷主要有蜂窝、麻面、漏筋、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型，具体各类缺陷产生的原因如下：

（1）蜂窝

蜂窝现象的产生主要是因为施工原因所致，具体的原因如下：混凝土在灌筑过程中如果缺乏应有的振捣、以及运输过程中混凝土出现离析、支模时模板缝隙不严，使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生；此外，当钢筋太密、混凝土粗骨料粒径太大或塌落度过小时，都可造成其蜂窝的形成。

（2）漏筋

漏筋的产生很大程度上是因施工质量差所引起，如灌筑时钢筋保护层垫块发生位移，钢筋紧贴模板，保护层处振捣不实或漏振等，此外，当梁桥梁体因为外界或自身原因出现裂缝，降雨天气里，雨水浸入梁体裂缝，使得钢筋锈蚀膨胀引起表层大面积脱落，从而促成漏筋现象出现。

（3）麻面

麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板，以及模板在湿润时不够充分，造成梁体表面混凝土内的水分被模板吸收，从而使得麻面现象出现。

（4）空洞

如果在结构设计时钢筋选配不当，使得钢筋布置过密，则可能造成该病害的产生，同时，在施工时混凝土被卡住，又未充分振捣就继续灌筑上层混凝土。此外，严重漏浆亦能产生空洞现象。

（5）磨损

该病害的成因大致有三种情况：混凝土强度不足，表层细骨料太多；车轮磨耗；高速水流冲刷，水流中又夹带大量砂石等。

（6）锈蚀、老化、剥落

其成因主要有以下几种：①保护层太薄；②结构出现裂缝时，雨水浸入裂缝内部，使得钢筋发生化学及物理反应，从而出现锈蚀；③钢筋锈蚀膨胀引起剥落；④严寒地区冰冻及干湿交替循环作用；⑤有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

2、混凝土桥梁的裂缝及其产生原因

裂缝是混凝土桥梁最常见的缺陷之一，根据裂缝的发生部位和产生原因不同，主要有以下几类：

（1）沿梁腹板梁高度上的表面裂缝

常见于T形梁的腹板侧面上，在半梁高度处常出现枣核形裂缝，间距无规律；裂缝宽度δ=0.2～0.6mm，有的达到0.8mm。位置和方向：腹板裂缝，常出现在梁的跨中，并垂直于主钢筋；在支座到1/4跨径之间，裂缝与主钢筋形成60o斜角。

原因：混凝土质量不均匀，在受到较大荷载，易沿腹板产生表面裂缝大。这种裂缝，最大宽度一般变化不大，但是，容易与受拉区裂缝相连接，如图所示：

图：沿梁腹板高度上的表面裂缝图

（2）梁腹板的斜裂缝

斜裂缝常见于跨径大于l0m的钢筋混凝土梁桥。位置和方向：斜裂缝常发生在支座到1/4跨径之间，出现在梁的侧面，并与梁形成45o～60o左右的夹角。裂缝形式：裂缝宽度0.1～0.3 mm，裂缝间距0.5～1.0mm。

原因：梁在弯剪作用下，在0～1/4区域产生的主拉应力，超过了该部位的材料抗拉强度。随着荷载增加，斜裂缝也逐渐增大。在0～1/4梁段内，外力主要以剪力形式出现，因此，裂缝形成角度大于450；随着弯矩增加，梁腹板在剪一弯作用下，发生剪一弯裂缝，裂缝则与梁纵向成为30o～45o角，裂缝条数为1～2条，缝宽为0.2～0.3mm。这种裂缝的发生的过程：先出现垂直于梁轴的弯曲裂缝，再发生倾斜裂缝。

（3）梁(板)结构的主筋部分水平纵向裂缝

位置和方向：在主筋位置附近，沿着主筋延伸方向，出现的水平纵向裂缝；裂缝度可达半跨。最大裂缝的宽度达到4mm。伴随着裂缝扩展，混凝土保护层剥离，钢筋外露而锈蚀。

原因：这种裂缝产生的原因比较复杂，可以是混凝土先出现裂缝，引起钢筋的锈蚀；也可能是钢筋锈蚀膨胀引起混凝土开裂。发生这种病害原因，施工质量较差，保护层过薄；混凝土内加了过量的添加剂，导致混凝土碳化、钢筋锈蚀胀裂混凝土。

（4）梁体支座处裂缝

位置与方向：在简支梁支座的垫板处的梁体上，支座上的垫板与混凝土交界处，时常发生的斜向裂缝。这种裂缝往往只有一两条大裂缝，裂缝宽度δmax =2mm。

原因：桥墩发生不均匀沉降、歪斜；局部混凝土承压力不够；支座倾斜或者活动支座失灵等。

因此，发现混凝土桥梁出现缺陷后，必须及时对缺陷进行调查研究，分析缺陷的产生原因、现状、发展趋势，以及桥梁遭受破坏的程度，对使用的影响等，及时采取措施进行维修加固。

二、混凝土桥梁常见病害的防治措施

1、蜂窝麻面等混凝土缺陷处理

对于板底存在混凝土蜂窝、麻面、剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷，首先将缺陷部位表层的旧混凝土全部凿除，露出新鲜混凝土，然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈，并将混凝土表面清理干净，最后利用环氧砂浆对缺陷部位进行修补。

2、表面裂缝封闭修补方法

（1）填缝

填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时，将裂缝清理干净，根据裂缝宽度同分别用勾缝刀、抹子、刮刀等工具进行操作，所用灰浆通常采用1：2.5或1.3水泥砂浆，一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝处理后可在美观、耐久性等方面起到一定的作用，而对砌的整体性、强度等方面所起的作用甚微。

（2）表面抹灰

表面抹灰是指用水泥浆、水泥沙浆、环氧基液及环氧砂浆等材料，涂抹在裂缝部位的砖石体或混凝土表面上的一种修补方法。

（3）表面粘贴修补法

表面粘贴法是指：用胶粘剂把玻璃布或钢板等材料粘贴在裂缝部位的混凝土表面上，达到封闭裂缝目的的一种修补方法。

（4）凿槽嵌补

凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如环氧砂浆、沥青、甲基丙稀酸脂类化学补强剂(甲凝)等的一种修补方法。

（5）表面喷浆

喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。

（6）打箍加固封闭法

当钢筋混凝土梁件产生应力裂缝时，可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。

3、内部裂缝修补

压力灌浆是指施加一定的压力，将某种浆灌入结构内部裂缝中去，以达到封闭裂缝，恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性能的一种修补方法。此法一般用于裂缝多且深人结构内部或结构有空隙的修补。根据灌浆材料的不同，压力灌浆可以分为三类：水泥灌浆、化学灌浆和沥青灌浆。其中水泥灌浆和化学灌浆较为常用。

结语

通过对钢筋混凝土桥梁的常见病害及原因的分析，我们可以看到，一座桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素，因此，要使得病害的减轻，就需要紧抓设计、施工等各环节，并及时加强养护和维修，争取减轻或消除病害。

参考文献：

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【关键词】化学植筋；粘贴钢板；钢丝网复合砂浆；碳纤维布

一、化学植筋加固法

化学植筋是建筑物加固、加层改造等常采用的方法，它是在已有的结构或构件上根据工程需要的钢筋用量，在一定埋置深度（锚固长度一般为10d～ 20d）的情况下，通过钻孔、注胶、植筋的方法，使结构或构件新旧交界处形成良好的连接，使新增钢筋具有足够的锚固和抗拔性能，达到加固补强的目的。施工工艺如下：

1、钻孔

根据设计图的配筋位置及数量，错开原结构钢筋位置，标注出植筋位置。用冲击钻钻孔，钻头直径应比钢筋直径大5mm左右，如钢筋选用φ25钢筋，钻头选用φ30的合金钢钻头。孔深大小15d（375mm），实际钻深400mm。钻孔时，钻头始终与柱面保持垂直。

2、清孔

对成孔进行高压风处理，将孔内灰渣吹净，用烤棒烤干，然后用丙酮清洗孔壁。

3、注胶

植筋胶是AB组份专用成品，取一组强力植筋胶，装进套筒内，安置到专用手动注射器上，慢慢扣动板机，排出铂包口处较稀的胶液废弃不用，然后将螺旋混合嘴伸入孔底，如长度不够可用塑料管加长，然后扣动板机，板机孔动一次注射器后退一下，这样能排出孔内空气。为了使钢筋植入后孔内胶液饱满，又不能使胶液外流，孔内注胶达到80%即可。孔内注满胶后应立即植筋。

4、植筋

在注胶前梁底模板就已支好，便于植筋后钢筋定位。植筋前要把钢筋植入部分用钢丝刷反复刷，清除锈污，再用酒精或丙酮清洗。钻孔内注完胶后，把经除锈处理过的钢筋立即放入孔口，然后慢慢单向旋入，不可中途逆向反转，直至钢筋伸入孔底。

5、固化

钢筋植入后，在梁底模板上定位，在强力植筋胶完全固化前不能振动钢筋。强力植筋胶在常温下就可完成固化，按胶水说明书中指定固化时间待其固化后便可进行下道工序施工。

6、检验

在植筋施工前，要对所用钢筋及植筋胶进行现场拉拔试验，以确定钢筋及植筋胶是否符合设计要求。

7、绑筋、支模、浇注混凝土

钢筋在抗拉拔试验合格后就可按施工图开始绑筋、支模、浇注混凝土。

二、粘贴钢板加固法

钢板粘贴补强法是采用环氧树脂系列粘接剂，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区域薄弱部位，使之与结构物形成整体，用以代替需增设的补强钢筋，通过钢板与补强结构的共同作用，提高其刚度，限制裂缝开展，改善钢筋及混凝土的应力状态，提高梁的承载能力，以达到补强效果一种加固方法。这是因为这种加固法具有以下优点：

1、不需要破坏被加固的原有结构物；

2、加固工程质量要求很高，但施工时并不要求高级的专门技术人员操作；

3、加固工程几乎不增大原结构物的尺寸；

4、能在短期内完成加固工程；

5、几乎可以不改变具有历史价值建筑的原有艺术特点

施工方法如下：

1、用轻型水磨石机磨去混凝土粘结面浮浆，清理干净后，用

棉布沾丙酮将表面擦干净，以保证胶层粘结在坚实的混凝土基材上。

2、用角向磨光机对钢板粘结面进行除锈和去粗糙处理，打磨

纹理方向与钢板受力方向垂直，然后用棉布沾丙酮将粘结面擦干净，擦钢板是要顺着纹理擦，以增加钢板与结构胶层的粘结能力。

3、严格按产品使用说明要求的比例，在现场计量配制胶结剂，并搅拌均匀。

4、胶结剂配制完毕后，及时用抹刀涂敷在已处理的钢板表面，厚度以l一3mm为宜，中间厚边缘薄，然后将钢板粘贴于预定位置，以胶液刚从钢板边缘挤出为度。压钢板方木要包塑料薄膜，因结构胶不粘塑料，所以将来拆除方便。一般兼作钢板的永久附加锚固措施，其埋设孔洞应与钢板于涂胶前同时准备好。

5、当胶结剂固化到70%左右强度（20℃一般24h）时，即可拆去加压工具，用小锤敲击钢板检验其有效粘结面积。锚固区有效粘结面积不应小于90%非锚固区有效粘结面积不应小于70%。

6、在钢板外涂2cm厚1：2水泥砂浆，以保护钢板。

三、钢丝网复合砂浆加固法

钢丝网复合砂浆是以钢丝网或钢丝网和加筋为增强材料，水泥砂浆为基材组成的薄层结构，属无机复合胶凝材料，也是一种理想的钢筋混凝土结构及砌体结构的加固材料。钢丝网提高结构的承载力，砂浆层起保护和锚固作用。它拥有较高的抗拉强度重量比和较高的韧性、延展性及耐久性，比普通水泥砂浆有着大得多的抗裂能力，容易被浇筑成任意的形状，适合于各种轮廓外形的结构构件的修复和加固。已有的各种加固方法中的界面粘贴技术，国内外均采用以环氧树脂为主剂的有机结构胶，而砂浆作为无机胶凝材料，与基材间将有更好的相容性、协调性、相互渗透性，并且抗老化、耐火、耐久性更好；加固层厚一般为25mm左右，几乎不增大原结构的重量与截面尺寸；无需复杂的施工工艺和特殊的施工技术，与混凝土基材浇捣方法基本一致，施工质量容易保证，而且经济；加固层中的砂浆既是胶凝材料又是保护层材料，无需另做防火保护层。这种加固方法不仅可以提高结构的强度，还可增强建筑物抗渗、抗冻、抗裂性和韧性。

钢丝网复合砂浆加固的施工工艺：用钢丝网复合砂浆进行加固具有基本不增加结构自重、高强、高效、适用面广、耐久耐蚀性好及施工便捷等特点，然而要想充分发挥材料的加固作用，体现钢丝网复合砂浆加固的优越性，在加固施工过程中，必须遵守一定的规程和顺序，方能保证加固质量。采用钢丝网复合砂浆加固的一般工艺流程：卸载进行表面处理固定钢丝网涂界面剂浇筑复合砂浆养护。本过程中，对构件最大限度的卸载可降低构件二次受力带来的不利影响，混凝土表面处理是混凝土修补的关键一步，表面处理的粗糙度是影响粘结性的主要因素。

四、碳纤维布加固法

采用粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应通过配套粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面，使碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力。

碳纤维片材用于混凝土结构的加固形式主要有：1）在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固时，纤维方向应与加固的受力方向一致。2）采用封闭式粘贴、U形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固时，纤维方向宜与构件轴向垂直。3）采用封闭式粘贴对柱进行抗震加固时，纤维方向应与柱轴向垂直。4）当有可靠依据时，碳纤维片材也可用于其它混凝土结构构件和受力形式的加固。

粘贴碳纤维片材加固修复混凝土结构时，应按国家现行有关规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的计算和验算。钢筋和混凝土材料宜按结构检测得到的实际强度，根据国家现行有关规范确定相应的材料强度设计指标；也可根据钢筋品种和混凝土的设计强度等级，按国家现行有关规范采用相应的材料强度设计指标。碳纤维片材应根据构件达到极限状态时的应变，按线弹性应力应变关系确定其相应的应力。

碳纤维片材取厂商提品的不小于95%保证率的极限抗拉强度作为抗拉强度标准值fcfk。碳纤维片材的极限拉应变 取极限抗拉强度标准值fcfk除以弹性模量Ecf。

当采用粘贴碳纤维片材对结构或构件

进行加固修复时，应考虑加固后对结构中的其它构件或构件的其他性能可能产生的影响。采用粘贴碳纤维片材对结构进行加固修复，必要时宜卸除结构上的活荷载作用。当不能完全卸载进行加固时，应考虑二次受力的影响。

受弯加固和受剪加固时，被加固混凝土结构和构件的实际混凝土强度等级应不低于C15。采用封闭粘贴碳纤维片材加固混凝土柱时，混凝土强度等级应不低于C10。

参考文献

[1]王旭，曹春阳，喻永华.浅谈化学灌浆和粘钢板加固法在旧桥改造加固中的应用[J].辽宁交通科技，2011（1）.

[2]杨绍祺，陆瑞明，张建华.建筑物大规模改造加固的研究[J].山西建筑，2011（16）.

[3]刘迪，宋晓胜.化学植筋技术应用中应注意的几个问题[J].四川建材，2009（1）.

篇7

【关键词】混凝土；外包钢加固；结构工程；分析

一、良好的施工性是加固工程方案必须考虑的条件之一

加固工程方案的优劣，首先要把是否具有施工作业方便作为必要条件，没有良好的施工性是阻碍加固工程施工的一个拦路虎。有的加固方案虽然具有解决问题的可行性，但是，由于其方案在施工过程中增加了一定的施工难度，而造成施工工期长，劳动用工大，安全系数低的弊端，结果是将影响到加固质量。例如，某技工学校办公楼因冬季施工，掺加不合格防冻剂，超标的氯离子破坏了钢筋钝化膜，致使十架大梁产生严重裂缝，需要进行加固，原施工设计方案之一是采取简易修补法，即，将大梁裂缝处出现的酥松混凝土凿除，露出钢筋后，将锈蚀的钢筋周圈进行除锈后，用环氧砂浆进行封闭，达到加固目的；方案之二是采取加大截面加固法，即，通过增大构件的截面和配筋， 用以提高构件的强度、钢度、稳定性和抗裂性，并达到修补裂缝的目的。经对设计方案分析，此两种方案除具有工程造价低的优点外，还有以下不足之处：

1.技术可行性差，由于此大梁跨度大，凿除混凝土梁则需分段进行， 要用大量的临时支撑进行安全防护，造成周转材料不必要的浪费。

2.劳动强度高，在凿除混凝土梁时，因分段施工时，只能凿1m挪 1m，成倍增加了劳动强度。

3.工效低，大量的重复劳动和落后的施工作业方法，延误了施工工期并导致劳动效率下降。

4.安全性差，因所有大梁必须将钢筋凿除外露，大梁承载力减小， 在施工时，须时刻注意防护措施是否到位，麻痹大意则易出现意外事故。

5.产值效益小，大量的周转材料和人工费用的浪费，加大了生产成本，减少了生产效益。

二、不同类型加固工程与加固方案分析

一般来说，加固工程常采用的方法有加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法和改变结构传力途径加固法等，随着科学技术的不断进步，应用新技术、新材料、新工艺进行工程加固的方法，如，化学灌浆法、粘钢锚固法、碳纤维加固法应运而生，并开始广泛应用于各类加固工程中。具体那个方案最能体现加固工程所要求的短、平、快、省的特点，应根据需要加固的构件情况，综合确定加固方案。

1.以框架梁的加固为例，笔者认为，较为合理、经济、技术先进的加固方案当属粘钢锚固法和碳纤维加固法，前者以造价低，施工简单，占用空间小，加固效果好，明显优于加大截面法和预应力加固法，后者除材料费用高外，则各种优势尽显其中，重要表现在自重轻，材料自身几乎不增加重量；强度高，固化后的碳纤维强度比钢材高达十几倍；劳动强度小，一个作业面只需一至两人操作即可；施工工期短，熟练工人每人每天可完成近200m 2 左右。但是，应用其在负弯矩部位进行加固效果不如钢板性能好。

2.以框架柱的加固为例， 较为常见的加固方法有外包钢加固法，即，在混凝土柱四周包以型钢进行加固，这样既不增大混凝土截面尺寸，又大幅度地提高混凝土柱的承载力，具体方法又分干法作业与湿作业法两种形式：干式加固法是将型钢（一般是角钢）直接外包于需要加固的混凝土柱四周， 型钢与混凝土之间无连接，由于与混凝土没有形成一个整体，所以不能确保结合面传递剪力。湿式加固法一是用乳胶水泥浆或环氧树脂化学灌浆等材料，将角钢粘贴在混凝土柱上， 二是角钢与混凝土之间留一定间距，中间浇筑混凝土，达到外包钢材与混凝土相结合。两种作业方法相比较，干式作业法施工更为简单，价格低，施工时间短，但其承载力提高不如湿式作业法好。在方案选择时，应根据加固要求和原构件情况，合理挑选适当的方案进行加固。如某宾馆由于功能改变，原设计一层柱子采用的是干式加固方案， 将L100×6 的角钢包于柱子四周并用缀条连接，已完全满足加固需求；而某机电工程学校 4、5 层柱子，由于内置钢筋锈蚀，致使混凝土柱产生裂缝，采取的是湿式加固方案，对局部柱角用石英砂配置的高标号水泥砂浆和环氧砂浆将 L80×6 的角钢粘贴到混凝土柱四周，达到整体加固补强目的。两种加固方法均取得良好效果。

三、加固工程方案要在新技术、新材料、新工艺下手

优秀的加固工程方案要在工法上体现出其可行性、 科学性、先进性。众所周知，一些加固工程采用过时的加固方法需要大量的人力、物力和时间，已不能满足当前加固工程质量、工期、安全、经济的要求，而化学补强加固方法越来越以其明显的优势成为加固工程中的优选方案。在化学补强方法中，除粘钢加固外，碳纤维加固工艺也不适为一种先进的加固工法，例如，某开发公司地下室梁柱加固、某水厂水泵房大梁加固工程， 由于环境湿度较大， 最适于采用碳纤维加固，与其它加固工艺相比，更具有耐湿耐潮、抗腐蚀强、自重轻、强度高、 施工便捷、质量好的特点，加固性能均优于目前其它加固方法。

可见，选择加固工程方案要有针对性，不同的加固工程应采取相应的加固措施，其方案需要在进行价格比、性能比、质量比的同时，还要体现出其工艺技术的科学性和先进性，这样的加固方案才是优秀的加固方案。

四、几种典型加固方法的工程施工要求

工程加固的目的就是要通过加固施工达到修复、补强、提高承载力、增强使用功能、满足使用要求，因此，选择加固方案要以提高加固工程质量为根本目的。对于不同的加固方案也有不同的施工方法和质量评定标准。根据《混凝土结构加固技术规范》中几种典型的加固方法，依照施工经验，不同的加固方法在施工时应重点做到。

1.外包钢加固法要把表面处理包括加固结合面和钢板贴合面处理作为加固施工过程中的关键，对于干式加固施工，为了使角钢能紧贴构件表面，混凝土表面必须打磨平整，无杂物和尘土；当采用湿式加固施工时，应先在处理好的角钢及混凝土表面抹上乳胶水泥浆或配制环氧树脂化学灌浆料，对钢板进行除锈，混凝土进行除尘并用丙酮或二甲苯清洗钢板及混凝土表面，进行粘、灌。

2.预应力加固法采用预应力拉杆加固时，在安装前必须对拉杆事先进行调直校整，拉杆尺寸和安装位置必须准确，张拉前应对焊接接头、螺杆、螺帽质量进行检验，保证拉杆传力正确可靠， 避免张拉过程中断裂或滑动，造成安全和质量事故；采用预应力撑杆加固时，要注意撑杆末端处角钢（及其垫板）与混凝土构件之间的嵌入深度传力焊缝的质量检验，检验合格后，将撑杆两端用螺拴临时固定，然后用环氧砂浆或高强度水泥砂浆进行填灌，加固的压杆肢、连接板、缀板和拉紧螺栓等均应涂防锈漆进行防腐。

3.改变结构传力途径加固法增设支点若采用湿式连接，在接点处梁及支柱与后浇混凝土的接触面，应进行凿毛，清除浮渣，洒水湿润，一般以微膨胀混凝土浇筑为宜。若采用型钢套箍干式连接，型钢套箍与梁接触面间应用水泥砂浆座浆，待型钢套箍与支柱焊牢后，再用较干硬砂浆将全部接触缝隙塞紧填实； 对于楔块顶升法，顶升完毕后，应将所有楔块焊连，再用环氧砂浆封闭。

参考文献：

[1].吴鹏程，李亚东，王学知.高层建筑结构改扩建及加固施工技术[J]. 施工技术. 2012（18）

篇8

[关键词] 框架结构 抗震设计 加固方法

一、结构的抗震等级

钢筋混凝土多高层房屋的抗震设计要求，不仅与建筑重要性和地震烈度有关，而且与建筑结构本身潜在的抗震能力有关。近几年来地震震害及试验成果反映了一些共同的看法，如框架―剪力墙结构或剪力墙体系的抗震性能，特别是防倒塌能力优于框架结构体系；次要抗侧力构件抗震要求可以低于主要抗侧力构件，例如框架剪力墙结构中的框架的抗震要求可以低于框架结构中的框架，而其中的剪力墙则应比剪力墙结构中的要求提高；较高的房屋地震反应大，延性要求也高。

在综合考虑建筑场地的地震烈度、结构类型和防务高度等因素后，将结构划分成四个抗震等级，设计时根据不同的等级，采用不同的要求，使房屋的抗震设计更经济合理。

研究表明，框架－剪力墙结构在基本振型地震作用下，框架部分承受的地震倾覆力矩大于底部地震倾覆力矩的50%时，框架－剪力墙结构的变形接近框架结构，框架部分起主要抗侧力作用，其框架部分的抗震等级要按框架结构体系采用。

另外，对同一类型结构抗震等级的要求分界，抗震规范主要按一般工业与民用建筑考虑，故对层高特殊的工业建筑应酌情调整。设防烈度为6度，建于Ⅰ ∽Ⅲ类场地上的结构，不需做抗震验算但需抗震等级设计截面，满足抗震要求。

不同场地对结构的地震反应不同，通常Ⅳ类场地较高的高层建筑的抗震构造措施与 Ⅰ ∽Ⅲ 类场地相比应有所加强，而在建筑抗震等级的划分中并未引入场地参数，没有以提高或降低一个抗震等级来考虑场地的影响，而是通过提高其他重要部位的要求（轴压比、柱纵筋配筋率控制；加密区箍筋设置等）来加以考虑。

二、多层钢筋混凝土结构抗震设计

框架结构抗震设计的正确指导思想：（1）塑性效应发生在梁端，底层柱的塑性效应较晚形成。（2）梁柱在弯曲破坏前，避免发生其他形式的破坏，如剪切破坏，粘性破坏。(3)在梁柱破坏之前，节点应有足够的强度及变形能力。(4)重视非结构构建设计。

三、多层钢筋混凝土结构抗震加固方法

1.结构抗震承载力不满足要求时的加固方法

结构抗震承载力不满足要求的加固方法要针对具体部位来选用。

当楼层承载力不足时，可增设抗震墙或翼墙、砌填充墙、抗震支撑、消能支撑等抗侧力构件，也可采用现浇钢筋混凝土套、喷射钢筋混凝土套加固；当构件承载力不足时，可采用钢构套、粘贴钢板、粘贴碳纤维或现浇钢筋混凝土套、喷射钢筋混凝土套加固；当原有结构有缺陷时，可采用现浇钢筋混凝土套、喷射钢筋混凝土套或细石混凝土修复，构件出现裂缝时，可灌注环氧树脂浆等补强加固；当填充墙体与框架连接不良时，可增设拉结筋、钢夹套加固。

2.结构总体布置不十分合理时的加固方法

当结构布置不十分合理时，可将单向框架加固为双向框架；当平面布置不规则而产生明显的扭转效应时，可将不规则平面分割成规则平面、增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙、砌体填充墙、抗震支撑、消能支撑等抗侧力构件加固；当结构刚度差时，可增设钢筋混凝土翼墙、砌体填充墙、抗震支撑、消能支撑等抗侧力构件加固；当女儿墙超高时，可采用拆矮、内加构造柱、增设斜钢拉杆加固。

四、多层钢筋混凝土结构常用加固方法的设计与施工

1.增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙

增设的抗震墙或翼墙布置应尽可能满足均匀、对称、分散、周边的原则；抗震墙或翼墙厚不宜小于140mm，分布筋的配筋率不应低于0．2％，双排布置的钢筋间距不应大于600mm，直径不宜小于6mm；抗震墙或翼墙与原框架可采用锚筋连接，或现浇钢筋混凝土套连接，锚筋直径可采用10～12ram，与梁柱边的距离不应小于30mm，与梁柱轴线的间距不应大于300mm；现浇钢筋混凝土套厚度不宜小于50mm，原有梁柱表面应凿毛并经清洗后方可浇筑，钢筋应除锈，锚孔应采用钻孔成型，浆液应饱满。

2.增设钢构套

钢构套加固梁柱时，应在梁的阳角和柱的四角外贴角钢，并与缀板焊接，加固梁的角钢不宜小于50ram×6mm，加固柱的角钢不宜小于75ram×6mm，钢缀板不宜小于40mm×4mm，间距不应大于40i(i为单肢角钢回转半径)，且不应大于400ram；钢构套与梁柱间采用环氧树脂化学灌浆或乳胶水泥粘结，梁柱表面应刷洗干净，角部磨圆，角钢穿过楼板不得损伤钢筋，空隙用微膨胀细石混凝土填实，钢板表面应涂刷防锈漆，或抹25mm厚的1∶3水泥砂浆保护层，或喷射1∶2的水泥砂浆。

3.增设钢筋混凝土套

钢筋混凝土套加固梁时，应在梁上下端设纵向钢筋并与柱可靠连接，在纵向钢筋设置箍筋，箍筋应有一半穿过楼板后弯折封闭，钢筋混凝土套加固柱时，应在柱周围设纵向钢筋并穿过楼板，顶部应在屋面板处封顶锚固，根部应深入基础锚固，在纵向钢筋设置封闭箍筋，混凝土宜采用≥C20且大于等于原构件强度的细石混凝土，纵向钢筋宜采用HRB335，箍筋宜采用HPB235，直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm，梁柱节点处适当加密；施工时梁柱表面应凿毛并清理干净，楼板凿洞不应损坏钢筋。

4.粘贴钢板

当环境温度不超过60℃，相对湿度不大于70％且无化学腐蚀情况下，为弥补原构件钢筋不足，可在构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板，钢板可采用厚度t=2～6mm的Q235或Mn钢，粘贴钢板应采用粘结强度高、耐久性好且有一定弹性的粘结剂，同时采用胀管螺栓连接，粘贴后钢板表面需进行防腐防锈处理；粘贴钢板受拉时的锚固长度应≥200t且>600 mm，受压时应≥150t且>500mm，锚固区宜增设U形箍板或螺栓锚固；被粘混凝土表面应清洗、打磨、洗干，钢板应除锈、打磨、擦干，之后即可在其表面涂粘结剂，然后用夹具、支撑、胀管等固定并加压，粘结剂固化后可拆除夹具、支撑，而胀管不拆。

参考文献：

[1]张敬书.建筑抗震鉴定与加固．北京：知识产权出版社，2006．

[2]刘大海.房屋抗震设计.西安：陕西科学技术出版社，2002．

[3]李宏南.多层及高层建筑结构设计.北京：中国建筑工业出版社，2002．

篇9

关键词：公路桥梁； 植筋原理； 植筋选材；施工技术

中图分类号：U448.14文献标识码： A 文章编号：

工程概况

某高速公路扩建工程起于FK240+000, 止于K256 + 983.23, 全长16.97km。全路段共有大、中、小主线桥14座, 其中分离式立交2座, 上跨桥共11座, 涵洞及通道共90道。桥面宽度为2×20.75 m, 即2×12.5m(原桥)+2×8.25m (扩建) 。桥梁的拼接模式采用同结构、同类型、同跨径的梁片两边加宽, 上部构造连接, 下部构造不连的方法予以拼接。内桥梁的拼接采用下部分离, 上部连接的方案, 将旧桥梁板的翼缘切除后, 在切割位置植入钢筋, 与新桥梁板预留钢筋焊接, 浇筑混凝土,将新旧桥连接。新植入钢筋的粘接性能将是拓宽桥梁的受力、安全的重要因素。

1 植筋技术原理及特点

1.1 植筋原理

植筋, 指设计部位按设计孔径钻至规定深度后, 进行清孔, 再注入植筋胶, 插入钢筋, 使钢筋与混凝土通过植筋胶可靠地锚固在一起。其锚固效果等同于预埋钢筋,从而满足结构传递受力要求的一种施工技术。

1.2 植筋特点：

(1) 高粘结强度, 以小孔径、浅埋深, 达到高的负载力。

(2) 基材无应力, 可进行小边距及小间距施工。

(3) 耐高温, 可近距离焊接施工。

(4) 施工工艺简单, 操作简便, 固化时间短, 可快速承载, 节省施工时间, 安全经济。

2 植筋材料的选择

2.1 钢筋的选择

选择符合《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499 -1998) 要求的热轧带肋钢筋, 钢筋的规格主要有Φ12,Φ16, Φ18, Φ20, Φ22, Φ25。

2.2 植筋胶的选择

选用知名品牌事必达EPCONC6植筋胶, 其性能特点如下:

(1) EPCONC6的系统组成EPCONC6化学植筋锚固剂为双组份硬塑包装, 化学树脂与固化剂为1∶1等份(体积比) 。使用EPCONC6专用手动或气动注射枪, 将双组份化学树脂和固化剂通过专用混合喷嘴进行充分混合, 使得混合后的锚固剂能达到最佳性能。

(2) EPCONC6植筋胶的特点

①固化时间短、快速承载, 可缩短工期；②基材无应力, 可进行小边距及小间距施工；③具有抗疲劳、抗老化、抗酸碱、无蠕变等特点；④高闪点、抗高电压(1万伏绝缘) , 使用安全；⑤通过百万次循环振动测试, 适用于地震多发区, 振动机械的紧固等；⑥经多次冻融重复循环试验, 锚固力未见显著降低；⑦通过美国国家卫生组织NSF61饮用水标准, 产品安全无毒；⑧黑色硬塑包装, 避免紫外线照射, 适合工地现场使用条件。根据以上情况, 我公司选用事必达EPCONC6植筋胶。

3 植筋施工技术

3.1 植筋前的准备工作

(1) 沥青混凝土桥面铺装的凿除: 用空压机破除沥青混凝土, 人工将废渣装上车, 将废弃物运至指定地点堆放。按照翼缘板预先划好的线, 采用手提金刚石切割机进行切割。

(2) 检查切割面有无缺陷: 对切割面及板梁顶面进行检查, 看是否有裂缝。如有, 采取必要的修补、加固措施。

(3) 检查作业混凝土面是否完好: 用钢筋探测仪测出植筋处混凝土内的钢筋位置, 核对、标记植筋部位,以便钻孔时避让钢筋。

(4) 按照设计图纸尺寸在作业混凝土面上,根据拼接的梁板配筋图, 用墨线弹出植筋的实际位置, 做好标识。

3．2 钻孔

(1) 按设计要求在施工面划出钻孔植筋的位置, 按照技术参数利用电锤钻孔(严禁使用气锤, 防止混凝土出现局部疏散、开裂) 。

(2) 孔深、孔径根据设计具体要求确定, 以植筋胶厂商提供的配套资料作为参考, 见表1。

3．3 清孔

选用压缩空气或用水清孔, 用毛刷刷三遍, 吹三遍,确保孔壁无尘。清孔时不仅要采用吹气筒或气泵等工具,同时也必须采用毛刷等设备清除附着在孔壁上的灰尘。在雨天施工时, 要用清洁的水清洗孔壁。注意长时间浸泡的孔, 要用电锤钻头扫一下孔壁后再洗孔。

3．4 钢筋处理

(1) 检查钢筋是否顺直, 对锈蚀的钢筋用钢丝刷除去锈渍, 用乙醇或丙酮清洗干净, 晾干使用。

(2) 不同规格、不同长度的钢筋分开存放。

3．5 配胶和注胶

将植筋胶直接放入胶枪中, 再将搅拌头旋到胶的头部, 扣动胶枪直到胶流出为止。第一次打出的胶不用, 待胶流出成均匀灰色方可使用。注胶时, 将搅拌头插入孔的底部开始注胶, 注入孔内约2P3即可。每次扣动胶枪后,停顿5s～6s, 再扣动下一次胶枪。注射下一个孔时, 按下胶枪后面的舌头。因为胶枪为自动加压, 避免胶继续流出,造成浪费。更换新胶时, 按下胶枪后面的舌头, 拉出拉杆,将胶枪取出。

3．6 插筋

对处理好的钢筋插入,需用手将其旋转着缓缓插入孔底, 使胶与钢筋全面粘结, 并防止孔内胶外溢。按照表2植筋胶化学反应时间表规定时间进行操作, 使得植筋胶均匀附着在钢筋的表面及缝隙中, 插好固定后的钢筋不可再扰动, 待植筋胶养生期结束后再进行钢筋焊接、绑扎及其它各项工作。

注: 1.以上数据为在不同基材温度时, 植筋胶达到强度所需的时间, 试验表明, 当环境温度为30°时, 固化时间为6h。2.由于混凝土具有非常大的热容量, 即使环境温度很低, 混凝土内的温度也不会太低, 只要在安装过程中注意对植筋胶及孔的保温, 同时尽量缩短施工时间。

注: 以上数据为工地现场屈服强度为350N /mm2 的Ⅱ级钢筋。试验表明, 实测数据较屈服值而言有1.4的安全系数。

注: 安全拉力为钢筋达到抗拉设计强度时的拉力值。

3.7 施工注意事项

(1) 植筋孔位置和直径除满足设计要求外, 还需满足下列基本要求: 净边距>钢筋保护层厚度, 并且必须植入原构造箍筋内侧； 被植入钢筋的结构物深度≥植筋孔深度+40mm。

(2) 注射胶粘剂时, 应从钻孔的底部开始, 并且使胶粘剂注射均匀, 胶粘剂使用量以钢筋插入后有少许浆液溢出为宜。

(3) 植筋施工应控制时机,通常在连接部位施工之前进行, 避免植入钢筋长期暴露锈蚀, 否则要采取防锈、除锈措施。必须严格保证所植入钢筋与拼接新结构钢筋能可靠焊接。

(4) 施工中会遇到结构尺寸较小情况，为避免对混凝土工作面产生过大震动, 钻孔时应尽量避免使用依靠凸轮传动原理工作的电锤, 应使用电动、气动原理工作的冲击钻。

(5) 在胶固化期内禁止扰动钢筋。

(6) 尽量避免雨天施工。夏季施工气温较高时, 结构表面温度可能达到60 ℃～70 ℃, 宜在日温差较低时施工。如需要获得较长操作时间, 可在结构表面洒水、孔内灌水降温, 吹干孔内水分后进行灌胶植筋。

4 现场质量验收

4.1 现场抗拔破坏试验

现场选取不参与受力、非重要位置或将来凿除的混凝土进行植筋, 达到强度要求后进行抗拔试验。检验标准是钢筋达到屈服时不被拔出, 此时混凝土完好即为合格。工地试验总结数据见表3, 植筋技术参数见表4。

4.2 现场抗拔非破坏试验

同规格的钢筋每100根随机抽样1组, 每组3根, 进行试拉。如达到安全拉力钢筋不被拉出, 混凝土完好说明植筋施工质量合格。

5．植筋分项工程的质量检验评定标准

5.1 基本要求

(1) 植筋产品须采用质量可靠、性能指标符合前述要求的产品, 同时须附有产品的国家、行业质量检测报告。

(2) 现场试验每一批送样检查1组。用于植筋的钢筋品种规格、技术性能应符合现行的国家标准, 用于植筋的钢筋必须进行前述的除锈、清洗、晾干。

(3) 植筋的数量, 必须保证设计要求的根数。

5.2 实测项目

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关键词：土木工程，胶接植筋，技术要点。

中图分类号：S969.1 文献标识码：A

一、胶接植筋理论与实际应用

由于目前我国尚未有正式颁布的胶接植筋技术标准和规范文件，因此对于植筋的要求及其质量检测仅能参考类似规程，如冶金部《环氧砂浆锚固地脚螺栓技术规程》(1978年试行版)、行业标准《土层锚杆设计与施工规范》以及胶粘剂生产厂家的企业技术标准等。

在植筋施工中，我们主要检测以下3个技术指标，即植筋抗拔力、植筋外拔位移量和原混凝土握裹力，其中以植筋抗拔力最为重要。目前大多数设计均以钢筋强度设计值作为基准来确定植筋的设计抗拔荷载。现场试验表明，绝大多数钢筋都能被拉至断裂破坏，设计抗拔荷载可为钢筋拉断荷载的1.6—2.0倍，说明锚固钢筋抗拔力的潜力是相当大的。考虑到施工过程中不确定因素的影响和结构构件的安全性，抗拔力应在原钢筋设计抗拔荷载的基础上乘以安全系数，板构件可取1.3，梁、柱、剪力墙构件则可取1.5。

对于植筋的外拔位移量，目前尚无具体数值规定，而仅规定其不发生滑移，但这在实际中是不可能的，钢筋受到外力作用必然会产生不同程度的变形。植筋外拔位移量主要是胶层受到剪切作用使钢筋变形而产生，胶层剪切弹性模量越大，钢筋的刚性就越大，其产生的剪切变形和相应的外拔位移量就越小。经测试，试块在加载至破坏前能恢复原状，受弯构件的挠度为L/600—L/400，说明该设计满足使用要求。

原混凝土的握裹力取决于混凝土的厚度和风化程度、植筋深度等，混凝土厚度越大，其局部应变越小，握裹力越大;植筋深度越大，钢筋与混凝土的接触而越大，握裹力就越大。而原有混凝土经长时间风化，脆性增大，对混凝土和钢筋的锚固均较不利，经测试，在未经风化的混凝土中植筋宜采用h/3(梁)—h/4(板)的保护层，植筋深度为16—20d(钢筋直径)。

二、技术要点

2.1材料

植筋胶是一种常温下固化的，经过改性后无溶剂双组份环氧型高分子聚合物。用于锚固件的植筋胶和混凝土构件粘结，不论抗拉、抗剪，均应大于混凝土的抗拉、抗剪强度。粘结固化后对水、油烃类废水等有良好的抗介质能力，抗化学侵蚀能力和良好的抗老化能力。

2.2工艺流程

施工平台搭设定位钻孔清孔洗孔锚筋除锈配胶注胶植筋固定混凝土浇筑及养护。

2.3操作要点

2.3.1施工平台搭设：应按施工要求进行。

2.3.2定位

按设计图对植筋部位放线定位,开凿钢筋保护层并做好定位标记,确定植筋部位的钢筋位置并标注在原构件上,若无法确定则先用小钻头试钻,必要时用钢筋探测仪对内部钢筋进行探测,以尽量准确了解原钢筋与钻孔的位置关系,保证一次钻孔成功。

2.3.3钻孔

采用冲击钻进行,钻孔时应避开原构件钢筋,施钻参数应符合设计要求,尽量避免对原结构造成破坏,还需留有足够的钢筋保护层和混凝土环握厚度,且不损伤原受力钢筋的性能。钻孔时一般要求深度达到16~20d(植筋直径),孔径比钢筋直径大6mm,孔间距不得小于200mm，钻孔位置应正确，应一次成形以保证钻孔完整。混凝土构件孔道应干燥，否则要进行人工干燥处理，确保锚筋和混凝土粘结面固化前的绝对干燥。孔道直径、深度、位置等指标验收合格后方可进入下道工序。

2.3.4清孔

成孔后的孔道必须用空压机和硬塑毛刷或硬质尼龙刷清除孔道内的粉尘，增大胶粘剂与混凝土孔壁的摩擦力，避免由于粉尘产生隔离而影响粘结力。先用压缩空气将孔内灰尘吹出，然后用刷子来回清刷孔道，如此反复清孔3~4次，直至无粉尘为止。严禁用水冲洗。

2.3.5洗孔

用沾有丙酮的刷子清洗混凝土孔道周壁，以保证孔壁与结构胶的良好粘结，待丙酮挥发后，及时把孔道口塞上纸塞避免污染，待用。

2.3.6锚筋除锈

对锚固筋端部用钢丝刷或除锈机进行除锈，直至表面基本光亮无任何悬浮物为止。除锈的长度应大于锚固体锚结长度，除锈后的锚筋应用沾有丙酮的刷子清洗一遍，并置于干净的环境和容器上备用。

2.3.7配胶

按厂家要求的配合比进行拌合,要求搅拌均匀。结构胶最佳施工温度15℃～25℃，根据施工温度的变化，通过试验可适当的增减固化剂的用量。配胶应用精确的计量器具，先称胶剂，后称固化剂，称量器具应干净。配量不宜过多，以免时间过长粘胶变质后影响粘胶质量，一般一次配制的结构胶要在30～40分钟内全部用完。

2.3.8注胶

采用专用注射器注胶,注射管应伸入孔底,排除空气，边注胶边提拉,一般为孔深的1/3~1/2,胶粘剂灌注在孔内端且不能注满,其注胶量应以插入钢筋后有少量溢出为准。

2.3.9植筋固定

用植筋占满结构胶强力向内缓慢旋插入孔内,应一次性插入,然后把溢出的多余胶液抹净。注意：在清理遗留胶的时候，要小心轻缓，不得对钢筋进行摇摆或碰撞。对水平锚筋应注意外口流淌复补或用垫片阻挡。插筋后应保持钢筋植埋方向准确。当植筋直径较大时,可用铁锤敲击外露钢筋端部,以确保钢筋完全插入孔底。在植筋没有凝固之前应对植筋进行支架，防止位移，确保位置准确，使植筋保持静止约20min,直至植筋胶固化和达到稳定要为

止。已完成的植筋应静态养护1~3天，视施工条件至少要1天。注意：已埋植好的钢筋保护工作，可以如挂明显标志牌等。

2.3.10混凝土浇注和养护

当植筋达到强度要求后,可以进行混凝土浇筑,注意不得将钢筋压弯,同时保证根部混凝土的密实度,浇筑后采取有效养护措施直至其达到设计强度要求。

三、质量要求

3.1原材料检验

植筋胶进场应有出厂合格证和产品检验报告，注明各项指标测试结果，进场后应复检其抗拉强度，弹性模量，抗压强度，合格后方可使用。

3.2锚固件质量检验

3.2.1施工前检验

施工前应按设计制作同条件的模拟试件，试件不少于3根，作抗拔检验，达到拔检验，达到设计要求后方可施工，否则应更换胶种或个性设计。

3.2.2施工后检验

施工中根据工程量大小抽取试件，试件数量为1/100，其中：一半做破坏性试验，一半做非破坏性试验，每种试验不少于两根。合格后方可验收，否则应作补强措施。

3.2.3施工中检验

施工中必须作好孔道深度、孔径、轴线、位置的检验，对偏位过大或未达到深度的锚筋应通过设计，进行补筋补强处理。随时检查清孔好坏和植筋胶填孔是否密实。

锚筋在凝固前必须保持静止状态，固化前严禁碰撞锚固件，一般在12~24小时，根据养护温度定。施工中尚需保持环境干燥和作好施工温度记录。

3.2.4锚固件检验方法

国内没有具体的标准，可采用经标定配套的油压表、千斤顶对锚固件进行抗拉，测得极限油表值，来推算锚固件的抗拉力，计算出粘结强度。

用于锚固件抗拔试验的锚具应采用专用的夹片工具锚，锚固性能好，使用进退方便，并能反复使用。

四、安全措施

操作人员进行高空、电气作业及使用机械设备，除遵守国家、部、省市等有关安全操作规定外，尚需注意：

4.1操作人员必须经过专业培训，懂得结构胶锚固件的操作工序；

4.2操作人员必须根据工作环境佩带防护用品，如安全帽、安全带、绝缘手套、绝缘鞋、风镜口罩等，并集中精力操作；

4.3操作脚手架应牢固可靠，周围应有防护栏杆。在没有绝触电保护装置，严禁零线与相线搞混，避免相线与结构钢筋连接造成触电事故；

4.4电器设备及架设应符合安全用电规定，应有接零或接地触电保护装置，严禁零线与相线搞混，避免相线与结构钢筋连接造成触电事故；

4.5结构胶、丙酮等物应稳保管，并有防水、防爆措施，容器清洗后残余物倾倒，应按指定地点集中处理；

4.6操作环境应通风，有足够的照明度。

五、结语

采用胶接植筋技术,有效解决了混凝土结构的延伸问题,同时也大大加快了施工进度。为新建工程二次结构施工和混凝土结构加固改造提供了良好的技术途径,在新建和改造工程中该技术已普遍使用。该施工技术,要寻求更好、更实用的方法还有待于我们继续实践、探讨。

参考文献