牛腿加固处理

摘要：加固主要是满足结构的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性，满足安全性、耐久性、适用性。由于未按设计要求施工、设计不周不能满足使用要求或技术改造，都需要进行加固处理。

关键词：拆除；加固；植筋；灌浆料；支撑柱

中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

加固处理基本情况

本工程57线KZ2牛腿处理，由于牛腿有裂缝，需要进行加固处理方能满足要求。该牛腿顶标高为8.29，KZ2为400×400的现浇框架柱，牛腿的几何尺寸为：牛腿面宽为300，高为500，斜面高度为300。

本加固处理采用将原设计钢筋凿出来，再进行植筋、增加钢筋和钢筋焊接处理，钢筋完成后用水冲洗表面，支设模板，再一次用水冲洗后用灌浆料处理。

施工工序

加固方案

按《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006、《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-2004、《混凝土结构构造手册》（第三版）和《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)进行验算，采取增加牛腿高度和宽度处理加固。加固图如下：

四、植筋技术

1、植筋胶的选用：安卡注射式植筋胶。选用该植筋胶符合要求。

2、锚固长度计算：

由于本工程混凝土为C35，保护层的厚度为30。

单根钢筋植筋锚固的承载力设计值应符合下列规定(GB50367-2006)：

Ld ≥ ψN*ψae*Ls ＝ 21.0833 植筋锚固深度设计值。

(当d取值1时，ld项数值表示n倍d植锚深度)

Ls = 0.2*aspt*d*fy/fbd ＝ 16.6667 植筋基本锚固深度。

(当d取值1时，ls项数值表示n倍d植锚深度)

ψN ＝ 1.265 考虑各种因素对植筋受拉承载力影响而需加大锚固深度的修正系数，

按表12.2.5条确定。 ψN = ψbr * ψw * ψT 。

ψbr ＝ 1.15 考虑结构构件受力状态对承载力影响的系数：

当为悬臂结构构件时，ψbr＝1.5；

当为非悬挑的重要构件接长时，ψbr＝1.15；当为其他构件时，ψbr＝1.0。

ψw ＝ 1.10 混凝土孔壁潮湿影响系数，对耐潮湿型胶粘剂，按产品说明书的规定值采用，

但不得低于1.1。

ψT ＝ 1.00 使用环境的温度（T）影响系数，当≤600C时，取ψT ＝1.0；

当600C＜T≤800C时，应采用耐中温胶粘剂，

并应按产品说明书规定的ψT值采用；

当T＞800C时，应采用耐高温胶粘剂，并应采取有效的隔热措施。

ψae ＝ 1.00 考虑植筋位移延性要求的修正系数；当混凝土强度等级低于C30时，

对6度区及7度区一、二类场地，取ψae＝1.1；

对7度区三、四类场地及8度区，取ψae＝1.25。

当混凝土强度高于C30时，取ψae＝1.0。

aspt ＝ 1.00 为防止混凝土劈裂引用的计算系数，按表12.2.3的确定。

fy ＝ 300 植筋用钢筋的抗拉强度设计值 , fyHRB335 = 300 N/mm ,fyHRB400 = 360 N/mm。

d ＝ 1 植筋钢筋直径，单位mm。(当d取值1时，ld项数值表示n倍d植锚深度)

fbd ＝ 3.6 植筋用胶粘剂的粘结强度设计值，按表12.2.4的规定值采用。

表12.2.3 考虑混凝土劈裂影响的计算系数aspt

注：当植筋直径介于表列数值之间时，可按线性内插法确定aspt

表12.2.4粘结强度设计值fbd

注： 1.当使用表中的fbd值时，其构件的混凝土保护层厚度，应不低于现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定值。

2.表中s1为植筋间距；s2为植筋边距。

3.表中fbd值仅使用于带肋钢筋的粘结锚固。

植筋构造规定：

当按构造要求植筋时，其最小锚固长度lmin应符合下列构造要求：

1. 受拉钢筋锚固：max(0.3Ls;10d;100mm) = 100.00

2. 受压钢筋锚固：max(0.6Ls;10d;100mm) = 100.00

注： 对悬挑结构、构件尚应乘以1.5的修正系数。

本工程采用Ф12和Ф20HRB335钢筋进行植筋，则有：

Ф12钢筋植入长度：Ld=21.0833×12=253mm。

Ф20钢筋植入长度：Ld=21.0833×20=422mm。

3、施工要求：

施工工序：

φ10钢筋，钻孔孔径D14

Φ20钢筋，钻孔孔径D25。

4、注意事项：

1）、确定钢筋的植筋位置；

2）、孔深满足喜利得深度要求，或者按设计的要求施工；

3）、清除孔内的尘土、采用空压机吹除和丙酮清洗 ；

4）、注胶时保证孔内干燥；

5）、植筋时钢筋要旋转式把钢筋植入孔内 ；

6）、初期固化时不能受扰动。

五、CGM高强无收缩灌浆料施工技术

CGM高强无收缩灌浆料，是以高强度材料作为骨料，以水泥作为结合剂，辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。在施工现场加入一定量的水，搅拌均匀后即可使用。该工程加固采用CGM-2（加固型）高强无收缩灌浆料，适用建筑物的梁、板、柱补强加固（修补厚度≥40mm）。

混凝土梁、板、柱的加固应采用CGM灌浆料（加固型），混凝土梁、板、柱符合《混凝土结构加固技术规范》(GB50367-2006)的要求。

1、CGM灌浆料的配制

1）． CGM灌浆料拌和时，加水量按随货提供的产品合格证和使用说明书上的推荐用水量加入，搅拌均匀即可使用。拌和用水应采用饮用水，使用其它水源时，应符合现行《混凝土拌和用水标准》(JGJ63)的规定。

2）． CGM灌浆料的拌和可采用机械搅拌或人工搅拌。推荐采用机械搅拌方式，搅拌时间一般为1～2分钟（严禁使用手电钻式搅拌器）。采用人工搅拌时，应先加入2/3的用水量拌和2分钟，其后加入剩余水量搅拌至均匀。 3）． 搅拌地点应尽量靠近灌浆施工地点，距离不宜过长。

4）． 每次搅拌量应视使用量多少而定，以保证40分钟以内将料用完。

5）．现场使用时，严禁在CGM灌浆料中掺入任何外加剂、外掺料。

2、CGM灌浆料施工要求：

1）．模板采用配制定型木模，支模前，用高压水将凿毛留下的粉尘清洗干净。

2）．将拌和好的CGM灌浆料采用压力灌浆法灌入已支设好的模板中（在CGM灌浆料施工中，采用灌浆增压设备，满足灌浆要求的方法）。

3）．灌浆过程中允许适当振捣或适当敲击模板。

4）．拆模时间按下表执行。

日最低气温(℃) 拆模时间(h) 养护时间(d)

≥ 15 24 7

灌浆完毕后30分钟内应立即加盖湿草袋或岩棉被。并保持湿润。

六、施工时临时支撑选择

1、支撑柱柱点布置：

在施工前，对钢梁进行支撑处理。支撑柱柱点设置在钢梁GL-A和GL-D下方。距框架柱边500mm的位置见下图，靠B轴的支撑柱可根据现场实际情况，可考虑2棵支撑柱，具置可以根据现场实际情况确定。靠A轴的支撑柱必须按如下图执行。

支撑柱平面位置

2、支撑柱材料选择：

支撑柱材料：D219×8热轧无缝钢管，材质Q235B。支撑柱顶板：-240×10×240；支撑柱底板：-400×12×400，支撑柱脚加劲板-400×10×400（4块）。

焊接材料：E43××系列焊条。

3、荷载验算：

在加固时严禁在上一层进行施工和堆放重物，假定框架梁能独立承受自重，支撑柱仅承受板及连续梁的静载（重量），板及连续梁的静载（重量）全部由支撑柱承受，而不让框架梁承受任何力进行计算。

荷载分析:

经过计算并与设计联系，靠轴KZ2牛腿-1所受荷载大于靠轴KZ2牛腿-1的荷载，故计算时按靠轴KZ-2的牛腿-1所受荷载考虑。则计算如下：

支座总的静荷载: G=20×1.2=24KN

支座活荷载：按10KN/m2考虑则总的P=135×1.4=189KN

经过分析则牛腿的受N=213KN，所以支撑系统要支撑此部分力。考虑用1根做支撑。

2) 强度验算:

ƒ=[215N/mm2]

N―构件的轴心压力

ƒ―钢材的强度设计值

―构件的净截面面积

3) 长细比验算:

―构件的最大长细比

―构件的计算长度

―截面的回转半径

4) 稳定验算:

ƒ=[215N/mm2]

―稳定系数（根据钢结构设计手册表14-2查表可得）

―毛截面面积

经以上验算，支撑柱满足要求

七、总结

加固工序：

可靠性鉴定 加固方案加固设计施工组织设计施工 验收

该工程采用增大结构构件截面面积的加固方法，经加固处理后，满足使用功能要求，同时满足了结构的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性；满足承载力要求。加固效果好，进行了正常加荷试验，无不良现象发生，是成功的一次加固。