植筋锚固加固
1. 原理
- 植筋锚固是在既有混凝土结构上钻孔，注入胶粘剂，然后将钢筋植入孔中，通过胶粘剂使钢筋与混凝土牢固粘结，使新增钢筋与原结构协同工作，从而达到加固目的。例如，在梁的侧面或底部植入钢筋，以增加梁的抗弯或抗剪能力；在柱中植入竖向钢筋，增强柱的抗压承载能力。
2. 适用情况
- 结构功能改变：当建筑功能发生变化，如工业厂房增加大型设备，需要对梁、柱等构件进行加固，以承受新增荷载，植筋锚固可以方便地增加构件的配筋。
- 构件损伤修复：在混凝土构件局部损坏，如混凝土剥落、钢筋锈蚀外露后，通过植筋可以对受损部位进行修复和加强。
- 结构体系调整：在改造工程中，如在砌体结构中增加构造柱、圈梁，或在框架结构中新增梁柱连接等，植筋锚固是实现新老结构可靠连接的有效方法。
3. 施工步骤
- 施工准备：
- 材料准备：根据设计要求采购钢筋和胶粘剂。钢筋应符合设计规定的品种、规格，表面无油污、锈蚀。胶粘剂要检查其质量证明文件，并按规定抽样复验，其粘结强度、耐老化性能等指标应符合要求。
- 设备准备：准备钻孔设备（如电钻）、清孔设备（如吹风机、毛刷）、钢筋加工设备（如钢筋切断机、弯曲机）等，检查设备性能确保良好运行。
- 现场准备：清理施工现场，设置施工围挡和警示标志。对原结构需要保护的部位采取防护措施，避免施工过程中的损坏。
- 钻孔施工：
- 定位：根据设计图纸，在原结构构件上准确确定植筋孔的位置。可使用测量仪器和标记工具进行定位，保证孔位偏差不超过允许范围（一般水平和垂直方向偏差不超过5mm）。
- 钻孔：使用合适的钻头和钻孔设备进行钻孔，钻孔直径要根据钢筋直径和胶粘剂要求确定，一般比钢筋直径大4 - 8mm。钻孔过程中要保证孔壁的垂直度和粗糙度，避免出现塌孔、斜孔等问题。
- 清孔处理：
- 初步清理：钻孔完成后，先用毛刷将孔内的灰尘、碎屑等杂物清理出来，然后用吹风机将孔内灰尘吹净，保证孔内清洁、干燥。
- 深度检查与二次清理（如有需要）：使用专用工具检查孔的深度是否符合设计要求，若有偏差及时调整。若孔内再次出现灰尘，可再次进行清理。
- 钢筋处理：
- 除锈与除油：对植入的钢筋进行除锈处理，可采用钢丝刷、砂纸等工具。同时清除钢筋表面的油污，保证钢筋表面清洁，以提高钢筋与胶粘剂的粘结力。
- 钢筋下料与加工：根据设计要求的长度和形状对钢筋进行下料和加工。钢筋的长度要考虑植筋深度和外露长度，外露长度应满足与新浇筑结构的连接或锚固要求。
- 胶粘剂灌注与植筋：
- 胶粘剂灌注：将胶粘剂按照说明书的要求进行配制，搅拌均匀后，用专用的灌注工具将胶粘剂缓慢注入孔内，灌注量要根据孔的体积和胶粘剂的填充系数确定，一般填充系数不小于2。确保胶粘剂填充饱满，避免出现气泡或空隙。
- 植筋操作：将处理好的钢筋缓慢旋转插入孔内，直至达到设计深度。在插入过程中，要保证钢筋的位置和方向准确，同时避免胶粘剂溢出过多。若有胶粘剂溢出，应及时清理。
- 固化养护与质量检查：
- 固化养护：植筋完成后，根据胶粘剂的固化要求进行养护。一般在常温下，养护时间不少于24小时，期间要避免扰动钢筋。在养护过程中，可对环境温度和湿度进行监测和控制，保证固化条件符合要求。
- 质量检查：
- 外观检查：检查植筋的外观，钢筋应无松动、外露长度符合设计要求，胶粘剂无外溢、裂缝等现象。
- 拉拔试验：在植筋完成后，按规定比例（一般不少于3%且不少于3根）进行拉拔试验。拉拔试验的加载应分级进行，直至钢筋达到屈服强度或胶粘剂破坏。拉拔力应不低于设计值，若试验结果不合格，要分析原因并采取相应的补救措施。
外包钢板加固
1. 原理
- 外包钢板加固是在混凝土构件表面包裹钢板，通过粘结剂或锚栓使钢板与混凝土构件紧密结合，形成整体共同受力。钢板分担构件的拉应力、压应力或剪应力，从而提高构件的承载能力、刚度和抗裂性能。例如，在混凝土梁受拉区外包钢板可提高梁的抗弯能力，在柱的四周外包钢板能增强柱的抗压和抗剪能力。
2. 适用情况
- 混凝土柱加固：对于轴心受压或偏心受压的混凝土柱，外包钢板可以显著增加柱的抗压能力。特别是对于因承载能力不足或受到损伤（如火灾后、地震后）的柱子，外包钢板加固是一种有效的方法。
- 混凝土梁加固：在梁的受拉区外包钢板，能有效提高梁的抗弯承载能力；在梁的受剪区外包钢板，可以增强梁的抗剪能力。适用于因荷载增加、截面尺寸不足或出现裂缝等情况的梁加固。
3. 施工步骤
- 前期准备：
- 钢板准备：根据加固设计要求，选择合适厚度、材质的钢板。钢板的材质一般选用Q235或Q345钢，厚度根据构件受力情况和加固要求确定，通常在3 - 10mm之间。对钢板进行切割、钻孔等加工，使其尺寸和形状符合加固部位的要求。
- 表面处理：对被加固构件表面进行清理，去除油污、疏松的混凝土、锈迹等。对于混凝土构件，采用打磨机打磨表面，使其平整、粗糙，以增加粘结力。
- 粘结剂或锚栓准备：如果采用粘结剂粘结钢板，选择与钢板和被加固构件相适应的高性能粘结剂，如环氧类粘结剂。检查粘结剂的性能指标，如粘结强度、耐老化性能等。若采用锚栓固定钢板，准备好合适规格、强度的锚栓。
- 钢板安装：
- 涂胶或钻孔：若使用粘结剂，在处理好的构件表面和钢板内表面均匀涂抹粘结剂，涂抹厚度要符合设计要求，一般在2 - 5mm之间。如果采用锚栓固定，在钢板和构件上对应位置钻孔，钻孔深度和直径要满足锚栓的锚固要求。
- 钢板粘贴或固定：将钢板准确地贴合在被加固构件表面，对于粘贴的钢板，使用特制的夹具或支撑固定，确保钢板与构件紧密贴合，避免出现空鼓现象。对于用锚栓固定的钢板，安装锚栓并拧紧螺母，使钢板牢固地固定在构件上。
- 加压或紧固：在粘结剂固化过程中，根据粘结剂的要求施加适当的压力，以保证粘结效果。对于锚栓固定的钢板，检查并确保每个锚栓的紧固程度。
- 质量检查与验收：
- 外观检查：检查钢板与构件的贴合情况，钢板表面应平整，无翘起、空鼓、脱胶等现象。如有空鼓，空鼓面积不超过规定值（如单个空鼓面积不超过50cm²）且数量较少时，可采用钻孔注胶的方法修复。
- 粘结强度或锚栓锚固力检测：采用拉拔试验等方法检测粘结剂的粘结强度或锚栓的锚固力。粘结强度和锚固力应符合设计要求，如粘结强度一般不低于2.5MPa（根据具体粘结剂和设计要求确定）。