外包钢法是一种有效加固结构柱的方法,以下是详细步骤:
一、施工准备
1. 材料准备
- 型钢:根据设计要求选择合适的型钢,如角钢、槽钢等。角钢边长和厚度等规格要根据被加固柱的尺寸和受力情况确定,一般要求角钢厚度不小于5mm。钢材应符合国家相关标准,保证质量。
- 缀板:用于连接型钢,增强整体性。缀板通常采用钢板制作,厚度一般不小于4mm,宽度和长度根据设计要求确定,其间距应适当,保证型钢构架的稳定性。
- 胶粘剂(湿式外包钢用):若采用湿式外包钢加固,需要选择高性能的胶粘剂,如环氧树脂胶粘剂。要求胶粘剂粘结强度高、耐久性好,并且能够适应柱所处的环境条件。
- 焊接材料(干式外包钢用):对于干式外包钢,要准备好合适的焊条,其型号要与型钢材质相匹配,以确保焊接质量。
2. 工具准备
- 准备好电焊机、切割机、电钻、角磨机等工具。电焊机用于焊接作业,切割机用于型钢的切割,电钻用于钻孔,角磨机用于型钢表面和柱表面的打磨。
二、柱表面处理
1. 清理杂质
- 对被加固的结构柱表面进行全面清理,去除油污、浮浆、疏松层以及灰尘等杂质。可以使用钢丝刷、砂纸或高压水枪等工具进行清理。
2. 表面打磨
- 用角磨机将柱表面打磨粗糙,以增加胶粘剂与混凝土的粘结力(湿式外包钢)或为焊接提供良好的表面条件(干式外包钢)。打磨后的柱表面应露出坚实的混凝土骨料,且平整度应符合要求。
3. 修复缺陷
- 对柱表面的裂缝、孔洞等缺陷进行处理。对于较小的裂缝可以采用灌浆的方法进行修补,对于较大的孔洞则需要用高强度的水泥砂浆或细石混凝土进行填充并捣实。
三、型钢加工与安装
1. 干式外包钢
- 型钢切割与钻孔:根据柱的尺寸和设计要求,将型钢(如角钢)切割成合适的长度。在型钢上按照缀板的位置和连接要求进行钻孔,钻孔位置要准确,孔径要符合设计和施工规范要求。
- 型钢安装定位:将切割和钻孔后的型钢放置在柱的四角,使型钢与柱表面紧密贴合。安装过程中要使用水平仪和铅垂线等工具检查型钢的垂直度和水平度,确保安装位置准确无误。
- 焊接固定:采用焊接方式将型钢连接固定。焊接时要保证焊缝质量,焊缝的高度、长度等参数应符合设计和规范要求。对于不同型钢之间的连接(如角钢与缀板之间的连接),以及型钢与柱上预埋件(如果有)的连接,都要确保焊接牢固。焊接过程中要注意防止变形,可采用对称焊接等方法。
2. 湿式外包钢
- 型钢切割与钻孔:同干式外包钢的加工要求,切割和钻孔要准确。
- 涂胶:在混凝土柱表面和型钢内表面均匀涂抹胶粘剂,胶粘剂的厚度要符合设计要求。涂抹过程中要避免出现气泡和漏涂现象,可以使用专用的工具进行涂抹,确保胶粘剂分布均匀。
- 粘贴与固定:将型钢粘贴在混凝土柱上,使用夹具或临时支撑固定型钢位置,确保在胶粘剂固化过程中型钢与柱的相对位置不变。固化时间根据胶粘剂的性能确定,一般需要在一定的温度和湿度条件下进行养护,避免阳光直射和雨水冲刷。
四、缀板安装
1. 尺寸确定与切割
- 根据设计要求确定缀板的尺寸,使用切割机将钢板切割成合适的缀板。缀板的间距也应符合设计规定,一般在一定的柱高范围内均匀分布,以保证型钢构架的稳定性。
2. 连接方式
- 干式外包钢:通过焊接将缀板与型钢连接,形成整体的外包钢骨架。焊接时要注意控制焊接变形,确保缀板与型钢的垂直度和平面度。
- 湿式外包钢:在型钢和缀板安装完成后,还需要在缀板与混凝土柱的接触部位填充胶粘剂,增强连接的整体性。
五、质量检验
1. 外观检查
- 检查型钢和缀板的安装位置是否正确,焊缝外观是否符合要求(如焊缝是否饱满、有无裂纹等),胶粘剂涂抹是否均匀,有无漏涂或流淌现象。
2. 粘结强度检测(湿式外包钢)
- 采用拉拔试验等方法检测胶粘剂的粘结强度,确保型钢与混凝土柱之间的粘结力满足设计要求。
3. 尺寸和间距检查
- 检查型钢和缀板的尺寸是否符合设计要求,缀板的间距是否准确。同时,检查外包钢加固后的柱截面尺寸是否满足设计的空间要求。