[发明专利]钢-自密实混凝土组合结构加固方法

说明书

技术领域

本发明属于混凝土结构加固工程技术领域，具体涉及一种钢-自密实混凝土组合结构加固施工工法。

技术背景

在我国，以设计基准期推算，已有大量的混凝土工程结构处于维修加固改造状态，另外由于建筑质量不合格、建筑物使用功能改造等原因，近年来，混凝土结构加固技术在我国越来越收到重视，出现了多种加固技术，也出现了多种加固材料。但随着建筑物向大型化和复杂性发展，加固处理越来越复杂，加固难度越来越大，对于一些大型的建筑物和一些异形的结构构件，特别是像一些大型桥梁，跨度大，同时受动荷载振动作用，还未见有合理的加固技术。

钢-混凝土组合结构充分利用了钢材和混凝土各自的材料性能，具有承重力高，刚度大，抗震性能好和动力性能好，构件截面尺寸小，施工快速方便等优点。同钢筋混凝土结构相比，组合结构可以减小构件截面尺寸，减轻结构自重、减小振动作用，增加构件和结构的延性等；和钢结构相比，可以增大刚度，增加稳定性和整体性，提高结构的耐久性等，因此，采用组合结构对建筑物进行加固是一种可靠、有效的加固技术，特别适用于跨度大，同时受疲劳作用的结构构件的加固。

但由于采用钢-混凝土组合结构加固时，模板和原有构件之间的空隙较小，特别当加固构件为异性构件时，如采用普通混凝土时，存在混凝土不能振捣密实，无法保证混凝土质量的技术瓶颈，限制了钢-混凝土组合结构加固技术的实际应用，但随着自密实混凝土的出现，克服了这种技术上的瓶颈，使钢-混凝土组合结构加固技术变成可能。

自密实混凝土(self-compacting concrete)也称为免振捣混凝土，其具有高流动性，良好的间隙通过性，和抗离析性能，在浇注过程中，能依靠自身重力的作用均匀密实流淌充满整个构件，无需振捣密实，并且自密实混凝土使用的粗骨料粒径较小，适合在狭小的空间施工，因此，自密实混凝土不仅从材料的性能上保证了加固的效果，还从施工工艺上保证钢-混凝土组合结构加固构件和原混凝土结构构件形成一个整体，解决了制约钢-混凝土组合结构加固技术使用的瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能大大提高建筑物的承载力、稳定性，可行性高的钢-自密实混凝土组合结构加固方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的钢-自密实混凝土组合结构加固方法内容如下：

加固结构设计采用钢-混凝土组合结构，钢-混凝土组合结构加固设计原理结合原混凝土构件结构设计原理和钢-混凝土组合结构设计原理。钢-混凝土组合结构使用构件包括：组合梁、组合楼板、组合架、组合柱等组合承重构件，以及组合斜、组合剪力强等组合抗测力构件。

混凝土材料采用自密实混凝土，自密实混凝土的拌和物的工作性能满足：坍落扩展度试验扩展度(SF)≥600mm，U型仪试验高度差(Δh)≤30mm，不离析，不泌水；当加固截面厚度为40mm～60mm时，自密实混凝土使用粗骨料粒径为5mm～15mm，加固截面厚度大于60mm，粗骨料粒径可以为5mm～20mm，并且针片装含量小于10％；使用细骨料的细度模数μ_f大于2.3；其强度满足设计要求。

钢-自密实混凝土组合结构加固方法施工过程如下：

A、加固构件表面处理：

表面处理的操作要点：

(1)清除加固结构构件表面的粉刷层和装饰层清除，直至露出老混凝土表面；

(2)对原构件混凝土存在的缺陷清除至密实部位，然后再将混凝土表面凿毛，凿除表面砂浆层；

(3)在凿毛后，用水清洗混凝土表面的浮碴、尘灰；

(4)当结构加固部位的配筋有锈蚀现象时，对钢筋表面进行除锈；当结构中钢筋锈蚀造成的截面面积消弱到原截面的1/12时，应该补配钢筋；

B、制作自密实混凝土浇注孔：

浇注孔制作位置和尺寸根据加固构件的形状和尺寸大少而定，浇注孔长为200～300mm。自密实混凝土浇注点之间的距离不超过1m；

C、安装钢板或型钢：

(1)按照设计要求，制作好所需要的钢板和型钢形状；

(2)通过化学植筋或锚栓锚固和焊接把钢板和型钢固定在原加固构件上；

(3)如需要，在钢板上制作自密实混凝土浇注孔；

D、安装模板：

(1)安装模板前，在模板相应部位预留自密实混凝土浇注孔；

(2)在安装模板时，对模板进行有效加固，避免造成跑模；要注意模板的密封，避免浇注自密实混凝土时发生漏浆现象；

E、浇注自密实混凝土：

(1)浇注前0.5h～1h，用水充分湿润原结构构件混凝土和模板；