【正文】 粘鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 1 粘鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 可行性研究報(bào)告 20200616 粘鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 2 目錄 一、技術(shù)背景 ..................................................................................................................................................3 技術(shù)相關(guān) ........................................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 技術(shù)發(fā)展背景 ......................................................................................................................................3 技術(shù)研發(fā)必要性 .................................................................................................................................8 編制依據(jù) ............................................................................................................................................ 11 二、技術(shù)內(nèi)容與可行性分析 .................................................................................................................... 12 技術(shù)原理與施工原則 ...................................................................................................................... 12 施工方案編制原則 ................................................................................................................. 12 粘鋼加固技術(shù)原理 ................................................................................................................. 16 技術(shù)實(shí)施說(shuō)明 ................................................................................................................................... 19 定位和測(cè)量放線方案 ............................................................................................................. 19 結(jié)構(gòu)開洞與粘鋼加固工程施工 ........................................................................................... 20 粘鋼加固施工技術(shù)措施 ........................................................................................................ 33 腳手架搭設(shè)施工（按需） .................................................................................................... 34 安全防護(hù)與質(zhì)量工作技術(shù)措施 .................................................................................................... 38 關(guān)鍵技術(shù) ............................................................................................................................................ 42 三、市場(chǎng)需求與風(fēng)險(xiǎn)分析 ......................................................................................................................... 44 市場(chǎng)需求分析 ................................................................................................................................... 44 風(fēng)險(xiǎn)分析與對(duì)策 .............................................................................................................................. 45 風(fēng)險(xiǎn)分析 ................................................................................................................................... 45 風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策 ................................................................................................................................... 48 四、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益分析 ......................................................................................................................... 50 經(jīng)濟(jì)收益預(yù)測(cè) ................................................................................................................................... 50 社會(huì)效益分析 ................................................................................................................................... 52 五、報(bào)告結(jié)論 ............................................................................................................................................... 52 粘鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 3 一、技術(shù)背景 技術(shù)發(fā)展背景 粘鋼加固亦稱粘貼鋼板加固，是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu) 件承載能力及剛度的目的。 建筑物的加固改造，雖是人類有建筑史以來(lái)便已出現(xiàn)的一個(gè)傳統(tǒng)專業(yè)但因受建筑業(yè)以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展的限制，致使它僅在近幾十年才初具規(guī)模，隨著加固技術(shù)、加固理論、加固設(shè)計(jì)、加固施工等方面研究的蓬勃發(fā)展，建筑物的加固改造業(yè)逐漸形成為屬結(jié)構(gòu)工程專業(yè)的一門分支學(xué)科。 據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有城鎮(zhèn)房屋建筑面積 50 億平方米，按照設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期 50 年計(jì)算，相當(dāng)多的房屋己進(jìn)入“中老年期”；另外，建筑物在使用過(guò)程中，由于自然的 （ 如大氣、地震、地基沉降，風(fēng)火，水災(zāi)等 ） 、電化學(xué)、機(jī)械作用等諸多因素引起的破損 （ 如開裂、 失穩(wěn)、鋼筋銹蝕、混凝土剝落、酥松等 ） ，以及由于設(shè)計(jì)或施工錯(cuò)誤，材料性能未達(dá)要求，新工藝的特殊要求等等，引起結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或耐久性不足，至使不少建筑物過(guò)早地出現(xiàn)缺陷形成“早衰”從而步入“正常退役”之列。此現(xiàn)象在工業(yè)建筑中尤為突出。因?yàn)槲迨甏俏覈?guó)工業(yè)大發(fā)展與大建設(shè)時(shí)期，基本建設(shè)在國(guó)內(nèi)各條戰(zhàn)線上蓬勃發(fā)展，新建與擴(kuò)建了大批廠房，這些廠房在建國(guó)后的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與發(fā)展中曾發(fā)揮過(guò)重大作用。然而，逆溯到 50 年代“蜂擁而上”，的大建設(shè)時(shí)期，缺乏先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及施工技術(shù)而建造的廠房占了相當(dāng)大的比例。經(jīng)過(guò)幾十年的使用，不少 廠房在材料與結(jié)構(gòu)方面呈現(xiàn)出嚴(yán)重的損傷及破壞：但因我國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)實(shí)力尚不雄厚，仍然有不少 50 年代所建的廠房仍在繼續(xù)使用。必須指出：其中不少?gòu)S房，由于損傷程度相當(dāng)嚴(yán)重，己劃入危險(xiǎn)房屋之列，直接影響生產(chǎn)，危及職工生命安全。女 N1992 年 2 月大連重型機(jī)器廠屋頂突然塌下造成 42 人死亡， 130 人受傷的重大事故， 1990 年 3月酒泉鋼廠高爐發(fā)生崩塌，死 19 人，傷 10 人的重大事故。因此，對(duì)已有建筑物進(jìn)行評(píng)估、加固維修技術(shù)的研究已勢(shì)在必行。 粘鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 4 從國(guó)外來(lái)看，近幾年一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)舊建筑物評(píng)估、加固維修及改造的研究發(fā)展很快。目前，國(guó)外 建筑物的維修改造己形成一個(gè)完整的體系 （ 一般稱為建筑物維修改造行業(yè) ） ，與新建筑業(yè)并行成為建筑業(yè)的重要力量。因?yàn)槭澜缟辖?jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家建設(shè)大體上經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：即戰(zhàn)后恢復(fù)的大規(guī)模新建時(shí)期，新建與維修改造并重時(shí)期以及目前強(qiáng)調(diào)的維修與現(xiàn)代化改造為主時(shí)期。以美國(guó)為例，建筑業(yè)曾是美國(guó)三大經(jīng)濟(jì)支柱之一，現(xiàn)在新建的建筑業(yè)開始呈現(xiàn)蕭條跡象，而建筑改造行業(yè)開始興旺乃至膨脹發(fā)展。在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家中，目前用于建筑加固改造的投資已占國(guó)家建筑業(yè)總投資的 1／ 2 以上，美國(guó)勞工部門在 20 世紀(jì)末的一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)預(yù)測(cè)報(bào)告中曾經(jīng)預(yù)言：建筑維修加固行業(yè)將是 21 世紀(jì)最為熱門的行業(yè)之一。 由于以上種種原因，舊建筑物的可靠性評(píng)價(jià)、加固理論的研究已成為建筑工程學(xué)科的一個(gè)研究新熱點(diǎn)，建設(shè)部九五科技發(fā)展綱要中已把該課題重點(diǎn)提出，作為一個(gè)攻關(guān)的目標(biāo)。 建筑物的加固改造所涉及的結(jié)構(gòu) （ 或構(gòu)件 ） 加固有其自身的特點(diǎn)：首先，相對(duì)于新建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，它的自由度要小得多，因?yàn)楝F(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)的型式、跨度、高度、結(jié)構(gòu) （ 或構(gòu)件 ） 截面尺寸等因素都在一定程度上限定了設(shè)計(jì)者的思路，設(shè)計(jì)者不得不根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件來(lái)分析，提出合乎于實(shí)際情況的加固方案和技術(shù)措施。其次，加固結(jié)構(gòu)與普通結(jié)構(gòu)有著本質(zhì)的區(qū)別，加固結(jié)構(gòu)屬 于二次受力結(jié)構(gòu)，新、舊兩部分存在著應(yīng)變滯后和應(yīng)力超前現(xiàn)象，新加部分材料的潛力一般不能得到充分利用；又如加固結(jié)構(gòu)多半屬于新舊材料組成的組合結(jié)構(gòu)或組合截面，原有結(jié)構(gòu)的破損程度、新舊材料的結(jié)合情況、應(yīng)力水平、具體的施工措施等等，都對(duì)加固結(jié)構(gòu)的受力性能有相當(dāng)大的影響；再次，加固結(jié)構(gòu)必須立足于整個(gè)結(jié)構(gòu)性能的考慮，不能僅采用局部破壞就只加固局部的處理方法。例如，天津某廠在唐山地震主震作用下第二層柱子破損嚴(yán)重，加固時(shí)主要針對(duì)該層柱子加固 （ 外包60mm100mm 混凝土 ） ，結(jié)果在其后的寧河 級(jí)地震中該建筑結(jié)構(gòu)全部倒塌 。事后研究認(rèn)為，倒塌的主要原因在于加固第二層柱子后把薄弱層轉(zhuǎn)移到底層，使底層在地震作用下出現(xiàn)了很大的彈塑性變形而導(dǎo)致該建筑結(jié)構(gòu)倒塌。另外，加固后結(jié)構(gòu)的可靠度和結(jié)構(gòu)的使用期限一般不能套用新建結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)要求，它具有很大的靈活性。 粘鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù) 5 總之，建筑物加固是一門研究使受損建筑重新恢復(fù)作用，即使失去部分抗力的結(jié)構(gòu)重新獲得原有的構(gòu)件抗力甚至超過(guò)原有抗力的學(xué)科。該學(xué)科所涉及的內(nèi)容十分廣泛，包含了結(jié)構(gòu)損傷學(xué)、檢測(cè)學(xué)、加固理論和加固技術(shù)、設(shè)計(jì)方法、施工方法以及加固方案選擇與投資效益的優(yōu)化等等。從實(shí)質(zhì)來(lái)講，它是一門研究結(jié)構(gòu)服役期間的 動(dòng)態(tài)可靠度及其維修理論的綜合學(xué)科，現(xiàn)已成為建筑工程學(xué)科的一個(gè)新領(lǐng)域。 結(jié)構(gòu)加固的傳統(tǒng)方法及特點(diǎn) 目前土建結(jié)構(gòu)常用的幾種傳統(tǒng)加固方法主要是以下幾種： 預(yù)應(yīng)力加固法 預(yù)應(yīng)力加固法，即指在原結(jié)構(gòu)上增加預(yù)應(yīng)力構(gòu)件來(lái)承擔(dān)原結(jié)構(gòu)上所受的部分荷載，從而提高原結(jié)構(gòu)的承載能力的方法。目前使用較多的主要是體外預(yù)應(yīng)力加固法。 預(yù)應(yīng)力法加固效果好，能較大幅度地提高結(jié)構(gòu)整體承載力。但加固后對(duì)原結(jié)構(gòu)外觀有一定影響；比較適用于大跨度或重型結(jié)構(gòu)的加固以及處于高應(yīng)力﹑高應(yīng)變狀態(tài)下的混凝土構(gòu)件的加固。但不宜用于混凝土收縮徐變大的結(jié)構(gòu)，另外 加固后需要注意預(yù)應(yīng)力鋼筋的防腐問(wèn)題。 2