【正文】 粘鋼結構加固技術 1 粘鋼結構加固技術 可行性研究報告 20200616 粘鋼結構加固技術 2 目錄 一、技術背景 ..................................................................................................................................................3 技術相關 ........................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 技術發(fā)展背景 ......................................................................................................................................3 技術研發(fā)必要性 .................................................................................................................................8 編制依據(jù) ............................................................................................................................................ 11 二、技術內容與可行性分析 .................................................................................................................... 12 技術原理與施工原則 ...................................................................................................................... 12 施工方案編制原則 ................................................................................................................. 12 粘鋼加固技術原理 ................................................................................................................. 16 技術實施說明 ................................................................................................................................... 19 定位和測量放線方案 ............................................................................................................. 19 結構開洞與粘鋼加固工程施工 ........................................................................................... 20 粘鋼加固施工技術措施 ........................................................................................................ 33 腳手架搭設施工（按需） .................................................................................................... 34 安全防護與質量工作技術措施 .................................................................................................... 38 關鍵技術 ............................................................................................................................................ 42 三、市場需求與風險分析 ......................................................................................................................... 44 市場需求分析 ................................................................................................................................... 44 風險分析與對策 .............................................................................................................................. 45 風險分析 ................................................................................................................................... 45 風險對策 ................................................................................................................................... 48 四、經(jīng)濟與社會效益分析 ......................................................................................................................... 50 經(jīng)濟收益預測 ................................................................................................................................... 50 社會效益分析 ................................................................................................................................... 52 五、報告結論 ............................................................................................................................................... 52 粘鋼結構加固技術 3 一、技術背景 技術發(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)氧類粘接劑粘結于混凝土構件的表面，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度達到增強構 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便已出現(xiàn)的一個傳統(tǒng)專業(yè)但因受建筑業(yè)以及科學技術發(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、加固理論、加固設計、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)逐漸形成為屬結構工程專業(yè)的一門分支學科。 據(jù)有關部門統(tǒng)計，我國現(xiàn)有城鎮(zhèn)房屋建筑面積 50 億平方米，按照設計基準期 50 年計算，相當多的房屋己進入“中老年期”；另外，建筑物在使用過程中，由于自然的 （ 如大氣、地震、地基沉降，風火，水災等 ） 、電化學、機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 ） ，以及由于設計或施工錯誤，材料性能未達要求，新工藝的特殊要求等等，引起結構的強度、剛度或耐久性不足，至使不少建筑物過早地出現(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。因為五十年代曾是我國工業(yè)大發(fā)展與大建設時期，基本建設在國內各條戰(zhàn)線上蓬勃發(fā)展，新建與擴建了大批廠房，這些廠房在建國后的經(jīng)濟復蘇與發(fā)展中曾發(fā)揮過重大作用。然而，逆溯到 50 年代“蜂擁而上”，的大建設時期，缺乏先進的設計經(jīng)驗以及施工技術而建造的廠房占了相當大的比例。經(jīng)過幾十年的使用，不少 廠房在材料與結構方面呈現(xiàn)出嚴重的損傷及破壞：但因我國現(xiàn)階段經(jīng)濟實力尚不雄厚，仍然有不少 50 年代所建的廠房仍在繼續(xù)使用。必須指出：其中不少廠房，由于損傷程度相當嚴重，己劃入危險房屋之列，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，對已有建筑物進行評估、加固維修技術的研究已勢在必行。 粘鋼結構加固技術 4 從國外來看，近幾年一些發(fā)達國家對舊建筑物評估、加固維修及改造的研究發(fā)展很快。目前，國外 建筑物的維修改造己形成一個完整的體系 （ 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。因為世界上經(jīng)濟發(fā)達國家建設大體上經(jīng)歷了以下三個階段：即戰(zhàn)后恢復的大規(guī)模新建時期，新建與維修改造并重時期以及目前強調的維修與現(xiàn)代化改造為主時期。以美國為例，建筑業(yè)曾是美國三大經(jīng)濟支柱之一，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)達國家中，目前用于建筑加固改造的投資已占國家建筑業(yè)總投資的 1／ 2 以上，美國勞工部門在 20 世紀末的一項產(chǎn)業(yè)預測報告中曾經(jīng)預言：建筑維修加固行業(yè)將是 21 世紀最為熱門的行業(yè)之一。 由于以上種種原因，舊建筑物的可靠性評價、加固理論的研究已成為建筑工程學科的一個研究新熱點，建設部九五科技發(fā)展綱要中已把該課題重點提出，作為一個攻關的目標。 建筑物的加固改造所涉及的結構 （ 或構件 ） 加固有其自身的特點：首先，相對于新建結構的設計，它的自由度要小得多，因為現(xiàn)有建筑結構的型式、跨度、高度、結構 （ 或構件 ） 截面尺寸等因素都在一定程度上限定了設計者的思路，設計者不得不根據(jù)現(xiàn)場條件來分析，提出合乎于實際情況的加固方案和技術措施。其次，加固結構與普通結構有著本質的區(qū)別，加固結構屬 于二次受力結構，新、舊兩部分存在著應變滯后和應力超前現(xiàn)象，新加部分材料的潛力一般不能得到充分利用；又如加固結構多半屬于新舊材料組成的組合結構或組合截面，原有結構的破損程度、新舊材料的結合情況、應力水平、具體的施工措施等等，都對加固結構的受力性能有相當大的影響；再次，加固結構必須立足于整個結構性能的考慮，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重，加固時主要針對該層柱子加固 （ 外包60mm100mm 混凝土 ） ，結果在其后的寧河 級地震中該建筑結構全部倒塌 。事后研究認為，倒塌的主要原因在于加固第二層柱子后把薄弱層轉移到底層，使底層在地震作用下出現(xiàn)了很大的彈塑性變形而導致該建筑結構倒塌。另外，加固后結構的可靠度和結構的使用期限一般不能套用新建結構的標準要求，它具有很大的靈活性。 粘鋼結構加固技術 5 總之，建筑物加固是一門研究使受損建筑重新恢復作用，即使失去部分抗力的結構重新獲得原有的構件抗力甚至超過原有抗力的學科。該學科所涉及的內容十分廣泛，包含了結構損傷學、檢測學、加固理論和加固技術、設計方法、施工方法以及加固方案選擇與投資效益的優(yōu)化等等。從實質來講，它是一門研究結構服役期間的 動態(tài)可靠度及其維修理論的綜合學科，現(xiàn)已成為建筑工程學科的一個新領域。 結構加固的傳統(tǒng)方法及特點 目前土建結構常用的幾種傳統(tǒng)加固方法主要是以下幾種： 預應力加固法 預應力加固法，即指在原結構上增加預應力構件來承擔原結構上所受的部分荷載，從而提高原結構的承載能力的方法。目前使用較多的主要是體外預應力加固法。 預應力法加固效果好，能較大幅度地提高結構整體承載力。但加固后對原結構外觀有一定影響；比較適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力﹑高應變狀態(tài)下的混凝土構件的加固。但不宜用于混凝土收縮徐變大的結構，另外 加固后需要注意預應力鋼筋的防腐問題。 2