建筑结构加大截面积加固技术
一、概述
建筑结构加大截面加固技术，就是通过加大构件的截面尺寸来提高建筑构件承载力，以满足建筑构件使用功能和安全的技术的途径。适用于梁、板、柱、墙、基础等一般构件。
本技术经济技术指标高、适应面广；不足之处是施工复杂，湿作业工作量大，工期相对较长，对净空和美观有一定影响。
构件超筋和墙柱轴压比超限时通常采用此技术进行加固
二、加大截面积加固技术所需工程材料：
1. 钢筋：根据加固技术设计文件准备。
2、CGM高强无收缩灌浆料GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》 表1
产品型号 | CGM-380 (Ⅰ类) | CGM-340 (Ⅱ类) | CGM-300 (Ⅲ类) | CGM-270 (Ⅳ类) | |||||||||
流动度，mm | 初始值 | ≥380 | ≥340 | ≥290 | ≥270* | ≥650** | |||||||
30min保留值 | ≥340 | ≥310 | ≥260 | ≥240* | ≥550** | ||||||||
竖向膨胀率，% | 3h | 0.1～3.5 | |||||||||||
24h与3h膨胀值之差 | 0.02～0.5 | ||||||||||||
产品特性 | 标准型 | 超早强 | 防冻型 | 防腐型 | 钢纤维 | 耐热型 | 超高强 | ||||||
抗压强度，MPa | 2h | ≥20 | |||||||||||
1d | ≥20 | ≥30 | ≥10 | ≥20 | ≥20 | ≥30 | ≥30 | ||||||
3d | ≥40 | ≥40 | ≥15 | ≥40 | ≥40 | ≥50 | ≥50 | ||||||
28d | ≥60 | ≥60 | ≥60 | ≥60 | ≥60 | ≥80 | ≥80 | ||||||
对钢筋有无锈蚀作用 | 无 | ||||||||||||
泌水率，% | 0 | ||||||||||||
材料用量，kg/m³ | 2200～2400 | ||||||||||||
可施工时间，min | 45 | 20 | 30 | 40 | 45 | 30 | |||||||
施工温度，℃ | -5 | -15 | -5 | ||||||||||
注：1. *表示坍落度数值，**表示坍落扩展度数值；
2. 可根据工程需要选择相应特性的CGM高强无收缩灌浆料系列产品；
3. 防冻型抗压强度是在-10℃测的；
4. 防腐型适用于沿海港口、盐田、盐渍侵蚀严重地区的设备基础，钢结构柱脚基础的二次灌浆。满足JC/T1011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》，GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》等标准。
5. 以上数据在标准实验室控制条件下测的；
6. 单位用量：约2200kg～2400kg/ m3 。
A 用于冬期施工的CGM高强无收缩灌浆料应符合表一和表2规定。
用于冬期施工时的CGM防冻型高强无收缩灌浆料性能指标（表2）
规定温度 (℃) | 抗压强度比 （%） | ||
R-7 | R-7+28 | R-7+56 | |
－5 | ≥20 | ≥80 | ≥90 |
－10 | ≥12 | ||
注:：1、R-7表示负温养护7天的试件抗压强度值与标准养护28天的试件抗压强度值的比值；2、 R-7+28、R-7+56分别表示负温养护7天转标准养护28天和负温养护7天转标准养护56天的试件抗压强度值与标准养护28天的试件抗压强度值的比值。3 、施工时最低温度可比规定温度低5℃。
B 用于高温环境的高强无收缩灌浆料性能应符合表1和表3规定。
CGM耐热型高强无收缩灌浆料耐热性能指标（表3）
使用环境温度（℃） | 抗压强度比 （％） | 热震性（20次） |
200~500 | ≥100 | 1）试件表面无脱落 2）热震后的试件浸水端抗压强度与试件标准养护28d的抗压强度比（%）≥90 |
3、JGN805改性环氧树脂植筋胶：
GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》I类A级胶
性能项目 | 性能要求 | ||
胶体性能 | 劈裂抗拉强度（MPa） | ≥8.5 | |
抗弯强度（MPa） | ≥50 | ||
且不得呈破裂状破坏 | |||
抗压强度（MPa） | ≥60 | ||
粘结能力 | 钢对钢拉伸抗剪强度标准值（MPa） | ≥10 | |
约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度（MPa） | C30 Φ25 l=150mm | ≥11 | |
C60 Φ25 l=125mm | ≥17 | ||
钢对钢T冲击剥离长度（mm） | ≤25 | ||
不挥发物含量（固体含量）(%) | ≥99 | ||
4、模板、脚手架：根据加固技术设计文件准备。
三、加大截面积加固技术的一般原则：
1、设计原则
① 从受力角度来讲，该方法适用于受压和受弯构件。
② 原构件的砼强度不应低于C10。
③ 可按整截面一次计算。
④ 符合平截面假定，用于正截面计算。
2、构造原则
⑴新增砼层的厚度：板不应小于40；梁、柱人工浇筑时不小于60，喷射砼时不小于50。
⑵钢筋要采用热轧钢筋，板受力钢筋直径不小于8；梁受力钢筋直径不小于12；柱受力钢筋直径不小于14；加锚式箍筋直径不小于8，U形箍直径与原箍筋相同；分布筋直径不小于6。
⑶梁的新增纵向钢筋在两端应可靠锚固，应视梁的性质和支座的不同选用可靠的锚固方法；柱的新增纵向钢筋伸入基础并满足锚固要求，上端穿过楼板与上层柱脚连接或在屋面板处封顶锚固。加固钢筋的可靠锚固是很重要的，否则，新加钢筋的作用就不能充分发挥。
⑷新增纵筋与原纵筋的连接可以采用短钢筋焊接，短钢筋直径不应小于20mm，长度不应小于其直径的5倍，各短筋的中心距不应大于500mm。
⑸新增箍筋为U形箍时，U形箍应焊在原有箍筋上，也可采用植筋方式；当用围套加固时，应设置环形箍或胶锚式箍筋。
四、施工工艺：
（一）、植筋施工
放线定位→钻孔→清孔→植筋胶配制→植筋→养护
1. 依据施工图纸，在原构件上放出梁加大截面轮廓线及植筋钻孔中心线。放线完成并经监理验收合格后防控进行钻孔施工。
2. 钻孔：根据要求标出需植钢筋的位置，用电锤钻孔，钻孔孔径比钢筋直径大4~6mm或依设计要求。钻孔孔深依据设计要求。钻孔方向应与钢筋延伸方向一致，避免钢筋外露部分与设计要求方向相差较大；钻孔应避开原有钢筋。
3. 清孔：用柱状毛刷插入植筋孔内，上下拉动毛刷刷去孔壁浮灰再用空压机将灰尘吹净。
4. 植筋胶配制：采用JGN805改性环氧植筋胶，每次配制量根据一次植筋数量拌制；植筋胶应严格按照产品使用说明配制。
5. 植筋：先将孔内填入拌制好的植筋胶，然后将钢筋旋转插入孔中，植筋胶填入量以钢筋插入后胶液刚好能从植筋孔口挤出为宜。禁止沾胶塞孔植筋！
6. 钢筋植入后，在植筋胶凝固（1天时间）前不能触动。钢筋锚固后3天后可受力使用；1天后即可进行下一步工序。
7. 成品保护
⑴ 钢筋植入后，应用塑料布或彩条布遮盖，注意防雨防潮。
⑵ 植筋胶初凝前严禁触动，植筋完成96小时（冬季144小时）后方可进行受力。
（二）、钢筋工程施工方案
纵筋就位→套柱箍筋→搭接绑扎竖向受力筋→画箍筋间距线→绑箍筋
1. 套柱箍筋：按图纸要求间距，计算好每根柱箍筋数量，先将箍筋套在下层伸出的搭接筋上，然后立柱子钢筋，在搭接长度内，绑扣不少于3个，绑扣要向柱中心。
2. 搭接绑扎竖向受力筋：柱子主筋立起之后，绑扎接头的搭接长度应符合设计要求。
3. 画箍筋间距线：在立好的柱子竖向钢筋上，按图纸要求用粉笔划箍筋间距线。
4. 柱箍筋绑扎：按已划好的箍筋位置线，将已套好的箍筋往上移动，由上往下绑扎，宜采用缠扣绑扎。
5. 箍筋与主筋要垂直，箍筋转角处与主筋交点均要绑扎，主筋与箍筋非转角部分的相交点成梅花交错绑扎。
6. 箍筋的弯钩叠合处应沿柱子竖筋交错布置，并绑扎牢固。
7. 柱筋保护层厚度应符合规范要求。
（三）、浇筑CGM高强无收缩灌浆料
1. 打毛原混凝土面：对浇筑混凝土的基础先进行混凝土基面凿毛，并依据设计要求进行钢筋的植入及箍筋就位。
2. 涂刷混凝土界面剂：对新浇筑混凝土与原梁混凝土面结合处，依据设计要求涂刷混凝土界面剂。
3. 支模：采用20厚胶合板，侧面以60×100方木竖档间距200，采用钢管每间隔500作加固。具体步骤如下：
⑴ 在安装前，做好模板的找平、定位基准工作。
⑵ 进行中心线位和位置线的放线，模板放线时先清理好现场，然后根据施工图用墨线弹出模板的内边线。
⑶ 进行找平工作，模板承垫底部要预先找平，以保证模板位置正确，为了防止模板底部漏浆，将模板固定好以后，用1:2的水泥沙浆将模板底部缝隙补实；模板与腹板间缝隙填压海绵条；模板拼缝处采用海绵双面胶带粘贴，以防漏浆。
⑷ 安装前胶合板模板时涂刷隔离剂，严禁在模板上涂刷废机油，以免污染构件钢筋，模板支撑的承接面应平整坚固，准备好垫木。
⑸ 按模板设计顺序拼装，以保证模板体系的整体稳定性。
⑹ 预埋件必须安装牢固。
⑺ CGM高强无收缩灌浆料浇注前应将模内用水冲洗一遍，并且保证干净。
⑻ 模板加固要有足够的强度，刚度和稳定性，其支架的支撑部分必须有足够的承受面积。
⑼ 模板接缝宽度不得大于1.5mm。
⑽ 模板表面清理干净并采取防止粘贴措施。
一、概述
建筑结构加大截面加固技术，就是通过加大构件的截面尺寸来提高建筑构件承载力，以满足建筑构件使用功能和安全的技术的途径。适用于梁、板、柱、墙、基础等一般构件。
本技术经济技术指标高、适应面广；不足之处是施工复杂，湿作业工作量大，工期相对较长，对净空和美观有一定影响。
构件超筋和墙柱轴压比超限时通常采用此技术进行加固
二、加大截面积加固技术所需工程材料：
1. 钢筋：根据加固技术设计文件准备。
2、CGM高强无收缩灌浆料GB/T50448-2015《水泥基灌浆材料应用技术规范》 表1
产品型号 | CGM-380 (Ⅰ类) | CGM-340 (Ⅱ类) | CGM-300 (Ⅲ类) | CGM-270 (Ⅳ类) | |||||||||
流动度，mm | 初始值 | ≥380 | ≥340 | ≥290 | ≥270* | ≥650** | |||||||
30min保留值 | ≥340 | ≥310 | ≥260 | ≥240* | ≥550** | ||||||||
竖向膨胀率，% | 3h | 0.1～3.5 | |||||||||||
24h与3h膨胀值之差 | 0.02～0.5 | ||||||||||||
产品特性 | 标准型 | 超早强 | 防冻型 | 防腐型 | 钢纤维 | 耐热型 | 超高强 | ||||||
抗压强度，MPa | 2h | ≥20 | |||||||||||
1d | ≥20 | ≥30 | ≥10 | ≥20 | ≥20 | ≥30 | ≥30 | ||||||
3d | ≥40 | ≥40 | ≥15 | ≥40 | ≥40 | ≥50 | ≥50 | ||||||
28d | ≥60 | ≥60 | ≥60 | ≥60 | ≥60 | ≥80 | ≥80 | ||||||
对钢筋有无锈蚀作用 | 无 | ||||||||||||
泌水率，% | 0 | ||||||||||||
材料用量，kg/m³ | 2200～2400 | ||||||||||||
可施工时间，min | 45 | 20 | 30 | 40 | 45 | 30 | |||||||
施工温度，℃ | -5 | -15 | -5 | ||||||||||
注：1. *表示坍落度数值，**表示坍落扩展度数值；
2. 可根据工程需要选择相应特性的CGM高强无收缩灌浆料系列产品；
3. 防冻型抗压强度是在-10℃测的；
4. 防腐型适用于沿海港口、盐田、盐渍侵蚀严重地区的设备基础，钢结构柱脚基础的二次灌浆。满足JC/T1011-2006《混凝土抗硫酸盐类侵蚀防腐剂》，GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》等标准。
5. 以上数据在标准实验室控制条件下测的；
6. 单位用量：约2200kg～2400kg/ m3 。
A 用于冬期施工的CGM高强无收缩灌浆料应符合表一和表2规定。
用于冬期施工时的CGM防冻型高强无收缩灌浆料性能指标（表2）
规定温度 (℃) | 抗压强度比 （%） | ||
R-7 | R-7+28 | R-7+56 | |
－5 | ≥20 | ≥80 | ≥90 |
－10 | ≥12 | ||
注:：1、R-7表示负温养护7天的试件抗压强度值与标准养护28天的试件抗压强度值的比值；2、 R-7+28、R-7+56分别表示负温养护7天转标准养护28天和负温养护7天转标准养护56天的试件抗压强度值与标准养护28天的试件抗压强度值的比值。3 、施工时最低温度可比规定温度低5℃。
B 用于高温环境的高强无收缩灌浆料性能应符合表1和表3规定。
CGM耐热型高强无收缩灌浆料耐热性能指标（表3）
使用环境温度（℃） | 抗压强度比 （％） | 热震性（20次） |
200~500 | ≥100 | 1）试件表面无脱落 2）热震后的试件浸水端抗压强度与试件标准养护28d的抗压强度比（%）≥90 |
3、JGN805改性环氧树脂植筋胶：
GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》I类A级胶
性能项目 | 性能要求 | ||
胶体性能 | 劈裂抗拉强度（MPa） | ≥8.5 | |
抗弯强度（MPa） | ≥50 | ||
且不得呈破裂状破坏 | |||
抗压强度（MPa） | ≥60 | ||
粘结能力 | 钢对钢拉伸抗剪强度标准值（MPa） | ≥10 | |
约束拉拔条件下带肋钢筋与混凝土的粘结强度（MPa） | C30 Φ25 l=150mm | ≥11 | |
C60 Φ25 l=125mm | ≥17 | ||
钢对钢T冲击剥离长度（mm） | ≤25 | ||
不挥发物含量（固体含量）(%) | ≥99 | ||
4、模板、脚手架：根据加固技术设计文件准备。
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三、加大截面积加固技术的一般原则：
1、设计原则
① 从受力角度来讲，该方法适用于受压和受弯构件。
② 原构件的砼强度不应低于C10。
③ 可按整截面一次计算。
④ 符合平截面假定，用于正截面计算。
2、构造原则
⑴新增砼层的厚度：板不应小于40；梁、柱人工浇筑时不小于60，喷射砼时不小于50。
⑵钢筋要采用热轧钢筋，板受力钢筋直径不小于8；梁受力钢筋直径不小于12；柱受力钢筋直径不小于14；加锚式箍筋直径不小于8，U形箍直径与原箍筋相同；分布筋直径不小于6。
⑶梁的新增纵向钢筋在两端应可靠锚固，应视梁的性质和支座的不同选用可靠的锚固方法；柱的新增纵向钢筋伸入基础并满足锚固要求，上端穿过楼板与上层柱脚连接或在屋面板处封顶锚固。加固钢筋的可靠锚固是很重要的，否则，新加钢筋的作用就不能充分发挥。
⑷新增纵筋与原纵筋的连接可以采用短钢筋焊接，短钢筋直径不应小于20mm，长度不应小于其直径的5倍，各短筋的中心距不应大于500mm。
⑸新增箍筋为U形箍时，U形箍应焊在原有箍筋上，也可采用植筋方式；当用围套加固时，应设置环形箍或胶锚式箍筋。
四、施工工艺：
（一）、植筋施工
放线定位→钻孔→清孔→植筋胶配制→植筋→养护
1. 依据施工图纸，在原构件上放出梁加大截面轮廓线及植筋钻孔中心线。放线完成并经监理验收合格后防控进行钻孔施工。
2. 钻孔：根据要求标出需植钢筋的位置，用电锤钻孔，钻孔孔径比钢筋直径大4~6mm或依设计要求。钻孔孔深依据设计要求。钻孔方向应与钢筋延伸方向一致，避免钢筋外露部分与设计要求方向相差较大；钻孔应避开原有钢筋。
3. 清孔：用柱状毛刷插入植筋孔内，上下拉动毛刷刷去孔壁浮灰再用空压机将灰尘吹净。
4. 植筋胶配制：采用JGN805改性环氧植筋胶，每次配制量根据一次植筋数量拌制；植筋胶应严格按照产品使用说明配制。
5. 植筋：先将孔内填入拌制好的植筋胶，然后将钢筋旋转插入孔中，植筋胶填入量以钢筋插入后胶液刚好能从植筋孔口挤出为宜。禁止沾胶塞孔植筋！
6. 钢筋植入后，在植筋胶凝固（1天时间）前不能触动。钢筋锚固后3天后可受力使用；1天后即可进行下一步工序。
7. 成品保护
⑴ 钢筋植入后，应用塑料布或彩条布遮盖，注意防雨防潮。
⑵ 植筋胶初凝前严禁触动，植筋完成96小时（冬季144小时）后方可进行受力。
（二）、钢筋工程施工方案
纵筋就位→套柱箍筋→搭接绑扎竖向受力筋→画箍筋间距线→绑箍筋
1. 套柱箍筋：按图纸要求间距，计算好每根柱箍筋数量，先将箍筋套在下层伸出的搭接筋上，然后立柱子钢筋，在搭接长度内，绑扣不少于3个，绑扣要向柱中心。
2. 搭接绑扎竖向受力筋：柱子主筋立起之后，绑扎接头的搭接长度应符合设计要求。
3. 画箍筋间距线：在立好的柱子竖向钢筋上，按图纸要求用粉笔划箍筋间距线。
4. 柱箍筋绑扎：按已划好的箍筋位置线，将已套好的箍筋往上移动，由上往下绑扎，宜采用缠扣绑扎。
5. 箍筋与主筋要垂直，箍筋转角处与主筋交点均要绑扎，主筋与箍筋非转角部分的相交点成梅花交错绑扎。
6. 箍筋的弯钩叠合处应沿柱子竖筋交错布置，并绑扎牢固。
7. 柱筋保护层厚度应符合规范要求。
（三）、浇筑CGM高强无收缩灌浆料
1. 打毛原混凝土面：对浇筑混凝土的基础先进行混凝土基面凿毛，并依据设计要求进行钢筋的植入及箍筋就位。
2. 涂刷混凝土界面剂：对新浇筑混凝土与原梁混凝土面结合处，依据设计要求涂刷混凝土界面剂。
3. 支模：采用20厚胶合板，侧面以60×100方木竖档间距200，采用钢管每间隔500作加固。具体步骤如下：
⑴ 在安装前，做好模板的找平、定位基准工作。
⑵ 进行中心线位和位置线的放线，模板放线时先清理好现场，然后根据施工图用墨线弹出模板的内边线。
⑶ 进行找平工作，模板承垫底部要预先找平，以保证模板位置正确，为了防止模板底部漏浆，将模板固定好以后，用1:2的水泥沙浆将模板底部缝隙补实；模板与腹板间缝隙填压海绵条；模板拼缝处采用海绵双面胶带粘贴，以防漏浆。
⑷ 安装前胶合板模板时涂刷隔离剂，严禁在模板上涂刷废机油，以免污染构件钢筋，模板支撑的承接面应平整坚固，准备好垫木。
⑸ 按模板设计顺序拼装，以保证模板体系的整体稳定性。
⑹ 预埋件必须安装牢固。
⑺ CGM高强无收缩灌浆料浇注前应将模内用水冲洗一遍，并且保证干净。
⑻ 模板加固要有足够的强度，刚度和稳定性，其支架的支撑部分必须有足够的承受面积。
⑼ 模板接缝宽度不得大于1.5mm。
⑽ 模板表面清理干净并采取防止粘贴措施。
4、主控项目：
⑴ 涂刷模板隔离剂时，不得沾污钢筋和混凝土接触处。
⑵ 模板及其支架拆除时混凝土强度应符合设计要求并经过认可；
⑶ 成品保护：
① 模板支设完毕后，应保持模板内洁净，防止掉入石子、木屑、及碎混凝土块等杂物。
② 应保护钢筋不受扰动。
③ 应保护预埋件不受扰动。
⑷ 灌浆料浇灌：浇筑灌浆料时应注意保护钢筋位置。随时检查模板是否变形、移位螺栓、拉杆是否松动、脱落以及漏浆等现象，并派专人修理。
⑸ 浇筑体养护：灌浆料浇灌24h以内，应对混凝土加以覆盖并浇水养护。常温时每日养护两次，养护时间不得短于7昼夜。
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4、主控项目：
⑴ 涂刷模板隔离剂时，不得沾污钢筋和混凝土接触处。
⑵ 模板及其支架拆除时混凝土强度应符合设计要求并经过认可；
⑶ 成品保护：
① 模板支设完毕后，应保持模板内洁净，防止掉入石子、木屑、及碎混凝土块等杂物。
② 应保护钢筋不受扰动。
③ 应保护预埋件不受扰动。
⑷ 灌浆料浇灌：浇筑灌浆料时应注意保护钢筋位置。随时检查模板是否变形、移位螺栓、拉杆是否松动、脱落以及漏浆等现象，并派专人修理。
⑸ 浇筑体养护：灌浆料浇灌24h以内，应对混凝土加以覆盖并浇水养护。常温时每日养护两次，养护时间不得短于7昼夜。
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