摘要：外粘型钢加固法是在钢筋混凝土梁、柱四周包以扁钢、型钢，并灌注胶粘剂从而使得建筑结构可以达到设计使用要求的一种加固方法。本文通过对水库二级泵站泵房内柱子采用外粘型钢进行加固，解决了柱子承载力不足的问题，保证了行吊的顺利安装。

关键词：外粘型钢;加固

1  工程概况

该水库二级泵站于2000年建成，内有轴流泵5台，泵房为单层砖混结构，泵房长22.5m，宽7.5m，高9.5m，柱子采用钢筋混凝土现浇，混凝土强度等级C30，横向柱距4.5m，纵向柱距7.5m。

在进行泵更换安装作业时，发现需要更换的1#、2#新电机重量为6.5t，超出现有行吊5t的起吊能力，为保障水库正常引水，基层单位提出更换8t行吊。设计单位组织对泵房柱子进行强度检测和承载力核算，发现柱子承载力不能满足8t行吊的要求，经协商，确定采用加固补强措施。

2  加固方案

2.1方案设计

本工程因牵扯水泵更换及水库引水，工期要求紧，泵房内距离受限，基层单位要求柱子加固后截面尺寸不得明显增大。经多次方案比较，决定采用柱子外粘型钢加固法进行加固处理，柱底与泵池池壁连接处采用纵向受力角钢植筋锚固法加固。

2.2主要工程量

拆除提升泵房现在吊车梁进行更换;泵房现有5T吊车更换为8T吊车;因更换提升泵房吊车及吊车梁施工不便，拆除部分屋面板及全部屋面面层，待吊车及吊车梁更换完成后原样恢复;泵房柱采用外粘型钢加固法加固，柱底与泵池池壁连接处采用纵向受力角钢植筋锚固法加固;加固完成后，因本工程破坏的墙面、地面等原样恢复。

3  施工方案

3.1  施工方案

（1）卸除荷载。拆除泵房原屋面板、原行吊及吊车梁，卸掉柱子荷载。

（2）墙体开洞处理。在柱子缀板位置人工拆除泵房外墙水刷石及内墙粉刷面层，宽度6cm，缀板穿墙采用直径φ50水钻开孔，将缀板位置柱子外侧水泥砂浆抹面凿除，并清理干净。

（3）柱子表面处理。对砼柱表面的装饰层及水泥砂浆层全部去除，露出结构层，将柱子的四个棱角打磨成半径r≥7mm的圆角，用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗干净，再对粘合面进行打磨，直至完成露出结构新面，并用无油压缩空气吹除粉尘，完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

（4）钢材除锈处理。对钢板和角钢进行除锈和粗糙处理，用平砂轮打磨直至露出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。

（5）焊接钢骨架。将型钢放置于需要加固区，使用夹具夹紧角钢，使角钢紧贴于混凝土表面。

（6）植筋施工。在柱底与泵池池壁连接处砼部位钻孔，钻孔完毕，将孔内粉尘用压缩空气吹出，然后用毛刷将孔壁刷净，再次压缩空气吹孔，应反复进行3-5次，直至孔内无灰尘碎屑，最后用棉布蘸丙酮拭净孔壁，将孔口临时封闭，若有废孔，清净后用植筋胶填实。

（7）注胶黏结。钢骨架焊接完成后，用环氧胶泥将钢材边缘封严，在角钢和缀板上钻φ6注胶孔，孔间距500mm。严格按设计要求配制结构胶。通过压力灌注工艺将黏结剂灌注到型钢构架与需加固柱之间，形成饱满而高强的胶层。

（8）固化养护。胶黏剂的固化时间严格根据使用说明执行，并且在固化期内不得对型钢有任何扰动。

（9）检查验收。采用小锤轻轻敲击黏结型钢，从音响判断黏结效果。

（10）防护处理。粘钢加固后，地面600mm以上型钢表层，抹M20水泥砂浆保护层厚度为40mm。地面上600mm内型钢表层，浇筑C30细石混凝土保护层厚度为50mm。

4  质量控制措施

4.1  材料质量控制

（1）加固所用的结构胶必须是采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂，其安全性能指标符合《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》（GB50728-2011）中Ⅰ类胶粘剂A级胶的要求，粘结强度要适中、耐久性要好、适用性要强。要正确选用结构胶，除检验材料性能指标外，还要结合加固构件的施工条件、加固构造、进度要求等进行材料性能检验。

（2）采用外粘型钢加固法时，应优先选用角钢;角钢的厚度不应小于5mm，角钢的边长，对梁不应小于50mm，对柱不应小于75mm。沿梁、柱轴线方向应每隔一定距离用扁钢制作的箍板或缀板与角钢焊接。

4.2  钢骨架及缀板质量控制

（1）钢骨架及缀板，宜在现场按被加固构件的修整后外围尺寸进行制作，尺寸偏差应符合相关验收规范的要求。当在钢部件上进行切口或预钻孔洞时，其位置、尺寸和数量应符合设计图纸的要求。

（2）钢骨架及缀板的制作和试安装不应有影响结构性能和使用功能的尺寸偏差。

4.3  柱子表面处理质量控制

（1）柱子棱角应进行圆化打磨，圆化半径R不小于7mm，磨圆的混凝土表面应无松动的骨料和粉尘。

（2）操作场地应无粉尘，且不受日晒、雨淋和化学介质污染。柱子表面应清理干净，无油污、尘土等杂物。

（3）钢骨架及缀板与柱子混凝土的结合面应进行除锈及糙化处理，除锈后钢材表面应露出金属光泽。

4.4  骨架安装及焊接质量控制

（1）型钢骨架安装，应采用专门的卡具以及钢楔和垫片夹紧。对外粘型钢骨架的安装，应在原构件找平的表面上，每隔一定距离粘贴小垫片，使钢骨架与原构件之间留有 2mm～3mm 的缝隙，以备压注胶液。

（2）钢板与钢板、钢板与型钢对接为全熔透焊，接缝满焊缀板与型钢搭接为三面围焊，焊缝等级Ⅲ级。焊缝的焊脚尺寸一般为5mm，且不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。

（3）外贴型钢、缀板的边缘缝隙，应在注胶前用密封胶封堵严密。封缝时，应保持杆件与原构件混凝土之间注胶通道的畅通。

（4）型钢骨架的安装尺寸偏差和焊缝尺寸偏差，应符合现行国家标准对尺寸允许偏差的规定。

4.5  注胶施工质量控制

（1）注胶设备及其配套装置在注胶施工前应按该产品标准规定的技术指标进行适用性检查和试运作安全检查。

（2）现场的温度、湿度应符合改性环氧树脂胶粘剂产品使用说明书的规定;若未作规定，应按不低于15℃进行控制。

（3）改性环氧树脂胶粘剂应经试配，并测定其初始粘度，若初始粘度超过说明书规定的上限，应查明原因，若胶粘剂质量有问题，应予以更换，不得勉强使用。对气温异常的夏季工程，应采取措施降低施工环境气温;对结构构造复杂工程，宜改用其他优质结构胶粘剂。

（4）外粘型钢时，其原构件混凝土表面的含水率不宜大于4%，且不应大于6%。若混凝土表面含水率降不到 6%，应改用高潮湿面专用的结构胶进行粘合。

（5）外粘型钢的胶缝厚度应控制在3-5mm范围内，局部允许有长度不大于300mm，厚度不大于8mm的胶缝，但不得出现在角钢端部600mm范围内。

（6）注胶施工结束后，应静置72h进行固化过程的养护。养护期间，被加固部位不得受到任何撞击和振动的影响。

4.6  固化养护质量控制

注胶施工结束后，应静置 72h 进行固化过程的养护。养护期间，被加固部位不得受到任何撞击和振动的影响。养护环境的气温应符合灌注材料产品使用说明书的规定。

4.7  植筋质量控制

（1）钢材锚固长度范围的铁锈、油污应清除干净，并打磨出金属光泽。

（2）植筋胶灌注的剂量应以植入钢筋后有少许溢出为宜。植筋胶安全固化前不得触动所植钢筋。植筋胶固化时间与环境温度的关系应按产品说明书确定。

（3）植筋钻孔过程中需小心进行，不得破坏钻孔以外的结构，且严禁破坏池壁中的钢筋。

5  结语

外粘型钢加固法，具有施工简便、快捷，有效提高构件承载力，基本不增加被加固构件断面尺寸的优点，应用前景非常广泛。本次加固的12根柱子，加固后经检验均合格，行吊更换完成后顺利通过质监局备案，目前行吊运行状况良好。

参考文献

[1]张海.外粘型钢加固柱技术在厂房中的应用[J].建筑技术，2010（9）：13-16.