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【摘要】 阐述了湿式外包钢灌浆法在结构加固工程中的应用，介绍了包钢加固施工工艺及控制要点。
【关键词】 干式外包钢 湿式外包钢 施工工艺 承载力 排架支撑
中图分类号： K826.16文献标识码：A 文章编号：
引言
在发展迅速的城市建设中，建筑是城市的标志，是城市历史的见证。历史遗留的古建筑，不同时期的建筑群及现代建筑，都在诉说着城市的衍变。随着经济的不断发展，现代大都市高楼林立，建筑结构的维护、修护和加固必将是城市建设和管理的重要内容。面对着不同时期的诸多建筑所出现的质量问题，需要采用不同的修缮方法来延续建筑的使用价值及历史价值。本文简单介绍了湿式外包钢在老建筑加固应用中的施工工艺、施工难点及所遇问题。
简介
某工程为三类文物保护建筑，根据建设单位的保护要求和以后建筑功能定位要求，对该大楼进行结构修缮。因此对不满足现行规范、计算及构造要求的结构进行加固，以确保此楼的正常使用。
加固方式的确定
加固方法
常规的加固方式有钢筋混凝土增大截面法、包钢法等。其中包钢法根据工艺要求及作用机理又分为干式包钢法及湿式包钢法，该方法适用于使用上不允许增大构件截面尺寸，而又需要大幅度提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。
干式外包钢是型钢与缀板包裹约束混凝土构件后，对混凝土构件与钢材表面不做处理或简单填塞处理，外包材料与原构件间无任何连接或虽填塞有水泥砂浆但仍不能确保结合面剪力有效传递，所以只对构件起到包裹约束提高构件抗压能力的作用，干式外包加固是通过原物件变形把荷载转嫁给新加结构。
湿式外包钢是在干式外包钢的基础上，以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂等灌浆，是通过粘结措施使新老材料组合成一体，共同工作，共同受力。
大量的实验证明：在结构计算过程中，干式外包钢不考虑与原构件的共同工作。湿式外包钢只要施工质量合格，则可以完全按外包钢构套与原结构共同工作考虑。湿式外包钢与干式外包钢的本质区别就是，湿式外包钢能够利用新老结构粘结提供可靠的剪力与原结构共同承担荷载。
原结构状况
确定加固方式前需对此建筑原有结构作检测，基础混凝土的强度检测采用钻芯法检测，对梁、柱混凝土强度采用混凝土超声波测试仪和回弹仪进行现场抽样检测。经现场检测，混凝土构件钢筋的保护层已完全碳化，部分出现锈蚀、铁胀现象。分析检测结果表明，房屋结构的混凝土强度整体偏低，70.7%的构件混凝土强度低于15MPa。
设计加固方式的确定
根据检测结果，此房屋建造年代久远，原始结构材料强度偏低，房屋以及天桥的梁、板、柱等混凝土构件的保护层完全碳化，钢筋锈蚀严重，房屋结构耐久性严重降低，结构承载力不能满足现行规范要求。
又根据文保建筑保护修缮要求，老建筑修缮要修旧如旧，保持原结构体系及外观效果，故设计采用的加固方式既要大幅度提高结构承载力，又不允许增大构件截面尺寸。经综合考虑，设计采用湿式外包钢灌浆法對原结构进行加固处理。
施工方案
外包钢灌浆法加固
本工程框架柱、框架梁均采用包钢灌浆法加固。框架柱采用四角包角钢，缀板加强；框架梁底两边包角钢，梁顶钢板，配合闭合缀板加强。角钢型号有L110×10.0、L110×7.0、L75×5.0、L75×7.0、L50×5.0，钢板主要为10厚、8厚、6厚钢板，所有加固钢材材质均为Q345B。
框架柱施工方法
本工程设计加固后框架柱截面尺寸包括防火保护层，施工时采用灌浆料整体浇筑。
（一）施工程序
表面处理 制件拼装 模板安装灌浆料浇筑
养护 拆模
（二）施工方法
表面处理：凿除粉刷层，剥离混凝土保护层，露出原结构钢筋，清除旧混凝土粘结面上的浮灰、碎屑。钢材表面应除锈、清理。
制件拼装：按设计要求对原构件混凝土的加固面制件拼装，本工程框架柱采用四角角钢配合闭合钢箍套加固，严格控制电焊质量。
封模：灌浆料施工对模板拼缝质量要求很高，采用钢管抱箍安装牢固，并用木钎顶紧，模板拼缝粘贴双面胶带纸。
灌浆料浇筑：封模后进行灌浆料浇筑，可适当采用外震法确保灌注密实。
（三）施工要求
表面处理：混凝土表面清理后使露出结构本体，吹净、清理后，应无浮灰、碎屑，钢材打磨处理后，应无浮灰、污垢、锈迹。
制件拼装：应严格按设计图纸要求放样、拼装，焊接应平整牢固，不应有漏焊、夹焊。封模前须将钢结构围套固定牢靠。
封模：模板平整，不得有缺口、翘曲现象，模板安装牢固，拼缝严密，不得在灌浆时发生漏浆。封模时可在拼缝处粘贴双面胶带纸。
灌浆料浇筑：本工程层高较高，框架柱灌浆料浇筑宜分段进行，以保证灌注质量。灌注时可轻敲模板以利密实。
框架梁施工方法
（一）施工程序
表面处理 制件拼装 模板安装灌浆料浇筑
养护 拆模
（二）施工方法
表面处理：凿除粉刷层，凿毛混凝土表面，清除旧混凝土粘结面上的浮灰、尘土、污垢，若表面有蜂窝、裂缝，应进行修补，清理干净。对钢材进行除锈处理。钢材表面应除锈、清理。
制件拼装：按设计要求对原构件混凝土的加固面制件拼装，本工程框架梁采用梁底角钢，梁顶钢板，配合闭合箍板加固。
封模：安装模板，采用钢管扣件夹牢顶紧，安装牢固，模板拼缝粘贴胶带纸。
灌浆料浇筑：封模后进行灌浆料浇筑,可适当采用外震法确保灌注密实。
（三）施工要求
表面处理：混凝土表面清理后使露出结构本体，凿毛、吹净、擦净后，应无浮灰、污垢，钢板打磨处理后，使露出金属光泽擦净后，应无浮灰、污垢、锈迹。
制件拼装：应严格按设计图纸要求放样、拼装，焊接应平整牢固，不应有漏焊、夹焊。封模前须将钢结构围套固定牢靠。
封模：模板平整，不得有缺口、翘曲现象，模板安装牢固，拼缝严密，不得在灌浆时发生漏浆。封模时可在拼缝处粘贴双面胶带纸。
裂缝修补加固
包钢灌浆加固前对原结构裂缝需进行修补处理。
（一）施工程序
（二）施工方法
表面处理：清除混凝土裂缝两边的浮灰、尘土、污垢，使露出结构本体，用压缩空气吹净裂缝内部粉尘。裂缝两侧表面涂刷灌注胶。
安埋灌浆嘴排气口：在裂缝处埋设灌浆嘴排气口。
封缝：用结构胶封堵混凝土裂缝。对裂缝封堵后，用压缩空气从灌浆嘴处输入进行密封检查。
配制胶料：把甲乙两组胶料充分搅拌后，按比例配制后，倒入灌浆容器内。
压力灌注：用0.3～0.5Mpa的压缩空气将胶料从进胶口压入，排气孔溢胶后逐一予以封堵，直至裂缝内充满胶料。
封口：裂缝内的压力灌注胶料完成后，对进胶口封堵。
检验：裂缝内压力灌注完成经固化养护期（25°C，3d）后检查各部位胶的密实度，对局部不密实处补充灌注。
（三）施工要求
表面处理：混凝土表面清理后使露出结构本体，吹净、擦净后，应无浮灰、污垢，裂缝内应无粉尘、浮渣。
安埋灌浆嘴排气口：灌浆嘴排气口埋设间距为0.6～2 m。灌浆嘴应安制在有利灌浆处（一般在较低处设置）灌浆嘴排气口埋设应有密封措施，不得在灌浆时发生漏浆。
封缝：封缝前应对裂缝周围混凝土表面进行清理，刷浆后用结构胶封堵，封堵必须密实、牢固、无渗漏。封逢后用0.2～0.3Mpa压缩空气检漏,发现渗漏后应修补，直至密封完好。
配制胶料：胶料应严格按比例称量配比，并充分搅拌，消除沉淀物、无色差为止。
压力灌注：灌浆时压力应逐渐升高，达到规定压力后，保持压力，进行灌浆，并随时观察排气口。出胶后立即封堵。压缩空气应洁净，防止油水随压缩空气混入胶料。
封口：灌浆完成后应立即拆除管道，进行封口，封口应密实不得漏胶。
检验：压力灌浆经固化后，应进行密实度检验，可钻芯取样检查浆体密实情况。
临时支撑方案
因本工程框架柱、梁加固需凿除原混凝土保护层，过程中对原结构体系有较严重削弱，
故需采取临时支撑措施。本工程临时支撑，采用φ48×3.5钢管及标准扣件搭设满堂排架。
搭设排架支撑时需留出1.5米左右施工通道，沿框架梁布置，通道位置需采用斜撑加固。
本层框架柱加固完成后分段拆除梁底支撑进行上层梁加固，跳仓间隔施工或纵横向按先后顺序进行。梁加固完成后将临时拆除的梁下支撑重新撑好。结构加固全部完成并达到设计强度后方可由上至下逐层拆除支撑。
存在问题
由于老建筑建造年代久远，原始资料、图纸往往缺失，通常靠现场实地勘察、测量取得建筑结构形式、尺寸等基本信息。现场实际数据的准确性需要将结构彻底暴露，但前期测绘工作受条件限制往往不到位，造成后续施工过程中图纸与实际情况不符，需要进行二次复核、探查工作。
结束语
通过本工程包钢加固施工实践，取得了理想的加固效果，证明湿式包钢的加固工艺能大幅度提高结构承载力及抗震能力，延长建筑使用寿命，并且保持原结构体系不变，特别适合混凝土框架结构的加固修缮。鉴于各类建筑的危旧老化情况不同，业主的使用及功能需求不同，湿式包钢的应用尚需根据实际情况选择不同的加固及灌浆材料。
参考文献
1、混凝土结构后锚固技术规程
2、混凝土结构加固技术规范
3、钢结构工程施工质量验收规范
4、混凝土结构工程施工质量验收规范
【关键词】 干式外包钢 湿式外包钢 施工工艺 承载力 排架支撑
中图分类号： K826.16文献标识码：A 文章编号：
引言
在发展迅速的城市建设中，建筑是城市的标志，是城市历史的见证。历史遗留的古建筑，不同时期的建筑群及现代建筑，都在诉说着城市的衍变。随着经济的不断发展，现代大都市高楼林立，建筑结构的维护、修护和加固必将是城市建设和管理的重要内容。面对着不同时期的诸多建筑所出现的质量问题，需要采用不同的修缮方法来延续建筑的使用价值及历史价值。本文简单介绍了湿式外包钢在老建筑加固应用中的施工工艺、施工难点及所遇问题。
简介
某工程为三类文物保护建筑，根据建设单位的保护要求和以后建筑功能定位要求，对该大楼进行结构修缮。因此对不满足现行规范、计算及构造要求的结构进行加固，以确保此楼的正常使用。
加固方式的确定
加固方法
常规的加固方式有钢筋混凝土增大截面法、包钢法等。其中包钢法根据工艺要求及作用机理又分为干式包钢法及湿式包钢法，该方法适用于使用上不允许增大构件截面尺寸，而又需要大幅度提高承载力的轴心和偏心受压构件的加固。
干式外包钢是型钢与缀板包裹约束混凝土构件后，对混凝土构件与钢材表面不做处理或简单填塞处理，外包材料与原构件间无任何连接或虽填塞有水泥砂浆但仍不能确保结合面剪力有效传递，所以只对构件起到包裹约束提高构件抗压能力的作用，干式外包加固是通过原物件变形把荷载转嫁给新加结构。
湿式外包钢是在干式外包钢的基础上，以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂等灌浆，是通过粘结措施使新老材料组合成一体，共同工作，共同受力。
大量的实验证明：在结构计算过程中，干式外包钢不考虑与原构件的共同工作。湿式外包钢只要施工质量合格，则可以完全按外包钢构套与原结构共同工作考虑。湿式外包钢与干式外包钢的本质区别就是，湿式外包钢能够利用新老结构粘结提供可靠的剪力与原结构共同承担荷载。
原结构状况
确定加固方式前需对此建筑原有结构作检测，基础混凝土的强度检测采用钻芯法检测，对梁、柱混凝土强度采用混凝土超声波测试仪和回弹仪进行现场抽样检测。经现场检测，混凝土构件钢筋的保护层已完全碳化，部分出现锈蚀、铁胀现象。分析检测结果表明，房屋结构的混凝土强度整体偏低，70.7%的构件混凝土强度低于15MPa。
设计加固方式的确定
根据检测结果，此房屋建造年代久远，原始结构材料强度偏低，房屋以及天桥的梁、板、柱等混凝土构件的保护层完全碳化，钢筋锈蚀严重，房屋结构耐久性严重降低，结构承载力不能满足现行规范要求。
又根据文保建筑保护修缮要求，老建筑修缮要修旧如旧，保持原结构体系及外观效果，故设计采用的加固方式既要大幅度提高结构承载力，又不允许增大构件截面尺寸。经综合考虑，设计采用湿式外包钢灌浆法對原结构进行加固处理。
施工方案
外包钢灌浆法加固
本工程框架柱、框架梁均采用包钢灌浆法加固。框架柱采用四角包角钢，缀板加强；框架梁底两边包角钢，梁顶钢板，配合闭合缀板加强。角钢型号有L110×10.0、L110×7.0、L75×5.0、L75×7.0、L50×5.0，钢板主要为10厚、8厚、6厚钢板，所有加固钢材材质均为Q345B。
框架柱施工方法
本工程设计加固后框架柱截面尺寸包括防火保护层，施工时采用灌浆料整体浇筑。
（一）施工程序
表面处理 制件拼装 模板安装灌浆料浇筑
养护 拆模
（二）施工方法
表面处理：凿除粉刷层，剥离混凝土保护层，露出原结构钢筋，清除旧混凝土粘结面上的浮灰、碎屑。钢材表面应除锈、清理。
制件拼装：按设计要求对原构件混凝土的加固面制件拼装，本工程框架柱采用四角角钢配合闭合钢箍套加固，严格控制电焊质量。
封模：灌浆料施工对模板拼缝质量要求很高，采用钢管抱箍安装牢固，并用木钎顶紧，模板拼缝粘贴双面胶带纸。
灌浆料浇筑：封模后进行灌浆料浇筑，可适当采用外震法确保灌注密实。
（三）施工要求
表面处理：混凝土表面清理后使露出结构本体，吹净、清理后，应无浮灰、碎屑，钢材打磨处理后，应无浮灰、污垢、锈迹。
制件拼装：应严格按设计图纸要求放样、拼装，焊接应平整牢固，不应有漏焊、夹焊。封模前须将钢结构围套固定牢靠。
封模：模板平整，不得有缺口、翘曲现象，模板安装牢固，拼缝严密，不得在灌浆时发生漏浆。封模时可在拼缝处粘贴双面胶带纸。
灌浆料浇筑：本工程层高较高，框架柱灌浆料浇筑宜分段进行，以保证灌注质量。灌注时可轻敲模板以利密实。
框架梁施工方法
（一）施工程序
表面处理 制件拼装 模板安装灌浆料浇筑
养护 拆模
（二）施工方法
表面处理：凿除粉刷层，凿毛混凝土表面，清除旧混凝土粘结面上的浮灰、尘土、污垢，若表面有蜂窝、裂缝，应进行修补，清理干净。对钢材进行除锈处理。钢材表面应除锈、清理。
制件拼装：按设计要求对原构件混凝土的加固面制件拼装，本工程框架梁采用梁底角钢，梁顶钢板，配合闭合箍板加固。
封模：安装模板，采用钢管扣件夹牢顶紧，安装牢固，模板拼缝粘贴胶带纸。
灌浆料浇筑：封模后进行灌浆料浇筑,可适当采用外震法确保灌注密实。
（三）施工要求
表面处理：混凝土表面清理后使露出结构本体，凿毛、吹净、擦净后，应无浮灰、污垢，钢板打磨处理后，使露出金属光泽擦净后，应无浮灰、污垢、锈迹。
制件拼装：应严格按设计图纸要求放样、拼装，焊接应平整牢固，不应有漏焊、夹焊。封模前须将钢结构围套固定牢靠。
封模：模板平整，不得有缺口、翘曲现象，模板安装牢固，拼缝严密，不得在灌浆时发生漏浆。封模时可在拼缝处粘贴双面胶带纸。
裂缝修补加固
包钢灌浆加固前对原结构裂缝需进行修补处理。
（一）施工程序
（二）施工方法
表面处理：清除混凝土裂缝两边的浮灰、尘土、污垢，使露出结构本体，用压缩空气吹净裂缝内部粉尘。裂缝两侧表面涂刷灌注胶。
安埋灌浆嘴排气口：在裂缝处埋设灌浆嘴排气口。
封缝：用结构胶封堵混凝土裂缝。对裂缝封堵后，用压缩空气从灌浆嘴处输入进行密封检查。
配制胶料：把甲乙两组胶料充分搅拌后，按比例配制后，倒入灌浆容器内。
压力灌注：用0.3～0.5Mpa的压缩空气将胶料从进胶口压入，排气孔溢胶后逐一予以封堵，直至裂缝内充满胶料。
封口：裂缝内的压力灌注胶料完成后，对进胶口封堵。
检验：裂缝内压力灌注完成经固化养护期（25°C，3d）后检查各部位胶的密实度，对局部不密实处补充灌注。
（三）施工要求
表面处理：混凝土表面清理后使露出结构本体，吹净、擦净后，应无浮灰、污垢，裂缝内应无粉尘、浮渣。
安埋灌浆嘴排气口：灌浆嘴排气口埋设间距为0.6～2 m。灌浆嘴应安制在有利灌浆处（一般在较低处设置）灌浆嘴排气口埋设应有密封措施，不得在灌浆时发生漏浆。
封缝：封缝前应对裂缝周围混凝土表面进行清理，刷浆后用结构胶封堵，封堵必须密实、牢固、无渗漏。封逢后用0.2～0.3Mpa压缩空气检漏,发现渗漏后应修补，直至密封完好。
配制胶料：胶料应严格按比例称量配比，并充分搅拌，消除沉淀物、无色差为止。
压力灌注：灌浆时压力应逐渐升高，达到规定压力后，保持压力，进行灌浆，并随时观察排气口。出胶后立即封堵。压缩空气应洁净，防止油水随压缩空气混入胶料。
封口：灌浆完成后应立即拆除管道，进行封口，封口应密实不得漏胶。
检验：压力灌浆经固化后，应进行密实度检验，可钻芯取样检查浆体密实情况。
临时支撑方案
因本工程框架柱、梁加固需凿除原混凝土保护层，过程中对原结构体系有较严重削弱，
故需采取临时支撑措施。本工程临时支撑，采用φ48×3.5钢管及标准扣件搭设满堂排架。
搭设排架支撑时需留出1.5米左右施工通道，沿框架梁布置，通道位置需采用斜撑加固。
本层框架柱加固完成后分段拆除梁底支撑进行上层梁加固，跳仓间隔施工或纵横向按先后顺序进行。梁加固完成后将临时拆除的梁下支撑重新撑好。结构加固全部完成并达到设计强度后方可由上至下逐层拆除支撑。
存在问题
由于老建筑建造年代久远，原始资料、图纸往往缺失，通常靠现场实地勘察、测量取得建筑结构形式、尺寸等基本信息。现场实际数据的准确性需要将结构彻底暴露，但前期测绘工作受条件限制往往不到位，造成后续施工过程中图纸与实际情况不符，需要进行二次复核、探查工作。
结束语
通过本工程包钢加固施工实践，取得了理想的加固效果，证明湿式包钢的加固工艺能大幅度提高结构承载力及抗震能力，延长建筑使用寿命，并且保持原结构体系不变，特别适合混凝土框架结构的加固修缮。鉴于各类建筑的危旧老化情况不同，业主的使用及功能需求不同，湿式包钢的应用尚需根据实际情况选择不同的加固及灌浆材料。
参考文献
1、混凝土结构后锚固技术规程
2、混凝土结构加固技术规范
3、钢结构工程施工质量验收规范
4、混凝土结构工程施工质量验收规范