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岩土研究院

【加固纠偏工程案例】薄腹梁抗剪力不足的补强加固技术

41 2023-08-15 18:35:24

哈尔滨市某研究所新建机加工车间的跨度为15m,施工时选用国标G353(六)SL15-3Ca薄腹梁,混凝土设计强度等级为C30,现场需预制薄腹梁7根。由于施工时水灰比控制不准,造成混凝土实际强度偏低。经采用回弹法、拔出法及试块试压试验,测得混凝土实际强度在C19~C30之间,均未达到设计强度等级。7根薄腹梁混凝土强度评定结果分别为29.7、25.3、23.9、25.0、22.2、20.0和19.3(MPa)。 




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薄腹梁按实际强度承载能力计算


根据对混凝土实际强度的检测结果,对7根梁的抗弯和抗剪强度进行了复核。考虑个别测点混凝土的强度等级较低,取C15混凝土。计算分析表明,梁正截面抗弯承载力能满足要求,而在梁变截面距支座1.85~2.85m处抗剪承载力不满足要求。故应对梁进行78加固。


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加固方案


加固方案是用C20细石混凝土将抗剪力不足部位的梁腹混凝土加厚(加固后梁腹厚度同下翼缘尺寸),以提高梁的抗剪能力。通过抗剪载能力计算得知,加固后梁混凝土能满足抗剪要求。为使新旧混凝土结合良好,要求将端梁腹加固部位混凝土表面凿毛,清洗干净,充分湿润,混凝土振捣密实。同时为进一步保证新旧混凝土共同工作,在构造上采取了相应措施。即在梁腹两侧各用3根-80×8竖向板带同上、下翼缘连接,2根横向板带同竖向板带连接,¢8钢筋网同横、竖板带连接,组成新浇混凝土钢骨架,并用6根¢10钢筋锚件穿透梁腹与梁两侧对应的竖板带焊接,以约束新浇混凝土侧向变形。


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施工过程


根据坚板带位置,弹出梁上弦钻孔及下弦凿除保护层中心线。查阅薄腹梁施工图后避开上弦钢筋确定钻孔位置,然后用22mm钻头钻孔。如遇钢筋,适当调整钻孔位置。下弦凿除保护层一律用手锤、小钢钎轻凿,剥露的钢筋用钢刷将混凝土碎渣、铁锈清除。根据上弦已钻孔位及下弦焊接板带位置,确定梁腹锚固筋位置并钻孔。


梁腹凿毛。在所有新旧混凝土胶结部位,手握钢钎将混凝土表皮轻轻凿出麻面。不允许使用手锤、大锤,以免破坏梁腹内部结构。


焊接钢骨架。根据设计要求,所有焊接缝的长度、高度满足焊缝构造要求即可。但应特别注意的是,板带与下弦主筋焊接时,主筋不允许出现咬肉现象,造成主筋截面损伤。故应派一名技术较高的电焊工焊接钢骨架。


清洗、湿润混凝土粱。对凿毛的梁面清洗干净,并连续浇水,充分湿润,以保证新、旧混凝土结合良好。


支模、浇注混凝土。支模前,在新旧混凝土胶接面刷一遍107胶水泥素装,以增强新旧混凝土粘结力;支模时应防止胀模,以免影响梁的外观;随后浇注掺复合早强剂的细石混凝土。采用竹片、钢筋人工振捣混凝土,并用木锤敲击模板,以振实混凝土。上翼缘下面局部不便浇注混凝土,可用1:2水泥砂浆压牢、抹实,12h后即可拆模,用草袋覆盖,浇水养护7d。


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加固效果


经对薄复合梁满负荷试验,观测裂缝、挠度均未见异常,效果极佳,并通过质量监督部门验收,交付使用以来无异常现象。