摘要：本文筆者結(jié)合工程實(shí)例，介紹了應(yīng)用粘貼鋼板技術(shù)對(duì)鋼筋混凝土筒體剪力墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)剛度補(bǔ)強(qiáng)加固的分析驗(yàn)算、方案設(shè)計(jì)及施工工藝，而且可為非平面鋼筋混凝土構(gòu)件粘鋼加固提供經(jīng)驗(yàn)借鑒�？晒﹨⒖�。
　　關(guān)鍵詞：筒體剪力墻、結(jié)構(gòu)剛度、粘貼鋼板
　　1 工程概況：
　　本工程為九層框架?筒體剪力墻結(jié)構(gòu)。其中內(nèi)筒內(nèi)徑為4100mm，內(nèi)筒外徑為5500mm，內(nèi)筒剪力墻厚度為700mm。設(shè)計(jì)標(biāo)高20.00米以下混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45，20.00米以上混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。 該工程在結(jié)構(gòu)混凝土實(shí)體檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)部分樓層的筒體剪力墻混凝土強(qiáng)度低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)。其中主塔二層外筒為C39.2；主塔五層外筒為C35.5；主塔四層內(nèi)筒為C27.3。征得業(yè)主方同意后，總承包方委托有專業(yè)資質(zhì)的單位對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)補(bǔ)強(qiáng)和耐久性修補(bǔ)。
　　2 筒體剪力墻結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算分析與論證
　　2.1核心筒主要是抗側(cè)力構(gòu)件，在框?剪（或框筒）結(jié)構(gòu)中，剪力墻對(duì)結(jié)構(gòu)物的位移起控制作用，結(jié)構(gòu)變位取決于構(gòu)件總體剛度EcI。剪力墻剛度的變化將引起樓層剪力的重分配，使各抗側(cè)力構(gòu)件的實(shí)際受力與設(shè)計(jì)不符，結(jié)構(gòu)將存在潛在的安全隱患。
　　2.2該工程主塔二層外筒剪力墻混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C45，實(shí)際混凝土強(qiáng)度Ｃ39.2，其混凝土彈性模量Ec的比值為Ec39.2/Ec45=3.20×104/3.35×104=0.96。在墻體截面不變（即I不變）時(shí)，墻體剛度僅降低4%；同樣，經(jīng)計(jì)算，主塔五層外筒剪力墻墻體剛度降低了3%；主塔四層內(nèi)筒剪力墻墻體剛度降低了11%。
　　2.3一般核心筒是個(gè)軸壓比較小的構(gòu)件，本工程核心筒各墻肢軸壓比最大值均小于0.60，混凝土的延性仍能得到保證，滿足規(guī)范要求。
　　2.4核心筒剪力墻各墻肢（段）基本上按構(gòu)造要求配筋，而實(shí)際配筋率均大于計(jì)算值。
　　綜合上述分析可知，主塔二層和主塔五層外筒剪力墻混凝土強(qiáng)度有所降低，引起結(jié)構(gòu)剛度下降，但降幅低于規(guī)定值8% ，沒有引起剛度突變。在風(fēng)荷載或地震荷載作用下，全樓最大層間位移變化甚微，建筑物位移受到影響很小。因此，不需加固補(bǔ)強(qiáng)處理。主塔四層內(nèi)筒剪力墻因?yàn)榛炷�土�?qiáng)度降低太多，引起結(jié)構(gòu)剛度較大幅度下降，形成結(jié)構(gòu)薄弱層，必須對(duì)該部位進(jìn)行加固，以增強(qiáng)核心筒剪力墻剛度。擬采用墻體兩側(cè)粘貼鋼板進(jìn)行加固
　　3 設(shè)計(jì)加固方案及剛度驗(yàn)算
　　3.1根據(jù)設(shè)計(jì)方案，在剪力墻兩側(cè)粘貼鋼板進(jìn)行剛度補(bǔ)強(qiáng)。其中垂直方向粘貼?100×6mm@300mm鋼板;水平方向粘貼?100×3mm@400mm鋼板（環(huán)形箍板）。垂直和水平方向交叉節(jié)點(diǎn)處植入M12錨栓對(duì)鋼板進(jìn)行螺栓固定。構(gòu)造如圖1所示：
　　
　　
　　3.2 加固后主塔四層剪力墻截面剛度驗(yàn)算（取展開長(zhǎng)度一米計(jì)算）根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367¬?2006第8.1.3條：EI=Eco I co
　　3.2.1 原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度EI=3.25×104N/mm2bh3/12=3.25×104×1000×7003/12=92.9×1013
　　3.2.2 按實(shí)測(cè)混凝土強(qiáng)度值（C27.3時(shí)，Eco=2.96×104N/mm2）得出結(jié)構(gòu)剛度Eco I co=2.96×104N/mm2bh3/12=2.96×104×1000×7003/12=84.6×1013≤92.9×1013
　　3.2.3加固后結(jié)構(gòu)剛度EI=EcoIco+EaAaaa2=84.6×1013+2×（206×103×333×6×3532）=95×1013≥92.9×1013
　　因此，加固后可以滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度。
　　4 粘鋼工法及技術(shù)措施
　　4.1砼基層表面處理
　　4.1.1放樣：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所確定的粘貼鋼板范圍，用墨線彈出需進(jìn)行基層處理的部位和范圍，外圍線宜放大2cm。
　　4.1.2砼基層表面清洗、修復(fù)、打磨。所有墻體粘結(jié)面必須干凈，無油垢等污物，表面無潮氣和霜凍。如果粘結(jié)面很舊很臟，可用鋼絲刷和高效洗滌劑，刷除表面的污垢并用冷水沖洗后烘干�；鶎用嫔系母鞣N缺陷（如剝落碎片、蜂窩、空洞、腐蝕層等）必須清除或采用適當(dāng)?shù)牟牧希ǜ邚?qiáng)度水泥砂漿或環(huán)氧膠泥）修復(fù)。對(duì)粘貼面進(jìn)行打磨至完全露出新面為止。粘貼前用無油壓縮空氣對(duì)基層面進(jìn)行除塵、干燥。
　　4.2種植錨栓
　　4.2.1錨栓孔定位
　　根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定錨栓孔尺寸、間距、深度、排列方向等，在基層相應(yīng)的位置作出標(biāo)記。
　　4.2.2鉆孔、清孔
　　根據(jù)錨栓孔的深度、孔徑選擇合適的鉆頭，并在鉆頭上相應(yīng)長(zhǎng)度的位置上作好刻度標(biāo)記，以保證鉆孔深度滿足要求。鉆孔時(shí)應(yīng)避免鉆到鋼筋，碰到鋼筋時(shí)應(yīng)合理偏位并做好標(biāo)記。 廢棄的鉆孔應(yīng)采用修補(bǔ)材料填充。
　　孔鉆好后，用毛刷和壓縮空氣將孔內(nèi)石屑、灰塵清除干凈。必要時(shí)，錨栓孔清除干凈后，及時(shí)封住口部，避免灰塵、雜物再次落入孔內(nèi)。
　　4.2.3安裝錨栓
　　將錨固化學(xué)膠水混合物注入孔內(nèi)，隨即插入錨栓。錨栓安裝好固化后方可進(jìn)行下一步安裝受力。
　　4.3 鋼板下料、成孔、除銹
　　4.3.1按照設(shè)計(jì)圖紙對(duì)鋼板進(jìn)行下料，然后確定錨栓孔位置。錨栓孔定位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際錨栓安裝位置作適當(dāng)調(diào)整，孔位必須保證與現(xiàn)場(chǎng)植栓孔位置相吻合，然后進(jìn)行鉆孔或沖孔。
　　4.3.2下好料的鋼板的粘結(jié)面必須經(jīng)過除銹和粗糙處理。鋼板未生銹或輕微銹蝕時(shí)，可用適當(dāng)?shù)墓ぞ撸▏娚�、砂布、角磨機(jī)等）打磨。打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直。粘結(jié)面處理好后的鋼板粘貼前應(yīng)放置于通風(fēng)、干燥處，避免粘結(jié)面再次生銹及沾染油污。
　　4.4 粘結(jié)劑配制
　　確認(rèn)計(jì)量器、混合容器有無殘存樹脂、溶劑、灰塵等。 參照材料使用說明書，必須保證主劑與固化劑以規(guī)定的比例攪拌。應(yīng)采用電動(dòng)攪拌機(jī)和刮刀等，以一定的速度按同一方向攪拌。注意拌和時(shí)避免雨水、油污或雜物等進(jìn)入容器。一次攪拌量要考慮粘結(jié)劑的可使用時(shí)間和工作量，攪拌混合量要在可使用時(shí)間以內(nèi)，盡量一次用完，過期不可使用。
　　必須注意：每批粘結(jié)劑的可使用時(shí)間因環(huán)境溫度的不同和攪拌混合量的不同而不同�；旌先萜飨虏窟吔翘幒茈y攪拌，攪拌要特別注意，確保粘結(jié)劑攪拌均勻。
　　粘結(jié)劑為易燃產(chǎn)品，原料應(yīng)密封儲(chǔ)存，遠(yuǎn)離火源，避免陽光直接照射。
　　4.5 粘貼型鋼
　　4.5.1 涂膠
　　粘結(jié)劑拌和好后，用抹刀同時(shí)涂在已進(jìn)行過表面處理的基層面和鋼板帶粘結(jié)面上，適當(dāng)控制好厚度，中間厚邊緣薄，然后將鋼板固定在預(yù)定位置。 因?yàn)槭橇⒚嬲迟N，為防止粘結(jié)劑流淌，可在粘結(jié)劑面上加一層脫臘玻璃絲布。
　　4.5.2 粘貼鋼板
　　按照先垂直向后環(huán)向的順序，依次粘貼、安裝涂好膠的鋼板。粘貼好鋼板后用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，判斷有無空鼓，如有空鼓則應(yīng)剝下鋼板補(bǔ)膠，重新粘貼。
　　鋼板粘貼好后立即逐次擰緊錨栓螺帽以施加適當(dāng)壓力，以膠液從鋼板邊縫中擠出為度。通過檢查，對(duì)環(huán)向箍板膠液不飽滿或漏液處，可注膠彌補(bǔ)。
　　4.5.3 固化
　　粘結(jié)劑在常溫下固化。溫度保持在20℃以上，24小時(shí)后即可進(jìn)行下道工序。
　　4.5.4 防護(hù)層施工
　　在加固好的混凝土基面上貼掛鍍鋅鋼絲網(wǎng)（防裂），用M10水泥砂漿分層抹面，厚度不小于30mm，作為防護(hù)層。
　　5建議
　　5.1垂直方向的鋼板是主要受力板，應(yīng)盡量整根加工。如果要焊接，則相鄰兩根鋼板的焊接接頭應(yīng)上下錯(cuò)開，然后在接頭位置增設(shè)環(huán)形箍板。
　　5.2 做防護(hù)層之前，要割除多余的錨栓頭，并對(duì)所有鋼板進(jìn)行除銹，然后再做防護(hù)層。