外包钢加固法是在混凝土构件四周外包型钢,通过型钢与原构件共同工作,提高构件的承载能力和刚度的方法。这种方法尤其适用于柱、梁等构件的加固,具有施工快、占用空间小、对原结构影响小等优点。
外包钢加固法的基本原理是型钢与原构件形成组合截面,共同承受荷载。新疆加固工程小编说型钢主要承担拉力或压力,约束原构件的变形,从而提高承载力。对于轴心受压柱,外包钢形成套箍作用,有效约束混凝土,提高抗压强度和延性。
根据型钢与原构件的连接方式,外包钢加固可分为干式外包钢和湿式外包钢两种。
干式外包钢是将型钢直接外包在构件表面,型钢与混凝土之间不填充胶粘剂,仅依靠接触面的摩擦力和连接件传递剪力。这种方法施工简单,但型钢与原构件不能完全协同工作,受力性能较差,适用于对承载力提高要求不高的场合。
湿式外包钢是在型钢与混凝土之间灌注结构胶粘剂(如环氧树脂胶),使型钢与原构件形成整体,能够更好地协同工作。新疆加固工程小编说湿式外包钢的受力性能接近组合结构,承载力提高幅度大,应用更为广泛。
外包钢加固的施工工艺(以湿式为例):
原构件表面处理:凿除粉刷层,对混凝土表面进行打磨,清除浮浆、油污,用压缩空气吹净。要求表面平整、干燥、无灰尘。
型钢制作与安装:根据设计尺寸加工型钢骨架,角钢作为主受力肢,缀板作为连接件。将型钢骨架套装在构件上,调整位置,保证与构件之间的间隙均匀(一般为3-5毫米)。用临时支撑固定。
焊接缀板:将缀板与角钢焊接连接,形成整体钢套。焊接时注意防止过热烧伤混凝土。
封缝与注胶:在型钢与原构件之间的缝隙四周用封缝胶封闭,留出注胶孔和排气孔。待封缝胶固化后,用专用注胶设备从注胶孔注入结构胶,直至排气孔出胶。保证胶体饱满密实。

固化养护:注胶后在常温下静置养护,一般24小时后可受力,7天后达到设计强度。
防腐防火处理:型钢表面应涂刷防锈漆,并按要求进行防火处理,如喷涂防火涂料、包覆防火板等。
外包钢加固法的优点突出:施工快捷,工期短;基本不增加构件截面尺寸,不减少使用空间;承载力提高显著,特别是对受压柱,约束效果;加固后构件外观变化不大,便于后续装修。缺点是用钢量较大,成本相对较高;对施工技术要求高,特别是注胶质量直接影响加固效果。
外包钢加固适用于以下情况:
混凝土强度等级偏低,且不宜增大截面的柱、梁加固。
高负荷下需要快速加固的构件。
抗震加固中需要提高结构延性和耗能能力的部位。
在应用外包钢加固时,应注意以下问题:
胶粘剂的质量至关重要,应选用通过耐久性检验的改性环氧树脂胶,其抗拉强度、粘结强度、耐老化性能应符合规范要求。
型钢与混凝土之间的间隙应均匀,注胶应饱满,无气泡,确保型钢与混凝土协同工作。
外包钢应通长设置,中间不得断开,以保证力的连续传递。
角钢下端应可靠锚固于基础或节点区,上端应与楼板或梁连接,形成整体。
外包钢加固法经过多年实践检验,已成为混凝土结构加固的主流方法之一,在各类加固工程中得到了广泛应用。