所属栏目：小学教育论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:239
近几年来，自然灾害频发如地震、洪水、雪灾等。特别是四川汶川特大地震灾害发生后，中小学校舍安全被国家放在了重要位置。针对中小学校舍点多面广，不少学校处在洪涝、滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和地震重点监防区、高烈度区等灾害多发地区，并且有相当数量的中小学校舍达不到现行中小学校舍抗震设防和综合防灾要求，尤其是上世纪90年代和“普九”早期建设的校舍问题更为突出。因此实施校舍安全工程，全面改善中小学校舍安全状况，切实提高中小学校舍抗震能力和中小学综合防灾能力，把学校建设为抵抗自然灾害最安全的地方，直接关系到广大师生的生命安全，关系到社会的和谐稳定。所以对中小学开展抗震加固、提高综合防灾能力建设，使学校达到重点设防类抗震设防标准，并符合对滑坡、泥石流、地面塌陷和洪水、台风、火灾、雷击等灾害的防灾避险安全要求。中小学校舍抗震加固成为一项重要工作，本文对此做了一些简要的概述。
结构加固改造技术是既有建筑改造工程施工的关键环节。原结构检测(或拆除后的二次检测)是确定加固方案的依据。制定加固方案须考虑加固部位、加固后使用年限。加固费用、加固周期等因素。
往往一个构件可采取单项或多项组合工法，以期取得较好的加固效果和良好的经济效益。结构的加固主要有以下几种方法：
1.混凝土墙及砖墙加固采用增加混凝土截面厚度补强方式加固。为增加原有砖(混凝土)墙与新混凝土墙之间的连接，采用钻孔锚筋技术。
2.喷射混凝土补强技术。
3.粘钢加固法。
4.化学螺栓锚固技术。
5.碳纤维布加固修补结构技术。
6.采用CGM 高强元收缩灌浆料加固混凝土。
7.裂缝自动压力灌浆技术。
现就钻孔锚筋技术、粘钢加固法的施工经验，形成以下工法做以下简述。。
一、钻孔锚筋工法
(一)工艺原理
1.结构胶在一定的温度。湿度范围内，本身具有较高的强度，并与钢筋、混凝土、陶瓷、砖等材料有极高的粘合力。抗拉、抗剪、抗压强度能满足一般结构受力要求。
2.利用钻孔机具，在预定部位，按设计孔径钻至规定深度，进行清孔，注入结构胶，植人钢筋，使钢筋与混凝土。砖等通过结构胶粘结在一起，满足传递结构受力的要求。
3.钢筋粘锚深度计算：
以上计算深度作为设计及施工参考，工程中应用时应根据锚筋规格。结构胶型号。结构材料情况现场对锚筋进行非破坏性试验，以试验结果决定锚固深度。
(二)工艺流程与操作要点
1.工艺流程。钻孔→清孔→孔干燥→孔除尘→钢筋及孔表面处理→配胶→灌胶→插筋→固定养护。
2.操作要点。
⑴钻孔。
①在钻孔前剔凿掉装饰层，露出结构基层。
②根据结构竣工图或钢筋探测仪器普查原有混凝上结构内钢筋分布情况。
③按设计图纸要求在施工面划定钻孔锚固准确位置、孔径。根据工艺要求一般为钢筋直径d+6～10mm.或由设计选定。
④钻孔。根据钢筋直径、钢筋锚固深度要求选定钻头和机械设备。
20mm 以内孔径用冲击钻，20-40mm 间可用手持金刚石钻机，40mm 以上用吸附式金刚石钻机。砖墙用电锤钻孔，要求两台电锤在同一面墙上工作问距不小于5m，以免引起较大的振动;混凝土用静力钻孔机(水钻)打孔。
钻孔按要求一次钻到规定深度。
⑤按施工顺序每钻孔成一定批量后，请甲方、监理验收孔径孔深等，合格后方可进行下一步施工，竖向孔要立即用木塞等将孔堵上临时封闭，以防异物掉人孔内。
⑵孔洞处理。
①清除孔内集水，异物等，可采用风机加导管伸人孔内吹净。
②视孔内干燥程度采用自然风干或用加热杆烘干，以不向外排放热气为准。
③用棉丝擦去孔内粉尘，用丙酮清洗孔壁。
⑶钢筋处理。
①对于钢筋的锈蚀部分，应用砂纸先打磨除锈，至露出金属光泽为止。
②钢筋锚固部分用丙酮清洗干净，成一定批量后经验收合格，方可#p#副标题#e#使用。
⑷配胶。对于双组分结构胶，严格按使用说明书规定的比例配胶，搅拌均匀，一般在40-60min 时间内使用完毕，如气温较低，胶液粘度太大，可采用水浴将胶适当升温使其粘度降低。同样，当气温较低时，孔壁和钢筋可在栽筋前用热空气适当加热。水平孔堵孔用胶应有较高的稠度，可在已配好的胶中加入适量水泥或其他规定填料(按使用要求配料)。
⑸灌胶。垂直孔可将胶液缓慢细流注入孔中，水平孔须先将胶注入灌浆注浆器中(用塑料薄膜制作)，然后注入孔中。孔外溢出粘合剂为最佳状态，灌胶应一次完成。
⑹栽筋。将处理好的钢筋插入孔中，放人时缓慢转动钢筋，让孔与钢筋全面粘合，然后用堵孔胶堵口。放人钢筋时要防止气泡发生。
⑺养护。在常温下自然养护，养护期间不应扰动，一般3d 可受力使用。环境温度低于5℃时，应采用人工加温养护。
⑻对于墙体上打通孔进行锚筋的，应在墙体一侧设一人堵孔并放锚筋，另一侧设一人灌胶，两人配合施工。
(三)材料
1.结构胶是一种以环氧树脂为主体，掺有多种改性辅助剂和填料的高分子聚合材料。一般为双组分材料，混合后搅拌均匀，呈胶稠状，特别适用于钢材与混凝土，钢材与钢材的粘结。
2.结构胶有多种型号，适用于不同的温湿环境，使用时要根据施工现场及使用环境由设计确定。结构锚固胶应通过建设部科技成果评估;用于生根的结构锚固胶应能在潮湿环境下施工和固化，并能确保钢筋锚固生根的可靠连接。
3.结构胶技术性能要求。
钢/钢粘结剪切强度：≥17MPa，满足设计要求;
锨混凝土粘结剪切强度：大于混凝土的剪切强度(混凝上层破坏);
抗拉强度：钢/钢之间≥33.5MPa;钢/混凝土之间混凝土破坏;
耐温性能：一般环境温度-30℃-60℃以内，强度不降低;
耐湿性能：环境湿度90%以内强度不降低;
耐久性能：50 年内强度不降低;
耐酸碱性：满足一般环境要求;
初凝时间：40min 至1h(20℃)。
(四)质量要求
1.严格按使用说明书使用胶料，计量要准确，按照比例用磅秤称(或做量桶标注)，配胶由专人进行，搅拌要均匀，配好胶后要在规定的时间内用完。
2.钻孔深度、孔径、钢筋处理、配胶等均要依据设计要求及材料、工艺要求进行专人验收，合格后方可进行下步施工。
3.在施工现场同种环境下做抗拔试验，抗拔力应达到设计要求。
4.结构胶配料时切忌有水滴人盛胶容器内。容器应清洁。
5.确保养护质量，保证养护天数。
6.钢筋粘锚施工的验收。
(1)在粘锚生根的原件上抽样进行非破坏性抗拔试验，超过设计要求的标准强度值即。抽样数量与设计单位商定，一般按每层每段抽取若干组，每组三根。
(2)在施工现场同种环境下做若干试件，进行抗拉拔破坏性试验。试件数量与设计单位商定。
(3)主要仪器试验设备：千斤顶，传感器，试验油泵。
二、粘钢加固施工法
(一)工艺原理和设计规定
1.加固机理是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面，钢板与混凝土形成统一的整体，利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。
2.设计规定。
(1)受弯构件正截面受拉区加固，可采取在受拉区表面粘结钢板方法。
(2)受拉钢板在其加固点外的锚固粘结长度入通过计算确定。
(3)若钢板粘结长度无法满足锚固粘结长度L 的规定，可在钢板的端部锚固区粘结U型箍板如图4，此时，锚固区的长度应满足相应的规定。
(4)当构件斜面受剪承载力不足时，可按图5 所示方法粘结并联U 型箍板进行加固。
(5)受弯构件正截面受压区加固，可在受压区梁两侧粘结钢板，见图6 所示。
(6)连续梁支座处负弯矩受拉区的加固，应根据该区段有无障碍物，分别采用不同的粘钢方法。
(二)工艺流程及操作要求
1.工艺流程。
钢板制作→基底处理→卸荷→配胶→粘贴→固定及加压→固化→检验→防腐处理
2.操作要点。
(1)钢板制作。按设计图纸要求，根据混凝上构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型、钻孔(钻孔以混凝土构件上螺栓孔位置为准)。
(2)基底处理，表面处理包括加固构件结合面处理及钢板贴合面处理。
对于混凝土构件结合面，应根据构件表面的新旧程度，坚实程度，干湿程度，分别按以下情况处理：
①对表面有浮油污物的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm 厚表层，直至完全露出新面，并用压缩空气吹除粉粒，处理后，若表面严格凹凸不平，可用高强树脂砂浆修补。
②对表面已碳化的旧混凝土构件的粘合面，直接对粘合面进行打磨，去掉1～2mm 厚表层，用压缩空气除去粉尘或用清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。
③对于新混凝土粘合面，先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面，或用清水冲洗，待完全干后即可。
④对于湿度较大的混凝土构件或龄期在3 个月内的混凝上构件，因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低，故除满足上述要求外，尚须进行人工干燥处理。
⑤对于露筋的混凝土表面，需用钢丝刷(将钢筋表面的锈蚀除去，再剔除松动的混凝土，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补。
⑥对于本身空鼓的混凝土构件，应将空鼓处剔除，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补混凝土。
⑦对于未生锈或轻微锈蚀的钢板，可用喷砂，砂布或平轮打磨，直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直，其后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。
⑧对于大面积锈蚀的钢板，须先用适度盐酸浸泡20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，最后用平砂轮打磨出纹道。
⑨在混凝土体钻胀栓孔并埋人胀栓(由设计确定)。
(3)卸荷。为减轻和消除后粘钢板的应力，应变滞后现象，粘钢板前宜对构件适量进行卸荷，卸荷方式如下：
①对老建筑采用拆除原有的吊顶。墙面装饰、地面面层。设备等方法，以达到卸静荷的目的。
②对一些不能卸静荷的构件，可采用千斤顶顶升的方式卸荷，对于承受均布荷载的梁，应采用多点(至少2 点)均匀顶升;对于有次梁作用的主梁，每根次梁下需设1 台千斤顶，顶升吨位由设计计算确定。
③卸活荷载。
(4)配胶。目前各种结构加固用胶粘剂基本上为甲。乙双组分，使用前需进行现场质量检验，进行抗拉拔试验，合格后方能使用，使用时在现场临时配制，配制时按产品说明书规定进行。将甲、乙两组分别倒人干净容器，容器内不得有油污，利用手提电钻搅拌，或采用人工搅拌，搅拌至色泽完全均匀为止。
(5)粘贴。胶粘剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板贴合面，为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，宜先用少量胶在结合面来回刮抹数遍，再添抹至所需厚度(1～3mm)，中间厚边缘薄，然后将钢板贴干预定位置，若是立面粘贴，为防止流淌，可加一层脱蜡玻璃丝布。
(6)固定与加压。钢板粘好后，应立即用特制U 形夹具夹紧或用支撑顶撑或用膨胀螺栓等固定，并适当加压，以使胶液刚从钢板边缘挤出为度。膨胀螺栓一般兼作钢板的永久附加锚固措施，其埋设孔洞与钢板一道于涂胶前配钻。
(7)固化。结构胶粘剂都是常温(20℃)下固化，24h 即可拆除夹具或支撑，3d 即可受力使用，若气温低于5℃，应采取人工加温，一般用红外线灯或电热毯加热保温，固化期中不得对钢板有任何扰动。
(8)检验。粘钢结束后，组织有关人员验收，发现问题及时处理。
(9)防腐处理，外部粘钢加固钢板，#p#副标题#e#应按设计要求进行防腐处理。一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰或喷防火涂料的方法进行保护。
(三)材料粘钢加固的主要材料为建筑结构胶和钢板。
1.结构加固用胶，必须是粘结强度高。耐久性好。温度变形较小的刚性胶种。目前所用的JGN 建筑结构胶和YJ 建筑结构胶是一种以环氧树脂为主体的，掺有多种改性用助剂和填料的高分子聚合材料。
JGN 型胶由甲。乙两种成分组成。甲为白色，乙为黑色按甲：乙=4：l(重量)混合拌匀使用。
2.混凝土的抗剪试验值。
3.耐高温胶。
4.YJ 建筑结构胶由甲。乙两种成分组成。甲组份：乙组份=4：1(重量)混合拌匀使用。
5.加固用钢板，一般采用Q235 或18Mn 钢为宜。钢板。
(四)质量标准
1.工程验收时必须有钢板及建筑结构胶的材质证明、复试报告及胶的抗拉拔试验报告。
2.每一道工序结束后均应按工艺要求及时进行检查，做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。
3.加固构件的粘钢质量，一般采用非破损检验，即从外观检查钢板边缘溢胶色泽，硬化程度，用小锤敲击钢板表面，以回音来判断有效粘接面积，如出现空鼓等粘贴不密实的现象采用压力灌胶的方法进行补救，若粘结面积锚固区少于90%，非锚固区少于70%(锚固区由设计计算确定)，则判定粘结无效，需重新施工。
4.对于重大工程，为真实检验其加固效果，尚需抽样进行荷载试验，一般仅作标准使用荷载试验，即将卸去的荷载重新全部加上，其结构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求。
5.大面积粘贴前需做样板，待有关方面验证后，再大面积施工。
6.关键控制点：
(1)工作环境的温度，由于胶本身的性能要求操作时温度在5～60℃之间。
(2)工作环境的相对湿度不大于70%，如果相对湿度过大，胶容易受潮而起鼓泡，从
而影响粘贴质量。
(3)基底处理是关键工序，基底处理不应只停留在构件的表面处理，尤其对于老结构，更应对其本身检查是否有空鼓，裂缝现象，以便采取相应措施保证粘贴质量。
(4)的粘贴时，一定要避免先粘后焊，因焊接温度过高，容易引起结构胶老化而失效。
(5)粘贴钢板与原构件宜采用胀管螺栓连接。
结束语
以上是对加固施工方法的一些简单的介绍，通过对中小学校舍抗震加固，使中小学校达到重点设防类抗震设防标准，达到建筑安全的的要求，创建安全优质的校园环境，共创一个美好的和谐社会。
参 考 文 献
1.中小学建筑设计规范(GBJ99).中国建筑工业出版社.
2. 建筑抗震设计规范(GB 50011—2001).中国建筑工业出版社,2008.
3. 建筑抗震加固基术规程(JGJ116—2009).中国建筑工业出版社,2009.