鋼絲繩網片—聚合物砂漿外加層加固施工技術研究

陳愛國 肖三霞

摘要：如果在工程實踐中，加固梁處于正常狀態，處于使用年限之內，沒有開裂破壞等問題出現，本公司通過技術攻關，形成了鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層加固施工技術。采用此種方法后，構件應力水平下降，能夠達到更好的加固效果，同時還能使結構整體承載力顯著提升，本技術工藝簡單，質量可靠，具有重要的經濟與社會效益。

Abstract： In view of the phenomenon of premature cracking and destruction of strengthened beams in practical engineering without reaching the design service life， the construction technology of strengthening steel wire mesh mortar and polymer mortar was formed by solving the technical problems. This method can reduce the stress level of the strengthened members and not only improve the effect of reinforcement， but also improve the bearing capacity of the whole structure by a large margin. The technology has the advantages of simple technology， reliable quality and important economic and social benefits.

關鍵詞：鋼絲網砂漿；聚合物砂漿；加固

Key words： wire mesh mortar；polymer mortar；reinforce

中圖分類號：TU746.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0121-03

0 引言

網絲網砂漿加固法在施工過程中得到廣泛的用，其操作步驟如下，把鋼絲網鋪設在混凝土表面，并進行壓抹和澆注水泥砂漿的操作，與原結構融為一體，能夠共同工作，這種施工方法能夠使結構承載力顯著提高[1]。在各種結構類型施工中得到廣泛應用，在建筑物、構筑物、涵洞橋梁施工中，這種方法的使用率較高。而且適用于各種結構形狀。在對不同結構部位進行加固操作時，此種方法能夠達到較好的效果。與加大截面法相比較，兩種方式有較高的相似度，都屬于體外配筋加固方法，適用的范圍較為廣泛，在梁、板、柱、墻等混凝土結構加固時，能夠產生良好的效果[2]；但是兩種方法也有不同之處，使用了鋼絲網砂漿加固法，其截面并未出現大的變化，不會出現結構自重增加的情況，對結構外觀和空間所產生的影響有限，另外此種方法的優勢還在于可以使復雜工序變得簡單，無須進行支模和澆搗等操作。粘鋼、噴射也是比較常見的混凝土加固技術，與之相比，鋼絲網砂漿加固法的施工工效更好，操作更加便捷，濕作業并不多，無須大型施工設備即可完成。從現場的實際情況來決定鋼絲網的尺寸并進行現場裁剪，無需專業工具即可完成切割。另外鋼絲網砂漿法具有耐腐蝕性，并具有良好的耐久性，無須定期防銹維護，對內部混凝土結構具有較強的保護功能，雙重加固的目標得以實現[3]。從鋼絲網的性質來看，質地比較柔軟，與加固結構表面結合得更加緊密，對施工技術沒有過高的要求，操作起來更加便捷。與纖維加固不同，鋼絲網砂漿加固對高溫的耐受度較好，屬于無機材料，無須纖維加固，加之鋼絲網的價格較為低廉，只是碳纖維的1/15-1/30，良好的經濟性得以彰顯[4]。鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層加固是否能夠達到良好的效果，是由加固層混凝土構件之間是否具有良好的粘結性所決定的，為了使實際工程中加固梁正常工作，在使用年限期間正常發揮功效，避免出現開裂等問題，施工工藝起到決定性作用，技術要點也是非常關鍵的。為此，本公司結合房屋建筑中的鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層加固工程，聯合設計單位進行技術攻關，鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層加固施工技術得以形成并逐漸發展成熟。

1 工藝原理

在工程建設過程中，鋼絲繩網片-聚合物砂漿外加層加固技術的應用比較廣泛，由于粘合強度和彎曲強度處于良好狀態，使鋼絲繩網片被滲透性聚合砂漿附著，與混凝土融為一體，承擔起荷載作用的影響產生彎矩和剪力。該種方法的應用性較強，應用于混凝土構件正截面、斜截面承載力加固中。但要注意的是在經過加固操作后，原結構外觀受到影響而發生變化，但是從加固效果來看，使加固構件的應力水平下降而達到良好的效果，更重要的是使結構整體承載力顯著提升。聚合砂漿的粘接性較好，同時還是無機材料，耐久性較強，抗壓強度較高，可以快速固化，粘接性能較強，不論是保水性能還是抗裂性、耐堿性和耐紫外線性等，都達到較高標準。在混凝土樓板、土梁、橋梁等工程進行加固操作時，鋼絲繩網片-聚合物砂漿加固技術得到廣泛應用，其功能和作用已得到認可。其加固原理圖如圖1。

2 操作要點

2.1 施工準備

采用鋼絲繩網片加固混凝土結構，應由熟悉該技術施工工藝的專業施工隊伍來從事此項工作，熟悉圖紙，具備良好的技術措施，能夠完成腳手架搭設等各種類型的操作。

2.2 加固構件表面處理

①對于加固砼體要進行清理，使硂結構新而顯露出來，同時還要對加固構件的表面進行清洗，可以用高壓水槍來完成清潔工作，使已經處于酥松狀態的混凝土被清理掉。

②如果混凝土加固構件出現裂縫，要先對其進行修補，如果原構件鋼筋出現銹蝕，要對外漏鋼筋進行除銹操作，防止再次除銹。還要對原構件鋼筋進行檢測，如果能夠確定有銹蝕的可能性，但混凝土保護層仍然是完整的，可以對其噴涂阻銹劑，達到預防銹蝕的情況發生，聚合物砂漿修補后，再進行下一道工序。

③在對其表面加以處理后，可以用高壓水對其加以沖洗，使之處于潮濕狀態，然后再進行抹聚合物施工，可以使固化過程中的水份流失的情況緩解，使聚合物固化效果更好，達到較高的強度。對濕潤用水的水質也有具體要求，與普通混凝土和砂漿用水要求相同即可。

2.3 綁扎鋼筋網

①根據加固設計要求選用需要的鋼絲繩網或鋼筋網。

②綁扎、安裝鋼絲繩網操作要點：

1）鋼絲繩網片與加固基體的固定，應在鋼絲繩網片就位并張拉繃緊的情況下進行：首先將沿受力方向相鄰的兩根鋼絲繩用套環中的卡片包裹后，用錘子將卡片錘緊，再將套環固定在加固構件一段的銷釘上；然后用銷釘和繩卡固定離套環最近的第一個繩卡上，再沿受力鋼絲繩方向，離套環1500～2000mm處用張拉機將鋼絲繩繃緊，馬上用銷釘和繩卡固定好繃緊的鋼絲繩，松開張拉機。重復張拉和固定鋼絲繩，直至加固構件的另一端。在鋼絲繩張拉時，只需繃緊，用手搖晃時沒有明顯的松弛感即可。

2）兩片鋼絲繩網相連時，第二片鋼絲繩網的端頭應固定在上一片已經安裝好鋼絲繩網內部，形成一定的搭接長度。受力鋼絲繩的搭接長度不應小于600mm，且不能位于最大彎矩區。橫向鋼絲繩的搭接長度為兩根受力鋼絲繩之間的距離。

3）柱加固采用四面圍套加固方式：將鋼絲繩網片沿受力鋼絲繩方向將加固柱包裹起來。施工時應該繃緊受力鋼絲繩，形成扎箍，如加固柱的周長不超過2m，則可將鋼絲繩一次張拉繃緊；如加固柱的周長大于2m時，則需要分段張拉鋼絲繩。兩端頭的搭接長度不應小于600mm，如加固柱為棱柱體，應將加固柱的四角打磨成圓角，受力鋼絲繩兩端應對稱分布在柱棱邊兩側；然后再用繩卡固定橫向鋼絲繩。

4）梁加固采用三面圍套加固方式：首先沿梁方向將受力鋼絲繩都用套環固定在梁一端的錨栓上，再分段繃緊固定受力鋼絲繩。

5）板面加固的施工方法也采用分段固定的施工方法：如為樓板加固，鋼絲繩網固定在樓板受壓面：如為墻面加固，鋼絲繩網片繃緊固定在墻面的一側或兩側。

③綁扎、安裝鋼筋網操作要點：

1）采用對拉鋼筋、植筋錨固、錨栓錨固等形式作為固定銷釘。

2）柱加固：先固定受力筋，然后再固定箍筋。

3）板樓加固：首先，將受力筋切割成長短不同的兩部分，然后在加固樓板受壓面的兩端分別將長短不同的受力筋通過斜孔植筋的方法交替對應固定，在將受力筋的兩部分焊接起來；或再通過焊接和捆扎的方法將分布筋固定在受力筋和銷釘上。

4）梁加固：和樓板加固的施工方法一樣。

5）墻面加固：先固定受力筋，然后通過對拉、焊接和捆扎的方法將分布筋固定在受力筋和銷釘上。

2.4 植入混凝土構件固定鋼絲繩（鋼筋）網銷釘

①植入混凝土構件固定鋼絲繩（鋼筋）網銷釘的一般規定：

1）鋼絲繩網固定銷釘一般采用尼龍錨栓或膠粘螺桿植入加固構件基體中作為支點，以開口銷（繩端用套環）作為繩卡連接網片。錨栓長度不應小于55mm，直徑不應小于4.0mm，凈埋深度不應小于40mm，間距不應大于150mm。構件端部固定鋼絲繩套環用的錨栓，其凈埋深度不應小于60mm。

2）鋼筋網固定銷釘一般采用植筋。如果選擇應用了有機結構膠植筋，對錨固的深度提出要求，高于5d且不小于40mm：如果選擇采用的是無機結構膠植筋，對錨固深度提出具體要求，即高于8d而且不得小于60mm。

②植筋錨固和錨栓錨固的操作要點：

1）鉆孔：采用錨栓錨固時，其產品說明書都表明有鉆孔直徑和鉆孔深度，但對于承受拉力的錨栓，不得小于8.0d0（d0為錨栓公稱直徑）；對承受剪力的錨栓，不得小于6.5d0；采用化學植筋時，鉆孔的方向有直孔、斜孔兩種，直孔的方向與受力方向一致；斜孔的方向為受力方向成45角度，植筋錨固鉆孔直徑（D）一般為植筋直徑1.25倍。

2）鉆孔完畢，檢查孔深、孔徑，合格后將孔內粉塵用壓縮空氣吹出，然后用毛刷、棉布將孔壁刷凈，再次壓縮空氣吹孔，應反復進行3～5次，直至孔內無灰塵，并用丙酮清洗干凈，將孔口臨時封閉。

3）固定錨固鋼筋或錨栓：

錨固鋼筋應采用帶肋鋼筋。首先把鋼筋錨固長度范圍內的鐵銹清除干凈，并在鉆孔中注入植膠，在插入鋼筋后植筋填充物會有少量的溢出，采用旋轉或手錘擊打方式把鋼筋推入鉆孔中；植筋錨固后，在1～3d內不得擾動鋼筋，若有較大擾動宜重新植。

錨栓錨固應按其操作說明的要求固定在鉆孔中。

③錨固承重力檢驗：現場檢驗方法按照《混凝土結構加固設計規范》GB50367中的附錄N進行。

2.5 鋼絞線加固具體部位做法

進行滲透性聚合物砂漿施工時可以使用噴射器和人工抹壓的方法，能夠達到較好的效果。但要注意的是對砂漿厚度有較高的要求，要控制在20mm～30mm的范圍之內，保護層厚度要超過10mm。在進行涂抹聚合物砂漿操作時，對環境溫度提出要求，必須在30℃下作業，避免風吹日曬。

2.6 埋設噴射層厚度標志

①在安裝鋼絲繩網和鋼筋網后，在噴射聚合物修補砂漿前應埋設噴層厚度的標志，按照設計的聚合物修補砂漿厚度在一定間距內（一般2～3m2左右）預埋厚度控制筋，厚度控制筋可悍在鋼筋網上，或與銷釘連接，或粘于受噴面上。

②鋼絲繩網—聚合物修補砂漿的噴射厚度不應小于25mm，也不宜大于35mm，對鋼絲繩保護層也有具體的要求，即厚度大于15mm。

③采用鋼筋網—聚合物修補砂漿的方法時，噴射厚度由設計確定，但不宜大于50mm，鋼筋保護層厚度不宜小于20mm。

2.7 聚合物修補砂漿施工

①聚合物修補砂漿施工溫度易在5℃以上時進行施工，冬期施工時應采取防凍措施或采用具有在低溫下能硬化的聚合物修補砂漿。

②攪拌聚合物修補砂漿：按照廠家所給用水量，將水（和高分子乳液）和干粉用強制性攪拌機攪拌均勻。

③機械噴射聚合物修補砂漿施工：

1）噴射操作按以下步驟和要求進行：

a噴射鋼絲繩（鋼筋）與壁面之間的空隙：噴射聚合物修補砂漿時，應調節噴射角度，并在鋼絲繩（鋼筋）兩邊進行重點噴射，以保證鋼絲繩（鋼筋）與壁面之間的密實性，噴射中如有脫落的聚合物修補砂漿被鋼絲繩（鋼筋）網架處應及時清除。

b噴射網格之間的聚合物修補砂漿；分層噴射整個構件表面砂漿。

c當噴射厚度達到設計厚度時，應刮抹修平，修平應在砂漿初凝后（0.5個h內）及時進行，修平時不得擾動砂漿的內部結構及其與原構件表面之間的粘結。

2）聚合物修補砂漿噴射質量控制注意事項：

a噴射過程中，要及時檢查噴射的聚合物修補砂漿表面，檢查是否松動。開裂、下墜、滑移等現象，如有發生應及時消除重噴。

b當噴射聚合物修補砂漿達到一定程度后，用錘擊聽聲方法進行檢查，對空鼓。脫殼處應及時進行處理。

2.8 養護

①室內施工后，宜將門窗關閉，以免通風過強造成表面干裂，室外構件要采取措施防止烈日暴曬。

②在噴射完后6h后，即可進行水養護。水養護采用噴射水霧養護，養護時間不少于14d。

③當氣溫低于+5℃時，不宜噴水養護，應采用塑料布覆蓋密封保水養護。

3 結語

本施工技術具有良好的加固效果，可以使結構的承載力顯著提高，同時還使高度得以提升，在進行結構加固時，不會對建筑的使用造成不利影響，對加固母體的要求較低，不需要太過平整，在處理節點時更加方便，對于有缺陷和強度較差的混凝土結構進行加固處理后，其性能得到顯著改善。

參考文獻：

[1]蘆超，李海軍.鋼筋鋼絲網預填骨料混凝土復合加固方法討論[J].山西建筑，2013，39（36）：50-51.

[2]陳升平，張茫茫，Hendra.鋼絲網水泥砂漿加固砌體墻的平面外受力性能[J].武漢理工大學學報，2009（1）：83-85.

[3]葉柏龍，付華.鋼絲網砂漿加固混凝土技術及其施工工藝探討[J].山西建筑，2007，33（29）：128-129.

[4]姜博，肖力光，洪思鳴.高性能水泥復合砂漿鋼筋鋼絲網加固技術和方法的研究[J].吉林建筑大學學報，2015，32（4）：1-4.