套管加固网架杆件关键技术研究

2017-08-16牛道纯

河南建材 2017年4期

关键词：网架杆件套管

牛道纯

河南中德建筑工程有限公司（450000）

套管加固网架杆件关键技术研究

牛道纯

河南中德建筑工程有限公司（450000）

基于套管加固法在网架杆件加固工程中的应用，结合某干煤棚网架杆件套管加固工程实例，研究了套管加固网架设计方法、施工工序及其注意事项，该结论可为类似网架杆件加固工程的实施提供技术参考。

病害；套管；加固；网架杆件

0 引言

网架结构受力合理、安全可靠、外形美观、经济合理，近年来得到了迅猛的发展，应用十分广泛[1]。然而，由于设计、制作、现场拼装或吊装、自然灾害、管理能力等因素致使网架工程出现较多病害，主要表现有杆件弯曲、高强螺栓机械拉断，网架整体垮塌，上弦弯曲等破坏形式，其中以杆件弯曲、变形最为常见。该病害将对人民生命和国家财产造成巨大损失，产生十分恶劣的社会影响。因此，加强对网架加固技术的研究具有巨大的现实意义和较高的经济效益。网架加固主要有套管加固法、预应力加固法、改变网架支撑的方法、CFRP加固法、粘钢加固法及其组合加固法等等[2]，套管加固法是最常见的加固方法。

本工程为某干煤棚网架加固工程，由于管理及使用不当，该干煤棚网架杆件出现较多弯曲变形，机械碰扭等病害，为满足该结构的安全性能、耐久性及适用性，需对该网架进行结构加固，加固后，该网架的可靠性满足国家相关规范要求。

1 加固设计分析

1.1 套管加固法概念

套管加固法一般是在损坏的网架杆件外表面焊接角钢或用直接外套大一型号钢管（内外管件之间空隙需要用内支撑连接），通过加劲肋板有效的力学传递，使新旧杆件共同受力，为了加强新增外加管的受力性能，确保给予原内管强大的支撑约束[3]，加固大样图如图1所示。

图1 套管加固法加固示意图

1.2 加固方案的制定

为满足该干煤棚网架结构的可靠性能，需对该网架进行套箍加固，杆件套箍加固大样图如图2所示。

图2 外包钢管详图及剖面图

1.3 套箍材料选定

套箍加固包钢管材料选用Q235B，采用两个半圆形等截面钢管组成，焊条型号E43系列，考虑网架已经变形严重，计算机软件下料长度与现场工况会产生较大误差，施工单位必须在现场对新换杆逐个放线测量，以此作为下料长度依据，方可进行工厂加工制作。

2 套管加固施工工序研究

2.1 套管制作工艺

套管加固网架杆件施工工艺较为复杂，安装高度不仅较高，底部正在机械施工，给施工尺寸下料带来较多麻烦，施工单位应提前预制好各种型号的外包钢管各一个，并在工厂做试验，确保外包钢管与原设计钢管能够紧密贴合在一起形成整体，方可大批量制作，原杆件两端各350 mm范围内必须先进行去除表层保护漆处理，然后方可与加劲肋焊接，外包钢管安装前，必须先将橡胶垫圈包裹并固定在原设计杆件四分点位置，然后方可进行安装[4]。

2.2 套管安装工艺

套管加固主要施工工艺：杆件定位→下料→套箍焊接→防火、防腐等工序。套管加固施工是将内置钢隔板与第一层原钢管与第二层套管焊接，使之成为一个整体，焊接内置钢隔板，第一层钢套管和第二层钢套管组成的整体，并做临时固定[5]。

1）如果原钢杆件需进行网架节点加固，则在第二层套管外侧安装环型箍板并施加初始紧固荷载，使钢套管转动自如，便于外套管上的耳板在螺栓球节点处寻找部分空隙定位于螺栓球上的耳板，当螺栓球上的耳板固定焊接好之后,可进行下一步操作。

2）如果原钢杆件不需进行螺栓球节点加固，则安装环型箍板后直接施加相对应的紧固力以至环箍与外套管、外套管与内原杆件均紧密连接，新增外套管接缝处用环氧胶泥密封。

3）由于该干煤棚网架杆件病害较为严重，为保证结构施工质量及安全，在加固施工过程中需对该网架进行全过程施工监测。