钢构件裂纹的修复与加固

百科 2025-01-09 00:00 福建

一、基本规定

(1)结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际开花和或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。在对裂纹构件修复加固设计时，应按《钢结构设计标准》GB50017-2017)规定进行疲劳验算，必要时应专门研究，进行抗脆断计算。

(2)在结构构件上发现裂纹时，作为临时应急措施之一，可于板件裂纹端外(0.5~1.0)t(t为板件厚)处钻孔(图4-2)，以防止其进一步急剧扩展，并及时根据裂纹性质及扩展倾向再采取恰当措施修复加固。

二、修复裂纹的方法

1、焊接法

修复裂纹时应优先采用焊接方法，见图4-3。一般按下述顺序进行:

(1)清洗裂纹两边80mm以上范围内板面油污至露出洁净的金属面;

(2)用碳弧气刨、风铲或砂轮将裂纹边缘加工出坡口，直达纹端的钻孔，坡口的形式应根据板厚和施工条件按现行国家标准《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》的要求选用；

(3)将裂纹两侧及端部金属预热至100~150℃，并在焊接过程中保持此温度；

(4)用与钢材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊；尽可能用小直径焊条以分段分层逆向焊施焊，焊接顺序参见图4-4，每一焊道焊完后宜即进行锤击;

(5)按设计要求检查焊缝质量；

(6)对承受动力荷载的构件，堵焊后其表面应磨光，使之与原构件表面齐平磨削痕迹线应大体与裂纹切线方向垂直;

(7)对重要结构或厚板构件，堵焊后应立即进行退火处理。

2、嵌板修补法

对网状、分叉裂纹和有破裂、过烧或烧穿等缺陷的梁、柱腹板部位，宜采用嵌板修补，修补顺序为:

(1)检查确定缺陷的范围；将缺陷部位切除，宜切带圆角的矩形孔，切除部分的尺寸均应比缺陷范围的尺寸大100mm（图4-5(a)）;

(2)用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位，嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有2~4mm的间隙，并将其边缘加工成对接焊缝要求的坡口形式;

(3)嵌板定位后，将孔口四角区域预热至100~150℃，并按图4-5(b)所示顺序采用分段分层逆向焊法施焊;

(4)检查焊缝质量，打磨焊缝余高，使之与原构件表面齐平。

3、附加盖板修补法

用附加盖板修补裂纹时，一般宜采用双层盖板，此时裂纹两端仍须钻孔。当盖板用焊接连接时，应设法将加固盖板压紧，其厚度与原板等厚，焊脚尺寸等于板厚，盖板的尺寸和焊接顺序可参照第2条执行。当用摩擦型高强度螺栓连接时，在裂纹的每侧用双排螺栓，盖板宽度以能布置螺栓为宜，盖板长度每边应超出纹端 150 mm。

4、吊车梁腹板裂纹修复

当吊车梁腹板上部出现裂纹时，应检查和先采取必要措施，如调整轨道偏心等，再按焊接法修补裂纹。此外，尚应根据裂纹的严重程度和吊车工作制类别合理选用加固措施，见图4-6。

参考文献：

1、《钢结构加固工程技术手册》丁绍祥

土木风雨

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