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粘鋼加固技術(shù)

粘鋼加固技術(shù)

一、 特點(diǎn)

1、施工簡(jiǎn)便、快捷、基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量。

2、鋼板端部錨固非常重要，處理不當(dāng)易出現(xiàn)撕脫現(xiàn)象，屬脆性破壞。

3、加固鋼板宜在2～6mm之間，若此厚度不能滿足設(shè)計(jì)要求，可用濕式外包鋼法或粘碳纖維法。

4、基層溫度在5℃以下時(shí)使用粘鋼法需輔以升溫措施，加快固化

5、若加固梁柱鋼板較厚時(shí)，建議采用外包鋼法。此方法在增層及抗震加固中經(jīng)常使用。

6、當(dāng)原構(gòu)件處于高應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，宜采用卸荷方案，消除新舊材料的應(yīng)變不同步。

7、框架節(jié)點(diǎn)負(fù)彎矩段構(gòu)造較難處理，建議采用局部調(diào)幅法，盡量?jī)?yōu)先粘貼梁底。

二、適用范圍

1、適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。

2、使用環(huán)境溫度不超過(guò)5～60℃，相對(duì)濕度不大于70％及無(wú)化學(xué)腐蝕的使用條件為限，否則應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。

3、當(dāng)構(gòu)件混凝上強(qiáng)度等級(jí)低于Cl5 時(shí)，不宜采用本法加固。

三、工藝原理和設(shè)計(jì)規(guī)定

1、 加固機(jī)理是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。

2、 設(shè)計(jì)規(guī)定

① 受彎構(gòu)件正截面受拉區(qū)加固，可采取在受拉區(qū)表面粘結(jié)鋼板方法，如圖2。

② 受拉鋼板在其加固點(diǎn)外的錨固粘結(jié)長(zhǎng)度入通過(guò)計(jì)算確定。

③若鋼板粘結(jié)長(zhǎng)足錨固粘結(jié)長(zhǎng)度L 的規(guī)定，可在鋼板的端部錨固區(qū)粘結(jié)U型箍板如圖4，此時(shí)，錨固區(qū)的長(zhǎng)度應(yīng)滿足相應(yīng)的規(guī)定。度無(wú)法滿足相應(yīng)的規(guī)定。

④ 當(dāng)構(gòu)件斜面受剪承載力不足時(shí)，可按圖5所示方法粘結(jié)并聯(lián)U型箍板進(jìn)行加固。

⑤ 受彎構(gòu)件正截面受壓區(qū)加固，可在受壓區(qū)梁兩側(cè)粘結(jié)鋼板，見(jiàn)圖3所示。

⑥ 連續(xù)梁支座處負(fù)彎矩受拉區(qū)的加固，應(yīng)根據(jù)該區(qū)段有無(wú)障礙物，分別采用不同的粘鋼方法.

⑦ 根據(jù)不同的加固要求，采用綜合加固的粘鋼方法如圖5所示。

四、工藝流程及操作要求

1、工藝流程

鋼板制作→基底處理→卸荷→配膠→粘貼→固定及加壓→固化→檢驗(yàn)→防腐處理

2、操作要點(diǎn)。

① 鋼板制作。按設(shè)計(jì)圖紙要求，根據(jù)混凝土構(gòu)件的實(shí)際尺寸對(duì)鋼板進(jìn)行下料、成型、鉆孔（鉆孔以混凝土構(gòu)件上螺栓孔位置為準(zhǔn)）。

② 基底處理，表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理及鋼板貼合面處理。

對(duì)于混凝土構(gòu)件結(jié)合面，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度，堅(jiān)實(shí)程度，干濕程度，分別按以下情況處理：

a.對(duì)表面有浮油污物的混凝土構(gòu)件的粘合面，應(yīng)先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水沖洗，再對(duì)粘合面進(jìn)行打磨，除去2～3mm 厚表層，直至完全露出新面，并用壓縮空氣吹除粉粒，處理后，若表面嚴(yán)格凹凸不平，可用高強(qiáng)樹(shù)脂砂漿修補(bǔ)。

b.對(duì)表面已碳化的舊混凝土構(gòu)件的粘合面，直接對(duì)粘合面進(jìn)行打磨，去掉1～2mm 厚表層，用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

c.對(duì)于新混凝土粘合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。

d.對(duì)于濕度較大的混凝土構(gòu)件或齡期在3 個(gè)月內(nèi)的混凝土構(gòu)件，因一般樹(shù)脂類膠粘劑在潮濕的基層上粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)大幅度降低，故除滿足上述要求外，尚須進(jìn)行人工干燥處理。

e.對(duì)于露筋的混凝土表面，需用鋼絲刷（將鋼筋表面的銹蝕除去，再剔除松動(dòng)的混凝土，用清水沖洗潤(rùn)濕，用高強(qiáng)樹(shù)脂砂漿修補(bǔ)。

f.對(duì)于本身空鼓的混凝土構(gòu)件，應(yīng)將空鼓處剔除，用清水沖洗潤(rùn)濕，用高強(qiáng)樹(shù)脂砂漿修補(bǔ)混凝土。

g.對(duì)于未生銹或輕微銹蝕的鋼板，可用噴砂，砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤。打磨粗糙度越大越好，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直，其后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。

h.對(duì)于大面積銹蝕的鋼板，須先用適度鹽酸浸泡20min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，最后用平砂輪打磨出紋道。

i.在混凝土體鉆脹栓孔并埋人脹栓（由設(shè)計(jì)確定）。

③ 卸荷

為減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力，應(yīng)變滯后現(xiàn)象，粘鋼板前宜對(duì)構(gòu)件適量進(jìn)行卸荷，卸荷方式如下：

a.對(duì)老建筑采用拆除原有的吊頂。墻面裝飾、地面面層。設(shè)備等方法，以達(dá)到卸靜荷的目的。

b.對(duì)一些不能卸靜荷的構(gòu)件，可采用千斤頂頂升的方式卸荷，對(duì)于承受均布荷載的梁，應(yīng)采用多點(diǎn)（至少2 點(diǎn)）均勻頂升；對(duì)于有次梁作用的主梁，每根次梁下需設(shè)1臺(tái)千斤頂，頂升噸位由設(shè)計(jì)計(jì)算確定。

c.卸活荷載

④ 配膠

目前各種結(jié)構(gòu)加固用膠粘劑基本上為甲、乙雙組分，使用前需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)，進(jìn)行抗拉拔試驗(yàn)，合格后方能使用，使用時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)配制，配制時(shí)按產(chǎn)品說(shuō)明書規(guī)定進(jìn)行。將甲、乙兩組分別倒入干凈容器，容器內(nèi)不得有油污，利用手提電鉆攪拌，或采用人工攪拌，攪拌至色澤完全均勻?yàn)橹埂?/p>

⑤粘貼

膠粘劑配制好后，用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板貼合面，為使膠能充分浸潤(rùn)、滲透、擴(kuò)散、粘附于結(jié)合面，宜先用少量膠在結(jié)合面來(lái)回刮抹數(shù)遍，再添抹至所需厚度（１～3mm），中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預(yù)定位置，若是立面粘貼，為防止流淌，可加一層脫蠟玻璃絲布。

⑥ 固定與加壓

鋼板粘好后，應(yīng)立即用特制U 形夾具夾緊或用支撐頂撐或用膨脹螺栓等固定，并適當(dāng)加壓，以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為度。膨脹螺栓一般兼作鋼板的永久附加錨固措施，其埋設(shè)孔洞與鋼板一道于涂膠前配鉆。

⑦ 固化

結(jié)構(gòu)膠粘劑都是常溫（20℃）下固化，24h 即可拆除夾具或支撐，3d 即可受力使用，若氣溫低于5℃，應(yīng)采取人工加溫，一般用紅外線燈或電熱毯加熱保溫，固化期中不得對(duì)鋼板有任何擾動(dòng)。

⑧ 檢驗(yàn)

粘鋼結(jié)束后，組織有關(guān)人員驗(yàn)收，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

⑨ 防腐處理

外部粘鋼加固鋼板，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理。一般采用刷防銹漆、鋼板網(wǎng)抹灰或噴防火涂料的方法進(jìn)行保護(hù)。

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1、 工程驗(yàn)收時(shí)必須有鋼板及建筑結(jié)構(gòu)膠的材質(zhì)證明、復(fù)試報(bào)告及膠的抗拉拔試驗(yàn)報(bào)告。

2、 每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求及時(shí)進(jìn)行檢查，做好相關(guān)的驗(yàn)收記錄，如出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，應(yīng)立即返工。

3、 加固構(gòu)件的粘鋼質(zhì)量，一般采用非破損檢驗(yàn)，即從外觀檢查鋼板邊緣溢膠色澤，硬化程度，用小錘敲擊鋼板表面，以回音來(lái)判斷有效粘接面積，如出現(xiàn)空鼓等粘貼不密實(shí)的現(xiàn)象采用壓力灌膠的方法進(jìn)行補(bǔ)救，若粘結(jié)面積錨固區(qū)少于90％，非錨固區(qū)少于70％（錨固區(qū)由設(shè)計(jì)計(jì)算確定），則判定粘結(jié)無(wú)效，需重新施工。

4、 對(duì)于重大工程，為真實(shí)檢驗(yàn)其加固效果，尚需抽樣進(jìn)行荷載試驗(yàn)，一般僅作標(biāo)準(zhǔn)使用荷載試驗(yàn)，即將卸去的荷載重新全部加上，其結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開(kāi)展應(yīng)滿足設(shè)計(jì)使用要求。

5、 大面積粘貼前需做樣板，待有關(guān)方面驗(yàn)證后，再大面積施工。

6、 關(guān)鍵控制點(diǎn)：

① 工作環(huán)境的溫度，由于膠本身的性能要求操作時(shí)溫度在5～60℃之間。

② 工作環(huán)境的相對(duì)濕度不大于70％，如果相對(duì)濕度過(guò)大，膠容易受潮而起鼓泡，從而影響粘貼質(zhì)量。

③ 基底處理是關(guān)鍵工序，基底處理不應(yīng)只停留在構(gòu)件的表面處理，尤其對(duì)于老結(jié)構(gòu)，更應(yīng)對(duì)其本身檢查是否有空鼓，裂縫現(xiàn)象，以便采取相應(yīng)措施保證粘貼質(zhì)量。

④ 的粘貼時(shí)，一定要避免先粘后焊，因焊接溫度過(guò)高，容易引起結(jié)構(gòu)膠老化而失效。

⑤ 粘貼鋼板與原構(gòu)件宜采用脹管螺栓連接。