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混凝土结构粘钢加固施工工法

发布日期:2018-02-02  文章来源:www.iadfestival.com  作者:保定宇乾岩土

随着混凝土结构的发展,混凝土结构的加固处理技术也出现了。外部粘钢对于一般的受弯及受拉构件加固效果良好,现在在加固工程中有着广泛的应用。我公司在加固工程实践中积累了丰富的施工经验。

我公司为了加强粘钢加固施工技术的管理,提高工程施工质量,提高工效,规范施工,根据国家现行规范,行业标准,结合我公司施工实践,总结出本套施工工法。

1. 特点

1.1 工艺简单,安全可靠,经济,实用,可操作性强,施工工期短。

1.2 粘结剂的粘结强度高于混凝土,使加固体系与原构件形成一个良好的整体,受力均匀。

1.3 粘贴钢板所占的空间很小,基本不影响结构外形。

1.4 大幅度提高结构构件的抗裂性,抑制裂缝开展,提高承载能力。

1.5 施工时对生产和生活影响较小。

2. 适用范围

2.1 适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件,被加固构件混凝上强度等级不低于Cl5。

2.2 使用环境温度不超过60℃,相对湿度不大于70%及无化学腐蚀,否则应采取有效防护措施。

3. 工艺原理

3.1 粘钢加固的原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,使钢板与混凝土形成统一的整体,能够共同受力,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力的目的。

4. 工艺流程

5. 施工要点

5.1 混凝土粘合面处理: 对于原混凝土构件粘合面,应按下列方法进行处理:

5.1.1 对表面有油垢污物的原混凝土构件的粘合面,应用硬毛刷沾高效洗涤剂刷除表面油垢污物后用冷水冲洗,再对粘合面进行打磨,除去2~3mm 厚表层,直至完全露出新面,并用无油压缩空气吹除粉粒,处理后,若表面严格凹凸不平,可用高强树脂砂浆修补。

5.1.2 对表面不是很脏很旧原混凝土构件的粘合面,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2mm 厚表层,用无油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。

5.1.3 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。

5.1.4 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,故除满足上述要求外,尚须进行人工干燥处理。

5.2 钢板制作:根据设计的规格、尺寸进行下料。

5.3 钢板粘合面处理:对钢板预贴面进行除锈打磨,直至出现金属光泽,打磨粗糙度越大越好,打磨纹路垂直于受力方向,其后,用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。

5.4 预贴混凝土面及钢板打孔:在预贴混凝土面及钢板的相应位置打孔,以备用膨胀螺栓(或化学螺栓,由设计确定)对钢板进行锚固。

5.5 加固构件卸荷:粘钢前应对被加固梁进行卸荷。可采用以下两种方法。

5.5.1 直接卸荷:即全部或部分的直接搬走作用于原结构上的可卸荷载。

5.5.2 间接卸荷:采用油压千斤顶顶升方式卸荷,对于承受均布荷载的梁多点均匀顶升卸荷;对于有次梁作用的主梁,每根次梁下要设一台千斤顶,顶升吨位以顶面不出现裂缝为准。

5.6 配制粘结剂:按说明比例配胶。搅拌时严禁水进入容器,搅拌按同一方向搅拌均匀,容器内不得有油污。

5.7 粘贴钢板并固定加压:粘结剂配制好后,用抹刀涂抹在已处理好的钢板面上,厚1~3mm,中间厚边缘薄,然后将钢板贴于预定位置。如果是立面粘贴,为防止粘结剂流淌,可加一层脱蜡玻璃丝布。钢板粘贴好后,立即用夹具夹紧或用支撑固定,并适当加压,以使粘结剂刚从钢板边缝挤出为宜。

5.8 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。

5.9 检验: 粘钢结束后,组织有关人员验收,发现问题及时处理。

5.10 防腐处理: 外部粘钢加固钢板,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。

6. 材料

6.1混凝土

6.1.1 原构件混凝土基材强度等级不应低于C15。

6.1.2 混凝土的抗剪试验值。标准值及设计值按表1采用;混凝上的轴心抗拉强度标准值及设计值,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010规定采用。

6.2 粘结剂

6.2.1 加固所用粘结剂,必须是粘结强度高、耐久性好、具有一定弹性。

6.2.2 JGN型建筑结构胶,其各项强度指标可按表2采用。

6.3 钢板


6.3.1 加固用钢板,一般采用Q235或16Mn钢为宜。钢板。连接螺栓及焊缝强度的设计值,应按现行国家标准《钢结构设计规范》规定采用。

6.3.2 加固用钢板厚度一般取2~6mm为宜。

7. 其它材料

膨胀螺栓或化学螺栓(由设计确定)、丙酮或酒精(用于清洗混凝土预粘面和钢板预粘面)、

8. 机具设备

无油空气压缩机、电锤、手持风机、角向磨光机、台钻、无齿锯、气割、电焊机、毛刷、板手、切割锯、铲刀、台秤、配胶盆、等离子切割机(用于加工钢板)。

9. 劳动力组织及安全

9.1 劳动力组织。视现场工期及施工面积确定班组数,每班组约5~8人。

9.2 安全。

9.2.1 配制粘结剂用的原料应密封贮存,远离火源避免阳光直接照射。

9.2.2 配制和使用场所,必须保持通风良好。操作人员应穿工作服,戴防护口罩和手套。施工人员严禁在现场吸烟。工作场所应配备各种必要的灭火器以备救护。

9.2.3 要定期对用电设备进行检查维修。

9.2.4 丙酮(或酒精)必须远离火源操作或放置。

10. 质量标准

10.1 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。

10.2 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。

10.3 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。

10.4 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。

10.5 大面积粘贴前需做样板,待有关方面验证后,再大面积施工。

10.6 注意事项:

10.6.1 由于胶本身的性能要求工作环境和操作时温度在5~60℃之间。

10.6.2 工作环境的相对湿度不大于70%。

10.6.3 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。

10.6.4 粘贴时,一定要避免先粘后焊粘因焊接温度过高过容易引起结构胶老化而失效失。

10.6.5 粘贴钢板与原构件宜采用膨胀螺栓(或化学螺栓)连接。

11. 效益分析

11.1 采用本工法进行粘钢施工均能达到设计和国家有关规范要求。

11.2 为既有建筑物加固改造、增加荷载、功能调整的设计施工提供了新途径。

11.3 采用粘钢施工几乎不增加原有构件的几何尺寸。

11.4 采用粘钢加固取得了良好的社会效益和经济效益。

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