在工程结构中,由于各种原因,原有的结构构件受到破1坏,为满足即定的使用功能,或者由于使用功能的改变,原有的结构无法满足使用要求等均需有对原有构件进行加固处理,加固处理的方法众多,其中粘钢加固方法为其中之一。
一、工法特点
采用粘钢结构胶在结构梁的底部(梁钢板在梁底粘贴有困难时,也可包括梁侧一定高度范围)粘贴钢板,梁端部采用扁钢条带对受弯构件的斜截面受剪承载力进行加固时,应粘贴成垂直于构件轴线方向的加锚在封闭箍或其他有效的U形箍,达到在原有结构截面增大有限的前提下,发挥受损构件或大大提高原有结构构件的承载能力。
二、适用范围及条件
2.1适用范围
本方法适用于对钢筋砼受弯、大偏心受压和受拉构件的加固;
2.2适用条件
采用本规范规定的胶粘剂粘贴钢板加固混凝土结构时,其长期使用的环境温度不应高于60°,处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀、放1射等)的混凝土结构采用本方法加固时,除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐高温因素作用的胶粘剂,并按专门的工艺要求进行粘贴;
当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行国家标准《建筑防火设计规范》国标50016规定的耐火等级及耐火极限要求,对胶粘剂和钢板进行防护。
三、施工
3.1施工工艺
施工准备---砼及钢表面处理---钢板固定---密封边缝---配胶---自检---静置养护---质量检测
3.2施工准备
1)根据加固施工图进行现场定位放线;
2)根据现现场和被加固构件实际情况制定施工计划(拆除加固部位的隔墙、管道、吊筋、膨胀镙栓等)
3)对施工用机器设备进行检查;
3.3砼梁及钢板表面处理
被粘贴混凝土表面要打磨平直,除去表面浮浆、油污及杂质、直至完全露出结构新面。但要保证混凝土保护层厚度不小于15mm。若有裂缝,应先用找平胶砂浆修补,用无油压缩空气吹出粉粒,并将表面清洗干净;
钢板被粘贴表面且砂轮磨去锈蚀的表面,将钢板(用化学锚栓)固定在被加固构件上。
3.4密封边缝
用粘钢胶兑水泥,将钢板与被加固构件间缝隙的封闭,并按间距500mm预留注胶孔和排气孔。钢板与砼之间宜采用化学锚栓连接。
3.5胶的配制
按产品供应商提供说明书要求,严格按照比例进行胶的配制,在配制过程中严禁雨水、灰尘等异1物混入结构胶。
3.6注胶
将配制好的胶液装入特1制的压力容器中,连接到注胶口,开动空压机进行压力灌胶。
3.7自检
钢板注胶后,用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,表示已粘贴密实,否则应补注胶,若锚固区粘结面积小于90%,非锚固区粘结面积小于70%则此粘结件无效,应重新粘贴。
3.8静置固化(一般要求固化24h以上)
3.9质量检测
四、注意事项
4.1本工法适用于钢筋砼结构,不适用于素砼构件;
4.2被加固的混凝土结构构件,其现场实测砼强度等得低于c15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5Mpa;
4.3粘贴钢板加固钢筋混凝土结构件时,应将钢板受力方式设计成仅承受轴向应力作用。
4.4采用粘胶剂粘贴钢板加固混凝土结构时,其长期使用的环境温度不应高于60℃,处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀、放1射等)的混凝土结构采用本方法加固时、除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐环境因素作用的胶粘剂,并按专门的工艺要求进行粘贴
4.5采用粘贴钢板对钢筋砼结构进行加固时,应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载;
4.6采用手工涂胶粘贴的钢板厚度不应大于5mm。采用压力注胶粘结构的钢板厚度不应大于10mm,且应按外粘型钢加固法的焊接节点构造进行设计;
4.7对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时,共受面沿构件轴向连续粘贴的加固板宜延长至支座边缘,且应在钢板的端部(包括截断处)及集中荷载作用点的两侧,设置U形钢箍板(对梁)或横向钢压条(对板)进行锚固;
4.8对梁、应在延伸长度至支座边缘仍不满足要求时,应采用下列锚固措施:
1)对梁,应在延伸长度范围内均匀设置U形箍,且应在延伸长度的端部设置一道加强箍,U形箍的粘贴高度应为梁的截面高度;若梁有翼缘(或有现浇楼板),应伸至其底面,U形箍的宽度,对端箍不应小于加固钢板宽度的2/3,且不应小于80mm;对中间箍不应小于加固钢板宽度的1/2;且不应小于40mm, U形箍的上端应设置纵向钢压条;压条下面的空隙应加胶粘钢垫块填平;
2)对板,应在延伸长度范围内通长设置垂直于受力钢板方向的钢压条.钢压条应在延伸长度范围内均匀布置,且应在延伸长度的端部设置一道.压条的宽度不应小于受弯加固钢板宽度的3/5,钢压条的厚度不应小于受弯加固钢板厚度的1/2。
4.9当采用钢板对受弯构件负弯矩区进行正截承载力加固时,应采取下列构造措施:
1)支座处无障碍时,钢板应在负弯矩包络图范围内连续粘贴;其延伸长度的截断点应按设计及有关规范要求确定。在端支座无法延伸的一侧,尚应按本规范的构造方式进行锚固处理;
2)支座处虽有障碍,但梁上有现浇板时,允许绕过柱位,在梁侧4倍板厚Hb范围内,将钢板粘贴于板面上。
3)当梁上无现浇板,或负弯矩的支座处需采取加强的锚固措施时,可按有关规范的构造方式进行锚固处理。
粘钢加固亦称粘贴钢板加固,是将钢板采用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,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。具体操作步骤如下:
1、修整构件
混凝土表面应凿除粉饰层、油垢、污物、然后用角磨机打磨去除1-2mm厚表层,打磨完毕用压缩空气吹净浮沉,后用棉布沾丙1酮拭净表面,待粘贴面完全干燥后备用。如有较大凹陷处就用找平胶修补平整。此工序所需要的主要物资:护目镜、防尘口罩、冲击电锤、扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布和丙1酮。
2、定位放线、孔位确认
根据施工要求放出钢板粘贴位置线点位置线,确定植栓钻孔规格,根据植栓的分布,在钢板相应位置钻孔。
3、种植锚栓、钢板处理
根据要求种植锚栓,按照要求对钢材面进行除锈和粗糙处理,用砂轮磨光机打磨出金属光泽。打磨的粗糙程度越大越好且打磨的纹路应与钢材受力方向垂直,后用棉丝沾丙1酮擦拭干净,待完全干燥后备用。
浙江万烁建筑技术有限公司,由一批长期从事建筑施工、结构加固、特种工程的工程技术人才和管理人员组成。
4、配胶,涂胶
严格按照说明书配置粘钢胶水,配胶的过程中应注意以下事项:
1:盛胶的容器可选用塑料或金属盆,容器应当保持洁净不得有油污、水、杂质。
2:搅拌胶体时1好沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡,配置场所保持通风良好。
粘钢胶配置好之后,用腻刀涂抹在已经处理好的钢板或者混凝土表面,胶断面应成三角形,中间厚3mm左右,边缘厚1mm左右。
5、粘贴钢板并加压
带锚栓的粘钢加固粘贴的步骤一般是按照锚栓的位置打孔,将钢材上的孔与锚栓对准粘贴到位后,立即顺着同一方向逐个拧紧锚栓,使粘钢胶从边缘挤出,同时用腻刀不断清理挤出的胶。未到锚栓的钢板可以直接粘贴,粘贴到位后,立即用夹具或支撑固定,并加压使粘钢胶从边缘挤出,同时用腻刀不断清理挤出的胶。
6、静置养护
清理干净余胶之后,要在原钢板表面刷一道防锈漆,待干后,再刷第二道防锈漆,如果有防火需求,还应在表面按照要求涂刷防火材料。
7、质量检验
粘钢施工完成后进行检测,空鼓检测通过锤击法或其他方法进行,要求有效粘接面积不应小于总粘贴面积的95%。当单个空鼓面积不大于10000平方毫米时,可采用钻孔注射法充胶修复,而单个空鼓面积大于10000平方毫米时,应揭去重贴并重新检查验收。
粘钢加固适用于混凝土建筑构件的抗拉加固。粘钢加固受到钢板材料的限制,另外,由于使用钢板材料进行施工时,施工的难度较大,钢板与钢板之间的搭接比较困难,协调性整体较差。粘钢加固材料使用的钢板材料较为笨重,且重量较大,对建筑物的内部构造会产生一定的影响。