小议粘钢加固技术的原理与施工论文

2024-09-16

小议粘钢加固技术的原理与施工论文

1.小议粘钢加固技术的原理与施工论文篇一

关键词：粘钢加固,混凝土,胶粘剂,施工工艺,构造措施

1 工程概况

北京西站地下行包库工程位于北京西客站南广场附近,-0.400层楼板增加了装修垫层,并且局部使用功能发生了改变,经设计人员核算,框架梁需要进行结构加固补强。主框架梁上下粘5 mm×300 mm钢板,次梁上下粘5 mm×200 mm钢板。

2 结构粘钢加固适用范围

适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、剪、拉、压加固,以及钢筋焊接点断裂加固;施工中漏放钢筋加固;混凝土标号达不到要求,提高结构强度加固;加层抗震加固;阳台根部断裂加固;牛腿结点加固;悬挂式吊车梁提高荷载加固;楼面荷载集中力加固;火灾后梁柱损坏加固;混凝土柱子牛腿断裂加固;桥式吊车梁加固;薄腹梁断裂加固;爆炸冲击波破坏梁体加固;提高楼面荷载加固;屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固;断梁加固;截柱加固;抗震加固;梁柱受化学腐蚀的粘钢加固;旧房改造综合加固;剪力墙开1.6 m以下的圆洞加固,开1 m×2 m以下的门洞加固;桥梁断裂、旧桥维修加固;提高柱子承载力,解决柱子轴压比超标加固等结构工程。

3 粘钢加固施工的技术要点

3.1 钢板表面处理

钢板粘结面须进行除锈和粗糙处理。如钢板未生锈或轻微锈蚀,可用喷砂、砂布或平砂轮打磨,直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路应与钢板受力方向垂直,然后用棉丝蘸丙酮擦拭干净。

3.2 基层表面处理

混凝土构件表面,应按下列方法进行处理:

对原混凝土构件的粘合面,应凿除粉饰层、油垢、污物等,然后用角磨机打磨除去混凝土面1 mm～2 mm厚表层,打磨完毕用压缩空气吹净浮尘,最后用棉布蘸丙酮拭净表面,保持干燥备用,较大凹坑处用粘钢加固结构胶修补平整。

所用主要器具:角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、护目镜、防尘口罩。

3.3 现场配胶

粘结剂作为建筑结构胶组分,使用前应进行现场质量检验,合格后方能使用,按产品使用说明书规定配制,注意搅拌时应避免雨水进入容器,按同一方向进行搅拌,容器内不得有油污,尽量避免混入空气形成气泡。

3.4 配制结构胶

严格按结构胶说明书提供的配比配制,搅拌均匀后方可使用。一次配胶量不宜过多,以40 min～50 min用完为宜。

所用主要器具:搅拌器、容器、衡器、手套。

3.5 粘贴钢材

用小铲刀将配制好的结构胶均匀涂抹在钢材清理面和混凝土清理面上,抹胶厚度为1 mm～3 mm,中间厚、边缘薄。将钢材粘贴到混凝土表面,粘贴到位后,立即用夹具或支撑固定,并逐步加压,使胶从钢材边缘挤出,同时要不断清理挤出的胶。但加压不均仍可能造成局部轻微流淌,所以粘贴1 h内应注意检查,发现缺胶,及时补充。

所用主要器具:加压固定及卸荷系统、腻刀、手套。

3.6 加压固定及卸荷系统准备

1)构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去,并尽量减小施工临时荷载。

2)加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统,该系统不仅能固定钢板,而且同时也卸去了构件承担的部分恒荷载,减少应力滞后,更利于后粘钢板与原构件协同受力,加固效果良好。

3)加压固定也可采用螺栓、角钢、垫板所组成的系统,该系统在被加固构件上合适位置钻孔,临时固定膨胀螺栓、角钢,供压钢板使用。

4)在钢板上钻孔,并将螺杆用胶锚固,拧紧螺母后,将对钢板产生复合锚固力,效果也很好,最适合侧面和底部钢板的粘贴。北京西站地下行包库改扩建工程采用在加固构件钢板上进行钻孔,用化学锚栓在梁两端和梁柱交接部位进行固定,除上述部位用膨胀螺栓进行固定外,简便易行且能保证很好的效果和质量。

3.7 固化、卸加压固定系统

1)粘钢加固结构胶在常温、低温下均可良好固化。2)若固化温度25 ℃左右,24 h可撤除加压固定系统,72 h即可投入使用。3)若固化温度5 ℃左右,48 h可撤除加压固定系统,96 h即可投入使用。

3.8 检验

1)检验时可用小锤轻击粘贴钢板,从音响判断粘贴效果,也可采用超声仪检测。若锚固区有效粘结面积小于90%,非锚固区有效粘结面积小于70%,应剥离钢板,重新粘贴。

2)对重要构件也可采用载荷检测,一般采用分级加载至正常荷载的标准值,检测结果较直观、可靠,但费用较高,需要千斤顶或配重(常用砂袋、砖块)、百分表、裂缝显微镜等。

3.9 成品保护

对粘贴到位的构件做好标记,提醒其他人员防止在结构胶固化时间内对粘贴钢材扰动。粘贴3 d后,钢板宜采用20 mm厚M15水泥砂浆抹面防腐蚀,也可涂防锈漆3道。

4 技术标准

4.1 结构胶的粘结强度

结构胶的粘结强度见表1。

MPa

4.2 混凝土抗剪强度

混凝土抗剪强度见表2。

MPa

4.3 粘钢检验

加固构件的粘钢质量采用无破损检验或现场做粘结试验。无破损检验即外观检查钢板边缘溢胶状况;用小锤敲击钢板,检验钢板粘结密实度。锚固区有效粘结面积不得小于90%,非锚固区有效粘结面积不小于70%;现场粘结试验(每组3块试件):采用3块100 mm×100 mm的钢板。混凝土基面与粘钢部位的混凝土强度等级相同。

试验步骤:首先分别在每块钢板中心位置焊1根800 mm长的钢筋,然后按粘钢工艺要求将3块钢板分别粘在混凝土基面上,待胶固化后(72 h),用现场拉拔仪进行抗拉和抗剪试验。由于胶的抗拉和抗剪强度均大于混凝土的强度,如粘钢试验破坏发生在混凝土上,则粘钢试验属于合格或符合设计要求。

5 结构粘钢加固的优点

1)坚固耐用:

经工程实践证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。

2)施工快速:

在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业主要求,在不停产、不影响使用的情况下完成施工。

3)简捷轻巧:

与其他加固方法相比较,粘钢加固的施工,干净利落,操作简便,现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变,比较轻巧,钢板薄,结构自重增加小,不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。

4)灵活多样:

粘贴钢板的方案多种多样,灵活巧妙,还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。

5)经济合理:

由于施工快,避免或减少加固施工对建筑使用的影响。节约加固材料,与其他加固方法比较,粘钢加固的费用大为节省,经济效益较高。