粘钢加固技术是一门高效的结构加固技术,它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,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。目前,此项技术在美国、日本、欧洲等发达国家和地区已有成熟的运用,而国内对此的应用相对比较滞后。
1 粘钢加固的特点
粘钢加固具有以下特点:①施工简便、快捷、基本不增加被加固构件断面尺寸和重量,不改变构建外形和使用空间。②建筑结构胶将钢板(型钢)与混凝土紧密粘接,将加固件与被加固件合为一体,结构胶固化时间短,完全固化后即可正常受力工作。
2 粘钢加固的作用
2.1 增加构件的抗弯与抗剪能力 在缺少钢筋的部位采用粘钢加固技术进行补强,即在抗剪不够的部位粘箍板以提高原有结构的抗剪能力。为了有效的提高构件的抗弯与抗剪能力,可以采取在梁底部粘钢板的措施。
2.2 提高原结构的抗震能力 由于采用粘钢加固技术除了可以有效提高原结构的强度外,还可以大大改善结构的抗震性能,因此,采用粘钢加固技术可以有效的提高建筑物抵御地震的能力。由于发生地震时,通常产生的都是突发性的脆性破坏,从而导致建筑物坍塌,而采用粘钢对结构进行加固后就可以进一步的提高结构的约束能力,即提高了结构的整体连接性,从而消耗了由于地震力的作用而产生的应力,防止了混凝土的脆性破坏。
2.3 提高构件的抗裂性 建筑结构中的主要危害之一就是裂缝。由于裂缝的隐蔽性较强,常常给建筑物带来灾难性的后果。而建筑结构采用粘钢加固技术后,不但可以增强结构的强度,还可以有效的利用结构胶的流动性对裂缝进行封堵,从而进一步防止了钢筋的锈蚀,限制裂缝的进一步扩展延伸。
3 压贴法粘钢加固的工艺要点
3.1 根据图纸与下料单要求对钢板进行下料,对钢板尺寸进行复核,根据化学锚栓埋设位置在钢板上开孔,孔壁表面粗糙度Ra<12.5μm,孔径允许偏差<+0.18,对钢板表面采用平砂轮打磨,直至出现金属光泽,粗糙程度越高越好,打磨纹路应与钢板受力方向垂直。
3.2 被粘混凝土表面应除去疏松、浮渣和油垢污物。如表面有油垢污物需用硬毛刷沾高效清洁剂刷洗干净,再用清水冲洗,对混凝土表面进行打磨,除去表层2~3mm,直至露出新面,并用压缩空气吹去粉粒。如用水冲刷需待完全干燥后再用丙酮擦拭表面。对于龄期在3个月内的混凝土,或湿度较大的混凝土,须进行人工干燥处理。
3.3 为保证粘贴质量,可在化学锚栓之间增加少量膨胀螺栓,以利于固定。用冲击钻在钢板和混凝土被粘接面上钻孔,在混凝土面上安装膨胀螺栓。钻孔后,应注意保持钢板和混凝土粘接面清洁。
3.4 对梁底粘钢,在钢板两侧使用临时脚手架对已粘贴好的钢板进行固定,用油托加木方将钢板卡好,待粘结胶完全硬化(施工完成后3天)再拆除脚手架;如现场发现需加固梁已承受较大荷载,则应在粘贴钢板前,对被加固梁卸荷。采用千斤顶顶升方式卸荷时,对于承受均布荷载的梁,应采用多点(至少2点)均匀顶升,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。
3.5 粘结剂配制应由专人负责,按产品说明书的规定配制,搅拌时不得有任何杂质和水混。应根据施工现场气温,配制每次数量;粘结剂配好后,用抹刀同时在已处理的混凝土和钢板表面涂粘结剂,厚度控制在1~3mm,使中间厚,边缘薄,然后将钢板贴在预定位置;粘贴完成后用手锤敲击钢板,如无空洞声,表示粘贴密实,否则,应剥下钢板重新补胶粘贴。
3.6 钢板粘贴后,立即用夹具夹紧或用支撑固定,并迅速拧紧膨胀螺栓与化学锚栓,适当加压,以胶液刚从钢板边溢出为度,粘结剂在常温下固化,保持20℃以上24小时即可拆除夹具或支撑,固化时间结束(一般约3天)方可使用。当温度低于15℃时应采用红外线灯人工加温,在固化养护期间严禁拆卸或震动固定架。
3.7 在钢板粘贴检查合格后,将多余的螺栓头切除。螺栓头切除必须采用冷切工艺,不得采用氧割或气割,不得敲击螺栓头,以保证钢板粘贴质量不受影响,固定后螺栓帽应用环氧树脂水泥砂浆封住。
3.8 粘接钢板完成后应及时进行防锈保护,并应根据有关规范和设计要求做(防火或其他)面层。
4 结束语
综上所述,粘钢加固方法安全可靠,施工方便,既可补强加固,又可加大刚度,大幅度提高其承载力和抗弯刚度,增强其延伸性和抗疲劳性能。该方法不仅用于混凝土和钢筋混凝土结构裂缝的修补和病害处理,还可用于提高设计标准的一些改扩建工程,是一种切实可行的补强加固方
法。此外,粘钢补强施工中,应选择可靠的粘结剂和合理的粘贴工艺,并严格按照工艺规范施工,切实做好表面处理、钢板除锈和粘贴后加压固定等工作,确保粘贴面有80%以上的可靠粘结,以保证补强加固的可靠性。
上一新闻:混凝土柱外粘型钢加固法
下一新闻:包钢\粘钢加固施工技术