本文作者:自貢鋼結(jié)構(gòu)施工工程

粘鋼加固方法有哪些(粘鋼加固與外包鋼法比較粘鋼加固的常見質(zhì)量問題)

粘鋼加固法和外包鋼法是常用的建筑結(jié)構(gòu)加固方法。粘鋼加固通過粘合劑將鋼板與構(gòu)件表面粘結(jié),形成整體,以增強構(gòu)件的承載力和抗裂性。這種方法適用于各種結(jié)構(gòu)的加固,如橋梁、建筑物等。相比之下,外包鋼法是將鋼材包裹在原有構(gòu)件外,通過焊接或螺栓連接固定,以提高構(gòu)件的整體性和承載能力。這兩種方法各有優(yōu)缺點,應(yīng)根據(jù)具體工程情況選擇合適的加固方案。

墻面粘鋼加固概述

一、適用情況

當墻面(如剪力墻)出現(xiàn)問題,例如承載能力不足、結(jié)構(gòu)受損等情況時,可能需要進行粘鋼加固。剪力墻在房屋或構(gòu)筑物中主要承受風(fēng)荷載或地震作用引起的水平荷載和豎向荷載(重力),若出現(xiàn)問題采用粘鋼加固是一種可行的方法。

二、粘鋼加固特點

  1. 優(yōu)點
    • 施工簡便、快捷:基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量,對墻面外觀和空間影響較小。
    • 增強承載能力:加固機理是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土墻面表面,鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。
  2. 局限性及注意點
    • 鋼板端部錨固要求高:鋼板端部錨固非常重要,處理不當易出現(xiàn)撕脫現(xiàn)象,屬脆性破壞。
    • 鋼板厚度有限制:加固鋼板宜在2 - 6mm之間,若此厚度不能滿足設(shè)計要求,可用濕式外包鋼法或粘碳纖維法;且粘貼鋼板厚度不能太厚(不超過5mm較好2 - 3mm),且單塊鋼板面積較小。
    • 對環(huán)境有要求:使用環(huán)境溫度在5 - 60℃,相對濕度不大于70%及無化學(xué)腐蝕的使用條件為限,否則應(yīng)采取有效的防護措施;基層溫度在5℃以下時使用粘鋼法需輔以升溫措施,加快固化。
    • 對混凝土強度有要求:當構(gòu)件混凝上強度等級低于C15時,不宜采用本法加固。

三、工藝原理和設(shè)計規(guī)定

  1. 加固機理
    • 對于受彎構(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。受拉鋼板在其加固點外的錨固粘結(jié)長度入通過計算確定,若鋼板粘結(jié)長不足錨固粘結(jié)長度L的規(guī)定,可在鋼板的端部錨固區(qū)粘結(jié)U型箍板,此時,錨固區(qū)的長度應(yīng)滿足相應(yīng)的規(guī)定。當構(gòu)件斜面受剪承載力不足時,可粘結(jié)并聯(lián)U型箍板進行加固。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。連續(xù)梁支座處負彎矩受拉區(qū)的加固,應(yīng)根據(jù)該區(qū)段有無障礙物,分別采用不同的粘鋼方法,根據(jù)不同的加固要求,采用綜合加固的粘鋼方法。
  2. 設(shè)計規(guī)定要點
    • 需根據(jù)墻面具體受力情況(如受彎、受拉、受剪等)確定鋼板粘貼的位置、面積和錨固方式等。例如在柱子加固時,可將鋼板粘貼到梁底或板底與原柱連成一個整體,以提高柱的承載力等。

四、工藝流程及操作要求

  1. 工藝流程
    • 涂刮粘鋼加固:鋼板制作→基底處理→卸荷→配膠→粘貼→固定及加壓→固化→檢驗→防腐處理。
    • 灌注法粘鋼加固:準備工作→鋼板上鉆孔→混凝土中相應(yīng)位置鉆孔→表面處理→固定鋼板→留排氣孔→周邊密封→配膠→壓力灌膠→固化→檢驗→防腐處理。
  2. 操作要點
    • 鋼板制作:按設(shè)計圖紙要求,根據(jù)墻面的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔(鉆孔以混凝土構(gòu)件上螺栓孔位置為準) 。
    • 基底處理
      • 混凝土墻面:表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理。應(yīng)根據(jù)墻面表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度進行處理。對表面有浮油污物的混凝土墻面的粘合面,應(yīng)先用硬毛刷沾稀釋劑刷除表面浮油污物,后用冷水沖洗,再對粘合面進行打磨,除去2 - 3mm厚表層,直至露出新面,并用壓縮空氣吹除粉粒。
      • 鋼板貼合面:鋼板粘貼面應(yīng)用角磨機進行粗糙、除銹處理,直至打磨出現(xiàn)光澤,使用前若潔凈僅用干布擦拭即可,否則可用棉布沾清洗劑拭凈表面,待干燥后備用。
    • 卸荷(根據(jù)實際情況):加固構(gòu)件所承受的活荷載如人員、辦公機具宜暫時移去,并盡量減小施工臨時荷載??刹捎们Ы镯敗|板、**桿所組成的系統(tǒng)(能產(chǎn)生較大壓力且有卸荷效果,適合某些情況),也可采用膨脹螺栓、角鋼、墊板所組成的系統(tǒng)(僅能產(chǎn)生較小壓力,不能產(chǎn)生卸荷效果,適合側(cè)面鋼板的粘貼)。
    • 配膠:建筑結(jié)構(gòu)膠為A、B兩組份,取潔凈容器(塑料或金屬盆,不得有油污、水、雜質(zhì))和稱重衡器按說明書配合比混合,并用攪拌器攪拌約5 - 10分鐘至色澤均勻為止。
    • 粘貼:膠粘劑配制好后,用膩刀涂抹在已處理好鋼板面上(或混凝土表面),膠斷面宜成三角形,中間厚3毫米左右,邊緣厚1毫米左右,然后將鋼板粘貼在混凝土表面,用準備好的固定加壓系統(tǒng)固定,適當加壓,以膠液剛從鋼板邊縫擠出為度。
    • 固化、卸加壓固定系統(tǒng):按照結(jié)構(gòu)膠的固化要求等待固化完成,然后卸除加壓固定系統(tǒng),過程中可使用扳手、手套、時鐘、溫度計等工具。
    • 檢驗:若錨固區(qū)有效粘結(jié)面積少于90%,非錨固區(qū)有效粘結(jié)面積少于70%,應(yīng)剝離鋼板,重新粘貼。對重要構(gòu)件也可采用載荷檢驗,一般采用分級加載至正常荷載的標準值,檢測結(jié)果較直觀、可靠,但費用較高,耗時也較長。
    • 防腐處理:加固后鋼板宜采用20mm厚M15水泥砂漿抹面保護,也可采用涂防銹漆保護,以避免鋼材的腐蝕。
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