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粘鋼加固施工工法
在工程結(jié)構(gòu)中,由于各種原因,原有的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到破壞,為滿足即定的使用功能,或者由于使用功能的改變,原有的結(jié)構(gòu)無法滿足使用要求等均需有對原有構(gòu)件進行加固處理,加固處理的方法眾多,其中粘鋼加固方法為其中之一。
一、工法特點
采用粘鋼結(jié)構(gòu)膠在結(jié)構(gòu)梁的底部(梁鋼板在梁底粘貼有困難時,也可包括梁側(cè)一定高度范圍)粘貼鋼板,梁端部采用扁鋼條帶對受彎構(gòu)件的斜截面受剪承載力進行加固時,應粘貼成垂直于構(gòu)件軸線方向的加錨在封閉箍或其他有效的u形箍,達到在原有結(jié)構(gòu)截面增大有限的前提下,發(fā)揮受損構(gòu)件或-提高原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力。接下來我們進一步討論粘鋼法如何提高混凝土梁的承載力以及使用粘鋼法都有哪些注意事項。
二、適用范圍及條件
2.1適用范圍
本方法適用于對鋼筋砼受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固;
2.2適用條件
采用本規(guī)范規(guī)定的膠粘劑粘貼鋼板加固混凝土結(jié)構(gòu)時,其長期使用的環(huán)境溫度不應高于60°,處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、等)的混凝土結(jié)構(gòu)采用本方法加固時,除應按現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定采取相應的防護措施外,尚應采用耐高溫因素作用的膠粘劑,福田加固,并按專門的工藝要求進行粘貼;采用粘鋼膠加固混凝土結(jié)構(gòu),應由熟悉該技術(shù)施工工藝的施工隊伍承擔,并應有加固施工技術(shù)方案和安全措施。
當被加固構(gòu)件的表面有防火要求時,應按現(xiàn)行<建筑防火設(shè)計規(guī)范>規(guī)定的耐火等級及耐火-要求,對膠粘劑和鋼板進行防護。
三、施工
3.1施工工藝
施工準備-砼及鋼表面處理-鋼板固定-密封邊縫-配膠-自檢-靜置養(yǎng)護-檢測
3.2施工準備
1)根據(jù)加固施工圖進行現(xiàn)場定位放線;
2)根據(jù)現(xiàn)現(xiàn)場和被加固構(gòu)件實際情況制定施工計劃(拆除加固部位的隔墻、管道、吊筋、膨脹鏍栓等)
3)對施工用機器設(shè)備進行檢查;
3.3砼梁及鋼板表面處理
被粘貼混凝土表面要打磨平直,除去表面浮漿、油污及雜質(zhì)、直至完全露出結(jié)構(gòu)新面。但要-混凝土保護層厚度不小于15mm。若有裂縫,應先用找平膠砂漿修補,用無油壓縮空氣吹出粉粒,并將表面清洗干凈;
鋼板被粘貼表面且砂輪磨去銹蝕的表面,將鋼板(用化學錨栓)固定在被加固構(gòu)件上。
3.4密封邊縫
用粘鋼膠兌水泥,將鋼板與被加固構(gòu)件間縫隙的封閉,并按間距500mm預留注膠孔和排氣孔。鋼板與砼之間宜采用化學錨栓連接。
3.5膠的配制
按產(chǎn)品供應商提供說明書要求,嚴格按照比例進行膠的配制,在配制過程中嚴禁雨水、灰塵等異物混入結(jié)構(gòu)膠。
3.6注膠
將配制好的膠液裝入制的壓力容器中,連接到注膠口,開動空壓機進行壓力灌膠。
3.7自檢
鋼板注膠后,用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如無空洞聲,表示已粘貼密實,否則應補注膠,若錨固區(qū)粘結(jié)面積小于90%,非錨固區(qū)粘結(jié)面積小于70%則此粘結(jié)件無效,應重新粘貼。
3.8靜置固化(一般要求固化24h以上)
3.9檢測
四、注意事項
4.1本工法適用于鋼筋砼結(jié)構(gòu),不適用于素砼構(gòu)件;
4.2被加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,房屋加固報價,其現(xiàn)場實測砼強度等得低于c15,且混凝土表面的正拉粘結(jié)強度不得低于1.5mpa;
4.3粘貼鋼板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)件時,應將鋼板受力方式設(shè)計成僅承受軸向應力作用。
4.5采用粘貼鋼板對鋼筋砼結(jié)構(gòu)進行加固時,應采取措施卸除或大部分卸除作用在結(jié)構(gòu)上的活荷載;
4.6采用手工涂膠粘貼的鋼板厚度不應大于5mm。采用壓力注膠粘結(jié)構(gòu)的鋼板厚度不應大于10mm,且應按外粘型鋼加固法的焊接節(jié)點構(gòu)造進行設(shè)計;
4.7對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件進行正截面加固時,共受面沿構(gòu)件軸向連續(xù)粘貼的加固板宜延長至支座邊緣,且應在鋼板的端部(包括截斷處)及集中荷載作用點的兩側(cè),設(shè)置u形鋼箍板(對梁)或橫向鋼壓條(對板)進行錨固;
4.8對梁、應在延伸長度至支座邊緣仍不滿足要求時,應采用下列錨固措施:
2)對板,應在延伸長度范圍內(nèi)通長設(shè)置垂直于受力鋼板方向的鋼壓條.鋼壓條應在延伸長度范圍內(nèi)均勻布置,且應在延伸長度的端部設(shè)置一道.壓條的寬度不應小于受彎加固鋼板寬度的3/5,鋼壓條的厚度不應小于受彎加固鋼板厚度的1/2。
4.9當采用鋼板對受彎構(gòu)件負彎矩區(qū)進行正截承載力加固時,應采取下列構(gòu)造措施:
1)支座處無障礙時,鋼板應在負彎矩包絡圖范圍內(nèi)連續(xù)粘貼;其延伸長度的截斷點應按設(shè)計及有關(guān)規(guī)范要求確定。在端支座無法延伸的一側(cè),尚應按本規(guī)范的構(gòu)造方式進行錨固處理;
2)支座處雖有障礙,但梁上有現(xiàn)澆板時,允許繞過柱位,在梁側(cè)4倍板厚hb范圍內(nèi),將鋼板粘貼于板面上。
3)當梁上無現(xiàn)澆板,或負彎矩的支座處需采取加強的錨固措施時,可按有關(guān)規(guī)范的構(gòu)造方式進行錨固處理。
4.10當加固的受彎構(gòu)件需粘貼-一層鋼板時,相鄰兩層鋼板的截斷位置應錯開不小于300mm,并應在截斷處加設(shè)u形箍(對梁)或橫向壓條(對板)進行錨固;
4.11當采用粘貼鋼板箍對鋼筋混凝土梁或大偏心受壓構(gòu)件的斜截面承載力進行加固時,其構(gòu)造應符合下列規(guī)定:
1)宜選用封閉箍或加錨的u形箍;若僅按構(gòu)造需要設(shè)箍,也可采用一般u形箍;
2)受力方向應與構(gòu)件軸向垂直。
3)封閉箍及u形箍的凈間距ssp,n不應大于現(xiàn)行<混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范>規(guī)定的大箍筋間距的0.7倍,且不應大于梁高的0.25倍。
4)箍板的粘貼高度應符合設(shè)計要求,一般u形箍的上端應粘貼縱向鋼壓條預以錨固。鋼壓條下在販空隙就加膠粘鋼墊板填平;
5)當梁的截面高度(或腹板高度)h***600mm時,應在梁有腰部增設(shè)一道縱向腰間鋼壓條。
粘鋼加固,就是采用粘鋼膠將鋼板與基材粘貼在一起的加固方法,在近年來的工程加固中應用比較多。
一、具體來看,粘鋼加固可以起到以下的作用:
1. 粘鋼加固能夠提升梁體抗彎性能,且施工簡單,對空間影響較小。基本不影響建筑使用空間與橋梁下部通車、通航;
2. 粘鋼加固可在橋梁的腹板處、建筑中梁體側(cè)面粘貼鋼板,提高梁的整體剛度與抗剪強度,需要注意的是對于存在裂縫的橋梁,應-行封閉處理再粘貼鋼板;
3. 結(jié)構(gòu)中的各種構(gòu)件(例如懸臂梁牛腿、支座處),可采用不同形式鋼板進行靈活的粘貼,增強構(gòu)件承載力。
二、注意事項
1.進場原材料要進行檢驗,檢驗合格方可使用,不合格品就地封存、銷毀。
2.施工時,要嚴格按照施工工藝流程進行施工,嚴禁顛倒。
3.一定按規(guī)定要-配制結(jié)構(gòu)膠,-施工和安全。
4.抹膠前要清理干凈,不得有灰塵。
5.使用結(jié)構(gòu)膠時,如不慎濺入眼中應立即用清水沖洗后盡快到醫(yī)院進行-。
6.施工現(xiàn)場保持-通風。
7.現(xiàn)場施工人員應采取相應的勞動保護措施。材料使用后,應將殘余物及包裝用品進行妥善處理,注意環(huán)境保護
剝離破壞威脅安全,粘鋼加固如何避免隨著人們安全意識的不斷提高,結(jié)構(gòu)加固也逐漸出現(xiàn)在人們的視野當中。其中粘鋼加固法出現(xiàn)時間較早,相對于傳統(tǒng)加固法具有施工簡單工期短、對原有結(jié)構(gòu)擾動小等優(yōu)點。(2)粘貼鋼板加固混凝土構(gòu)件時,應將鋼板受力方式設(shè)計成僅承受軸向應力作用。據(jù)工程項目統(tǒng)計,無論是在使用量還是使用范圍上,粘鋼加固都要多于纖維復合材加固與外粘型鋼加固。
然而,隨著粘鋼加固法使用的不斷普及,出現(xiàn)的問題也逐漸的增多了起來。首先是沒有綜合考慮實際環(huán)境或者構(gòu)件類型是否符合要求,直接采用粘鋼加固法導致后續(xù)問題的出現(xiàn)。使用粘鋼法加固混凝土梁相對于其它加固方法來說,具有以下優(yōu)點:1、相對于增大截面加固法來說,粘鋼法基本不會增加構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的荷載,且不會改變原結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)構(gòu)體系和受力形式。另外,粘鋼加固不同的破壞形式,也決定了其承受荷載的大小,應避免出現(xiàn)-破壞形式導致加固提前失效。
粘鋼加固破壞形式
粘鋼加固的破壞形式,與粘鋼加固的作用機理有直接關(guān)聯(lián)。粘鋼加固是通過粘鋼膠將鋼板粘貼至受拉區(qū)混凝土表面,與原基材形成整體共同受力,因此,在粘鋼加固中,混凝土基材、粘鋼膠、鋼板都對加固效果有直接影響,例如混凝土強度不足會影響粘接效果、粘鋼膠性能不合規(guī)會直接導致加固失效等。四、粘貼鋼板粘貼鋼板時,先將結(jié)構(gòu)膠均勻的涂抹在混凝土與鋼板的接觸面,涂抹的厚度在1到3毫米為宜,粘貼時要注意觀察,如果涂抹不均,需要及時補膠。而具體的破壞形式,根據(jù)錨固情況,主要可分為兩種。
當粘鋼加固中鋼板的錨固措施-時,在荷載不斷增加的過程中,裂縫分布較為均勻,鋼板與基材內(nèi)鋼筋達到屈服,破壞前有較大的撓度,材料強度較充分發(fā)揮,這種破壞屬于彎剪破壞,為正常的破壞形式。而當鋼板錨固措施不-或未采取錨固措施時,荷載增加會導致鋼板端部出現(xiàn)應力集中,致使端部鋼板脫落導致加固失效,發(fā)生剝離破壞。長久以來,由于利用鋼板與碳纖維布加固有較高的相似程度,因此二者經(jīng)常被互相參照、對比。
剝離破壞在粘鋼加固中是十分危險的,它不僅會導致加固的突然失效,同時對鋼板的強度也是一種浪費,因此在粘鋼加固設(shè)計中,應防止鋼板與混凝土間發(fā)生剝離破壞。
粘鋼加固剝離破壞的預防
防止剝離破壞,可先從-錨固-性入手。與粘貼碳纖維復合材加固法相類似的是,u型箍同樣是鋼板錨固的重要構(gòu)造措施。粘鋼加固中u型箍可采用鋼箍板的形式,能夠?qū)Χ瞬夸摪逵行鸬藉^固作用。這時可用小錘確定空鼓范圍,然后用槍鉆在空鼓處鉆孔,后用注膠器補膠,直到密實為止。u型箍需要根據(jù)構(gòu)造要求至少在鋼板端部與集中荷載作用點兩側(cè)設(shè)置,當設(shè)計計算鋼板延伸長度不足,或者要進行斜截面受剪承載力加固時,需另行布置。
粘鋼加固中,材料也是影響剝離破壞的重要原因。鋼板與混凝土表面的整潔度是-粘接能力的一大要素,施工時應注意混凝土與鋼板表面油污、灰塵、以及潮濕等的處理,防止因粘結(jié)效果差引起的剝離破壞。后一點,當采用粘貼鋼板加固大偏心受壓鋼筋混凝土柱時,其構(gòu)造應符合以下兩點:1、柱的兩端應增設(shè)接卸錨固措施。粘鋼加固中還需控制膠層厚度以防止剝離破壞,膠層局部厚度突然變厚或者缺膠會影響膠層內(nèi)部的應力傳遞,產(chǎn)生局部應力集中或無法傳遞,也會引起剝離破壞。
另外,粘鋼加固中,粘鋼膠的,在-上決定鋼板是否會發(fā)生剝離破壞。粘鋼膠強度低,粘接能力差,自然易導致剝離破壞發(fā)生,而前期強度高,后期衰減快的粘鋼膠,會為結(jié)構(gòu)留下-的安全-,難以預測何時發(fā)生剝離破壞引起瞬間的加固失效;另一方面,為-膠層厚度連續(xù)且均勻,必須在施工過程中采用觸變性能好且不流墜的粘鋼膠,而這些因素安全性鑒定都能夠滿足,這也是為什么安全性鑒定會顯得如此重要。五、粘貼鋼板鋼板粘貼時,用抹刀同時涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板上,厚度為1~3mm,中間厚邊緣薄,然后將鋼板貼于預定位置,并用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如無空洞聲,則表示已粘貼密實,否則應剝下鋼板,補膠后重新粘貼。
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