重庆市建筑科学研究院 重庆 400016
摘要:早在20世纪60年代,一些西方国家就已经开始在工程加固中研究与运用粘钢技术,如今粘钢加固技术已经广泛应用到建筑房屋及桥梁结构中。作业方便、安全稳定、加强其延性,可强化巩固增加刚度,大幅提高承载力都是粘钢巩固办法的特征。结合本人在重庆银鑫酒店加固设计项目及其他加固项目监理咨询工作心得.进行了详细介绍。
关键词:粘钢加固技术;施工工艺;质量检查
引言:
钢筋混凝土结构在我国建筑工程中应用极广。由于设计与施工失误、材料质量差、检测不合格以及需要改变房屋使用功能等各种原因,导致原有混凝土结构不能满足正常使用要求,因而需要对原有结构加固。粘钢加固技术因为工艺成熟、施工便利、质量可靠、使用效果好而被广泛应用。
1粘钢加固技术的适用范围与材料要求
1.1适用范围
(1)承受静荷载作用的受弯与受拉构件。
(2)环境使用低于60℃,相对湿度小于70%,无化学腐蚀。
(3)被加固构件的混凝土强度宜不低于C20级。
1.2材料要求
(1)加固所用粘结剂必须满足《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)中A级结构胶的使用要求。
(2)加固钢板采用Q235钢,厚度宜为2~6mm,钢板连接件与焊缝必须满足《钢结构设计规范》(GB50017-2014)要求。
2粘钢加固技术的优点
在我国,粘钢加固技术自20世纪70年代开始探究并投入使用,通过很多的实验与项目实例,已经最大范围的应用于项目实际中,粘钢巩固相较于其它巩固办法具备以下优势:
(1)载重不会增加,原有设计的构造受力系统不受影响。
(2)具备高硬化率、短作业期限的特征,对正常利用无影响。
(3)胶粘剂的强度一定要超出混凝土自身强度,这样加固体与原构件在受力均匀下一同工作。
(4)粘钢加固不但弥补好原构件钢筋性能的缺陷,大幅增强原构件的承载力,而在原构件上展开大面积的粘贴,可对原构件构成保护,妨碍混凝土中的裂缝深入的扩大,增强原构件的刚度与防裂性。
(5)节约成本。粘钢加固技术相较于以往的加固办法在成本上少投入10%以上。
3粘钢加固技术的施工工艺及质量标准
3.1工艺流程
放线、验线→电锤打胀栓孔→混凝土结构打磨、找平处理→钢板下料、钻栓孔→钢板除锈打毛、涂刷酒精→钢板拼装→配胶涂胶→粘贴钢板→紧固胀栓→焊接→刷防锈漆→报验。
3.2工艺要求
3.2.1钢板下料制作
钢板的下料、成型及钻孔一定要严苛遵照设计图纸标准,联合构件实际尺寸展开制作。
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3.2.2基底处理
基底表层划分为加固构件联合面与钢板贴合面,要依据构件表层的现实情况展开有目的性的处置:
1)如果混凝土构件的粘合面表层有浮油污物,首要利用沾丙酮的硬毛刷对表层实施刷除,之后用冷水来冲洗,再打磨粘合面,打磨掉2~3mm的厚表层,等全部露出新面后,用压缩空气来吹除粉粒,处置结束后,如果表层粗糙不平,可利用高强树脂砂浆对表层实施修补。
2)对表层已经碳化的旧混凝土上构件的粘合面,直接打磨,去除1~2mm厚表层,借助压缩空气清除粉尘或者利用清水来冲洗干净,直至全部变干后之后用脱脂棉沾丙酮擦拭表层就行。
3)新混凝土的粘合面,要利用钢丝刷把表层的松动的浮渣清除掉,之后滴上洗涤剂用硬毛刷刷表层,或者用清水冲洗,直到全部变干燥即可。
4)龄期在3个月以内的混凝土构件或比较潮湿的混凝土构件,由于树脂类胶粘剂在潮湿的基层上会大幅地降低其粘结性,所以不光要达到上述标准外,还要人为的进行干燥处理。
5)混凝土表层裸露出钢筋的,要用钢丝刷刷掉钢筋表层的锈蚀,之后把松动的混凝土剔除,用清水完全浸湿,再用高强树脂砂浆修补。
6)混凝土构件里存有空鼓时,要把空鼓除掉,还要用清水浸湿,之后用高强树脂砂浆来修补混凝土。
7)钢板中无锈迹或有一点锈迹,可用砂纸、喷砂或者平轮对其打磨,直至泛出金属光泽。打磨的越粗糙越好,并将打磨出的纹路尽可能垂直于钢板受力方向,之后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。
8)大范围生锈的钢板,一定要将其浸泡于适宜浓度的盐酸中20分钟,让锈层自由脱落,之后用石灰水来冲洗,最后用平砂轮打磨出纹道。
3.2.3配胶
现今加固大多数构造都利用胶粘剂,一般可划分为主剂、固化剂两组分,将主剂与固化剂两组分别置于干净容器里,容器里不得留有油污,借助手提电钻或人工搅拌,搅拌至色泽完全均匀就行。
3.2.4粘贴
把胶粘剂配制好之后,利用抹刀涂到已经处置好的混凝土表层与钢板贴合面,最好用少量胶在粘合面上重复刮抹,这样胶就能彻底的浸润、扩散、渗透、粘附于联合面上,直至达到所要求的厚度即可, 并且要中部厚而边缘薄,之后将其贴至预设好的位置,如果要竖直粘贴,可添加一层脱蜡玻璃丝布来阻止流淌。
3.2.5固定与加压
把钢板粘好之后,要利用支撑顶撑或特制U形夹具或用膨胀螺栓将其固定好,并且施加一定的压力(固定加压1.5kg/m2),让胶液刚好从钢板边缘挤出为最佳。
3.2.6固化
1)在常温条件下(20℃)固化24小时,就可达到最高强度值的60%以上,48小时可实现完全固化,3天后便可使用。
2)混合后的结构胶,固化速度会随着环境温度的升高而加快。试验表明:当环境温度为10℃时,90分钟固化;20℃时,60分钟固化:30℃时,30分钟固化。
3)利用结构胶时要严苛遵照操作流程,做好预备工作,阻止混合好的结构胶因为搁置时间久而固化,丧失粘结性。相反,随着温度的下降,结构胶的固化速度变慢,这样会增加作业期限,同时施工起来也比较困难,还要投入大量的资金。实践证实,粘钢加固施工的最佳温度是20℃左右。
4粘钢加固施工注意事项
项目验收一定要出具钢板与建筑构造胶材质的证明。此外复试报告、胶抗拉拔试验报告也要齐全。每道工序完成后要按照施工工艺要求检查一遍施工质量,并做好与此有关的验收记录,一旦有质量问题出现,就要马上返工。加固构件粘钢质量一般会使用非破损检验,也就是从表面上来检验钢板边缘的溢胶色泽和硬化程度,并用小锤来敲打钢板的表层,从听到的回音来判断粘结的有效面积,比如出现空鼓等粘贴不够紧密的情况时,就要依靠压力灌胶法来实施补救,一旦粘结面积锚固区不够90%,且非锚固区低于70%(通常锚固区属于设计计算确定)时,就要判断粘结无效,然后重新开始施工作业。控制好关键点,因为胶本身性能决定操作时温度需要控制在5到60℃。工作环境决定相对湿度不得超过70%,一旦相对湿度太大,便会促使胶受潮而出现鼓泡现象,进而使得粘贴质量受到影响。
结语:总之,粘钢技术在房建加固工程中比较常见,也是当前加固补强效果最好的方式之一,因为它的施工比较简单便捷,所以该技术很快就得到了大力推广与广泛应用。所以,需要重视粘钢技术的施工流程,加强质量防控措施,有效确保粘钢加固工程的质量。
参考文献:
[1]汪魁峰,郭海军.粘钢加固技术在水利工程中的应用[J].吉林水利,2006(09):21-23.
[2]李小军.对房建加固工程中粘钢技术的探讨[J].科技资讯,2011(06):83.
[3]王元清,宗亮,施刚,石永久.钢结构加固新技术及其应用研究[J].工业建筑,2017,47(02):1-6+22.
论文作者:周亮
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/13
标签:表层论文; 钢板论文; 构件论文; 混凝土论文; 技术论文; 作业论文; 质量论文; 《防护工程》2017年第31期论文;