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摘要：如今我国电力行业的发展迅猛，人们的生活越来越离不开电力资源，随着用电量的增加，很多原有的电力工程结构都需要进行加固，才能满足如今的电力需求。目前粘钢加固钢筋混凝土在我国电力结构中使用非常普遍，这种结构的优势非常明显，自重相对比较小，而且不会增加结构的尺寸。本文将通过工程实例，阐述粘钢加固的计算方法，分析施工要点，从而来解决电力结构工程中加固的问题。
关键词：电力结构工程；粘钢加固；设计与施工
混凝土结构加固的方法很多，比如加大混凝土结构尺寸、置换混凝土、粘钢加固等等，这些方法都可以增加混凝土结构的强度，但是对于电力结构来说，加大混凝土结构尺寸的方式会对人们的生活生产造成一定的影响，而且还会增大占地面积，造成土地资源的浪费；而置换混凝土法湿作业的时间比较长，也会影响人们的正常生活，因此目前在电力结构工程中粘钢加固法成为了首选，这样方法可以有效削减湿作业的工程量，而且对人们的生活影响比较小，加固完成之后不会造成混凝土结构尺寸的增加，而且耐久性比较好。粘钢加固法在很多电力结构加固中都得到了应用，但是粘钢加固法的加固效果很多程度上取决于加固设计的质量和胶粘技术、操作水平等，因此为了提高电力结构工程中的加固效果，首先是要做好加固设计，其次抓住施工工艺要点。目前粘钢加固技术虽然得到了广泛的应用，但是在实际应用的范围依然比较小，而且还存在一些问题，导致这个技术的发展前景受到了一定的阻碍，因此提升粘钢加固技术成为了保证电力结构工程加固效果的重点。
一、工程实例
某电力部门110KV的变电站因为发展需求，需要对原有的综合楼进行改建。因为原有综合楼的施工功能发生了很大的变化，因此在改建之后需要综合楼楼板承载更多的荷载。原有的简支梁需要承载的固定荷载标准值是30KN/m，可变荷载标准值是25KN/m，现在根据改建需要，需要承载的固定荷载标准值增加到了55KN/m，因此需要对楼面的T型简支梁（如图1）进行加固，拟定采用粘钢加固的方法进行设计。笔者将选择受拉区加固方案，拟定使用钢板的厚度为4mm，钢材选用Q235。
图1 T型简支梁
二、粘钢加固的计算方法
（一）材料性能指标
粘钢加固法是采用胶结剂让钢板与原混凝土结构粘接到一起，从而使得原结构的承载力增加的方法。在粘钢加固中，不仅需要对钢板、原混凝土的结构的性能指标进行检查，而且还需要检测结构胶的粘接性能。结构胶的性能对加固效果起到了决定性的作用，如果结构胶的粘接性能不好，那么不管钢板的强度和刚度有多么高，也不能有效提高电力结构的承载力，因此在电力结构加固施工前期一定要保证结构胶。在电力结构工程准备阶段，需要对结构胶进行检测试验，保证结构胶的粘接性能好，耐久抗腐蚀性能好，只有满足设计指标的结构胶才能投入使用。
（二）粘钢钢板和混凝土强度的相关要求
粘钢加固的钢板一些都采用Q235钢，钢板的厚度一般在2-6mm之间，钢板的厚度根据承载力的要求和梁的截面尺寸进行确定，在梁侧面粘贴钢板时，钢板的宽度应当小于梁高的2/3。本案例中选用4mm厚的钢板。为了能够充分发挥出粘钢钢板加固的效果，在后期进行维护的时候，使用的混凝土的强度不能低于C15。
（二）粘钢加固计算
粘钢加固是在结构抗拉压应力不足的部位粘贴钢板，来提高结构强度和刚度，因此粘钢加固计算就是为了保证粘钢加固后的构件极限弯矩满足负荷的要求。
（三）粘钢加固的优势
在本案例中，利用粘钢加固法，只需要将长度5920mm，厚度4mm的Q235的钢材粘接在需要加固的位置就可以大幅度提高T型梁的承载力。对于传统的混凝土加固方法而言，如果增加混凝土结构的尺寸来提高承载力，施工工序比较复杂，增加了结构的占地面积，导致可利用的面积减少。另外，混凝土结构本身的自重比较大，使用增加截面尺寸的方式来提高结构的承载力性价比也不高。
三、粘贴施工工艺要求
（一）施工准备
在进行粘钢加固施工准备阶段，首先是需要做好加固设计工作，对结构的原承载力和现在的承载力需求进行仔细核算，明确需要加固的钢板的尺寸和位置，保证在钢板加固完成之后，结构的承载力满足结构的承重需求。其次是拟定施工方案，根据项目的环境、项目管理的相关指标要求，制定科学合理的施工方案，并且对设计图纸进行会审，有疑问的地方要提前向有关部门进行询问，将问题消除在施工阶段，避免在正式施工之后，才发现设计图纸与施工现场的情况不符，影响施工进度。最后是材料设备的准备，根据设计施工要求，准备相应的钢材、结构胶、作业设备、安全防护材料等等，在施工准备阶段需要做好材料的采购计划，保证材料机械能够准备到场，加固工程能够顺利开展。
（二）粘贴面处理
为了保证结构胶的正常使用，在入手胶结之前，需要对结构加固部位的表面进行处理。将一些松动或者即将剥离的混凝土块进行清理，以免混凝土表面有灰尘或者砂土导致胶结不牢固。如果混凝土表面清理完毕之后，表面存在凹凸不平的情况，还需要对表面进行修复，保证混凝土表面平整。混凝土结构中如果存在裂纹，还需要对裂纹进行处理，施工人员需要按照设计要求将裂缝进行封闭，以免影响加固效果。在进行钢板胶结之前，还需要对原结构混凝土表面进行打磨，保证表面平整，在打磨之后，必须将混凝土表面的杂质冲刷干净，等到混凝土表面彻底干燥之后，再进行下部工序。在粘接之前对钢板也需要进行处理，保证钢板表面光洁。如果在粘接之前，钢板的表面依然有光泽，只需要用干布擦拭干净就可以投入使用了，但是如果钢板的表面粘上的尘土，那么还需要用棉布沾上丙酮进行擦拭，等到表面干燥后在投入使用。
（三）结构胶施工
结构胶的配制要严格按照设计要求来进行，建筑结构胶分为A、B两组，在进行配制时，要将两组份按照配制比例称重，然后倒入干净无杂物的容器内，搅拌匀称，直到结构胶的色泽匀称为止。在搅拌的过程中最好是朝着一个方向进行搅拌，这样可以避免结构胶中混入空气，导致结构胶中出现气泡。因为结构胶的味道比较中，可能含有有害物质，在配制的时需要选择在通风环境好的场所内进行配制。结构胶配制均匀之后，用腻刀涂抹在已经处理好的表面上，涂抹厚度大约2mm。在涂抹的过程中保证胶断面呈现三角形，中间的涂抹厚度大一些，边缘位置的厚度小一些，然后将钢板粘贴到设计要求的混凝土表面，然后用准备好的固定装置将钢板固定，适当进行挤压，让结构胶从钢板的边缘溢出为宜。
（四）检验与维护
在钢板粘贴完毕之后，需要对粘贴的结果进行检验，以保证粘钢加固的效果。目前最常用的方式就是用小锤轻轻敲击钢板，从声音来判断钢板粘贴是否牢固，有无出现空洞的情况，另外还可以使用超声仪检测。如果检查钢板的有效粘贴面积达不到要求，需要将钢板剥离，重新进行胶结。对于电力结构工程中的加固部位，还需要对加固后的承载力进行检验，可以采用千斤顶配重的方式，逐渐增加荷载，直接加载到设计要求的荷载标准值，通过百分表和裂缝显微镜来观察结构的变化。如果加固效果不满足设计要求，无法承载设计的荷载标准，那么就需要返工处理，直到合格为止。对于检验合格的加固工程，还需要进行维护，延长结构的寿命，可以在钢板的表面涂抹一定强度的混凝土，或者是涂抹防锈漆等避免钢板锈蚀。
四、结束语
在实际的电力结构工程加固中一般都选用粘钢加固的方式，粘钢加固相对于其他的加固方法具有明显的优势，因此为了提高电力结构工程的加固水平，需要不断提高粘钢加固设计水平，完善施工工艺，从而进一步提高粘钢加固在电力结构工程中的运用效果。笔者在本文中利用实例，对粘钢加固的设计流程和施工工艺进行的阐述，为了保证加固的效果，最重要的是做好现场的施工管理，保证每个环节都严格按照设计要求实施，提高电力结构工程加固的安全可靠性。
参考文献：
[1]李泽猛，马晔，高云霞，孙威.简述电力工程安装与土建施工的配合[J].文化创新比较研究，2017（33）：117+119.
[2]庞越.浅谈变电站结构的加固技术[J].科学技术创新，2017（31）：159-160.
论文作者:刘波
论文发表刊物:《河南电力》2018年22期
论文发表时间:2019/6/21
标签：钢板论文; 结构论文; 电力论文; 混凝土论文; 承载力论文; 表面论文; 结构胶论文; 《河南电力》2018年22期论文;