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粘鋼加固

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一、粘鋼加固介紹:

           二十世紀(jì)最后幾年興起的粘鋼法,目前已被大家廣泛認(rèn)同,幾乎變成傳統(tǒng)工藝了,當(dāng)年由于粘鋼法的出現(xiàn),使更傳統(tǒng)的混凝土加大斷面加固法逐漸消失,現(xiàn)在,碳纖維加固法逐漸消失,又使粘鋼工藝受到挑戰(zhàn)。
然而,粘鋼法以其獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),不會(huì)退出加固舞臺(tái)。首先是造價(jià)較低,斷面為5x100的Q235b鋼板,能提供的設(shè)計(jì)強(qiáng)度約為5x100x215=107(千牛),若改為100寬.0167mm厚的碳纖維布,假定碳布的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為3500Mpa。則碳布提供的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為0.167x100x3500=58(千牛),稍微粗略地說,粘一層5厚鋼板和粘兩層碳布強(qiáng)度相當(dāng),可是粘貼5厚鋼板比起粘貼雙層碳布,造價(jià)要節(jié)省一些,其次,粘鋼時(shí)一般采用加壓用膨脹螺栓,螺栓的存在使鋼板和混凝土構(gòu)件的整體性更好,而粘鋼兩層碳布,因剪力后滯,存在材料降效現(xiàn)象;另外,鋼板不象碳布那樣易損,便于裝修。 粘鋼法相對(duì)于粘碳法,缺點(diǎn)在于工藝較復(fù)雜,施工速度較慢,噪音大,需動(dòng)火。



二、粘鋼加固原理

         粘鋼法是通過結(jié)構(gòu)膠粘劑,將鋼板粘貼到混凝土構(gòu)件,相當(dāng)于對(duì)被加固構(gòu)件進(jìn)行了體外配筋,粘鋼法不僅提高了被加固構(gòu)件的強(qiáng)度,對(duì)裂縫的開展及撓度均有抑制。粘鋼加固適用于受彎、受拉、受剪構(gòu)件,充分利用原 構(gòu)件的承載力,通過后粘鋼板和原構(gòu)件的共同作用,大幅提 高承載能力。粘鋼加固施工簡便、可靠,基本不增加構(gòu)件自重、不影響構(gòu)件外形,加固后72小時(shí)即可投入使用。

三、粘鋼加固基本定義:

         粘貼鋼板加固法,是指用膠黏劑將鋼板粘貼在構(gòu)件外部的一種加固方法。該法在建筑,橋梁等工程的加固、補(bǔ)強(qiáng)、修復(fù)中的應(yīng)用較為廣泛。

結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法,與其他的加固方法比較,有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性,主要有:
1、堅(jiān)固耐用:經(jīng)過多年來的工程實(shí)踐,已經(jīng)證明完全能保證加固工程的質(zhì)量,結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度都能滿足設(shè)計(jì)的要求。施工工藝精巧,質(zhì)量優(yōu)秀,工程合格率為100%。膠粘劑30年老化試驗(yàn)?zāi)途眯阅軡M足要求。粘鋼加固后的結(jié)構(gòu)試驗(yàn),也證明強(qiáng)度和剛度的設(shè)計(jì)方法是正確的和可靠的。
2、施工快速:在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下,快速完成施工任務(wù),并能根據(jù)業(yè)務(wù)要求,在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工,受到用戶的普遍贊揚(yáng)。
3、簡潔輕巧:與其它加固方法比較,粘鋼加固的施工,干凈利落,比較簡便,現(xiàn)場無濕作業(yè)。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變,比較輕巧,鋼板薄,結(jié)構(gòu)自重增加極微,不會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。
4、靈活多樣:粘鋼加固法的適應(yīng)性很強(qiáng),能夠解決生產(chǎn)上和生活上各種有關(guān)問題。粘貼鋼板的方案多種多樣,靈活巧妙。還可粘貼型鋼、加固鋼結(jié)構(gòu)及磚砌體結(jié)構(gòu)等。
5、經(jīng)濟(jì)合理:由于施工快,避免或減少工廠停產(chǎn)時(shí)間,節(jié)約加固材料,與其它加固方法比較,粘鋼加固的費(fèi)用大為節(jié)省,經(jīng)濟(jì)效益很高。


四、結(jié)構(gòu)粘剛加固的使用情況:

    (1)鋼筋焊接點(diǎn)斷裂加固、(2)施工中漏放鋼筋加固、(3)混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)不到,提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固、(4)加層抗震加固、(5)陽臺(tái)根部斷裂加固、(6)牛腿接點(diǎn)加固、(7)懸掛式吊車梁提高荷載加固、(8)樓面荷載集中力加固、(9)火災(zāi)后梁柱砼燒壞加固、(10)混凝土柱子牛腿斷裂加固、(11)橋式吊車梁加固、(12)薄腹梁斷裂加固、(13)爆炸沖擊波破壞梁體加固、(14)提高樓面荷載加固、(15)屋架梁下弦腐蝕嚴(yán)重露筋加固、(16)斷梁加固、(17)截柱加固(18)減震加固、(19)梁柱受化學(xué)腐蝕的粘鋼加固、(20)舊房改造綜合加固、(21)生命線建筑物抗震加固、(22)剪力墻開1.6M以下的圓洞加固,開1M X 2M以下的門洞加固、(23)橋梁斷裂、舊橋維修加固、(24)提高柱子承載力解決柱子軸壓比超標(biāo)加固、(25)粘鋼專業(yè)加固技術(shù)是用與 樓房與橋梁結(jié)構(gòu)改造加固,(粘鋼、植筋、)等工程

主要內(nèi)容特點(diǎn):

       1、施工簡便、快捷、基本不增加被加固構(gòu)件斷面尺寸和重量。

       2、建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板(型鋼)與混凝土緊密粘接,將加固件與被加固體合為一體,結(jié)構(gòu)膠固化時(shí)間短,完全固化后即可以正常受力工作。

適用范圍

       1、適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。

       2、使用環(huán)境溫度不超過5~60℃,相對(duì)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(hù)措施。

       3、當(dāng)構(gòu)件混凝上強(qiáng)度等級(jí)低于Cl5 時(shí),不宜采用本法加固

施工工藝:
       鋼板的剪切→鋼板及粘貼面處理 → 卸荷系統(tǒng)準(zhǔn)備及卸荷(根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求,卸荷步驟有時(shí)省去) → 膠粘劑配制 → 涂膠和粘貼 →加壓固定→ 固化、卸加壓固定系統(tǒng) → 檢驗(yàn) → 維護(hù)
施工方法:
1.粘貼面處理
      1.1.混凝土面應(yīng)鑿除粉飾層,油垢、污物,然后用角磨機(jī)打磨除去1-2mm厚表層,較大凹陷處用找平膠修補(bǔ)平整,打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵,最后用棉布沾丙酮拭凈表面,待粘貼面完全干燥后備用。
      1.2.鋼板粘貼面應(yīng)用角磨機(jī)進(jìn)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。否則可用棉布沾丙酮拭凈表面,待完全干燥后備用。
      1.3.該工序所用主要物資:護(hù)目鏡、防塵口罩、沖擊電錘及扁鏟、手錘、角磨機(jī)、金剛石磨片、砂輪片、空壓機(jī)、棉布、丙酮。
2.加壓固定及卸荷系統(tǒng)準(zhǔn)備(根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求,卸荷步驟有時(shí)省去)
     2.1.加固構(gòu)件所承受的活荷載如人員、辦公機(jī)具宜暫時(shí)移去,并盡量減小施工臨時(shí)荷載。
     2.2.加壓固定宜采用千斤頂、墊板、頂桿所組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)不僅能產(chǎn)生較大壓力,而且加壓固定的同時(shí)卸去了部分加固構(gòu)件承擔(dān)的荷載,能更好的使后粘鋼板與原構(gòu)件協(xié)同受力,加固效果最好,施工效率較高。
     2.3.加壓固定也可采用膨脹螺栓、角鋼、墊板所組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)需要在加固構(gòu)件上合適位置鉆孔固定膨脹螺栓,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。
3.膠粘劑配制
     3.1.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?yàn)橹?。攪拌時(shí)最好沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡,配置場所宜通風(fēng)良好。
     3.2.該工序所用主要物資:攪拌器、容器、衡器、膩刀、手套。
4.涂膠和粘貼
     4.1.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(zhǔn)備好的固定加壓系統(tǒng)固定,適當(dāng)加壓,以膠液剛從鋼板邊縫擠出為度。
     4.2.該工序所用主要物資:加壓固定及卸荷系統(tǒng),膩刀、手套。
5.固化、卸加壓固定系統(tǒng)
      5.1.5.2.該工序所用主要物資:扳手、手套、時(shí)鐘、溫度計(jì)。
6.檢驗(yàn)
      6.1.慧魚FC-SRS粘鋼膠操作性能極好,正常操作可達(dá)到100%的飽滿度。檢驗(yàn)時(shí)可用小錘輕擊粘貼鋼板,從音響判斷粘貼效果,也可采用超生儀檢測。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。
      6.2.對(duì)重要構(gòu)件也可采用載荷檢驗(yàn),一般采用分級(jí)加載至正常荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,檢測結(jié)果較直觀、可靠,但費(fèi)用較高,耗時(shí)也較長。需要千斤頂或配重(常用沙袋、磚塊)、百分表、裂縫顯微鏡、衡器。
7.維護(hù)
      加固后鋼板宜采用20mm厚M15水泥砂漿抹面保護(hù),也可采用涂防銹漆保護(hù),以避免鋼材的腐蝕。

五、粘鋼加固材料其主要技術(shù)指標(biāo)

     1.粘鋼加固的方法本身在橋梁加固過程中所用的主要材料有鋼板、膠粘劑,輔助的材料有(膨脹)螺栓等。
     2. 鋼板   鋼板一般選用A3鋼板,工業(yè)中常用的3號(hào)鋼或者16Mnq鋼板均可,厚度一般在2~6mm之間,可根據(jù)工程實(shí)際需要設(shè)計(jì)確定,特殊情況時(shí)可適當(dāng)加厚,材料的各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合相應(yīng)行業(yè)及有關(guān)規(guī)范的要求。          3[1].粘膠劑   粘膠劑目前種類很多,主要有JGN(中科院大連化學(xué)物理研究所)、YJS-1(冶金建筑研究總院)、慧魚FC-SRS(德國慧魚公司研究所)、WSJ(武漢水利電力學(xué)院)等系列產(chǎn)品,各種粘膠劑的各項(xiàng)性能指標(biāo)可查閱相關(guān)書籍或者直接向有關(guān)企業(yè)索取,其中特別的是JGN系列中的JGN-(A) 粘膠劑是專為橋梁動(dòng)(周期性)荷載而研究設(shè)計(jì)的產(chǎn)品,盡管其抗疲勞等性能需在工程實(shí)踐中檢驗(yàn),但它的出現(xiàn)




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