粘鋼加固技術

粘鋼加固技術

一、 特點

1、施工簡便、快捷、基本不增加被加固構件斷面尺寸和重量。

2、鋼板端部錨固非常重要，處理不當易出現撕脫現象，屬脆性破壞。

3、加固鋼板宜在2～6mm之間，若此厚度不能滿足設計要求，可用濕式外包鋼法或粘碳纖維法。

4、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

5、若加固梁柱鋼板較厚時，建議采用外包鋼法。此方法在增層及抗震加固中經常使用。

6、當原構件處于高應力狀態時，宜采用卸荷方案，消除新舊材料的應變不同步。

7、框架節點負彎矩段構造較難處理，建議采用局部調幅法，盡量優先粘貼梁底。

二、適用范圍

1、適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。

2、使用環境溫度不超過5～60℃，相對濕度不大于70％及無化學腐蝕的使用條件為限，否則應采取有效的防護措施。

3、當構件混凝上強度等級低于Cl5 時，不宜采用本法加固。

三、工藝原理和設計規定

1、 加固機理是將鋼板采用高性能的環氧類粘接劑粘結于混凝土構件的表面，鋼板與混凝土形成統一的整體，利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。

2、 設計規定

① 受彎構件正截面受拉區加固，可采取在受拉區表面粘結鋼板方法，如圖2。

② 受拉鋼板在其加固點外的錨固粘結長度入通過計算確定。

③若鋼板粘結長足錨固粘結長度L 的規定，可在鋼板的端部錨固區粘結U型箍板如圖4，此時，錨固區的長度應滿足相應的規定。度無法滿足相應的規定。

④ 當構件斜面受剪承載力不足時，可按圖5所示方法粘結并聯U型箍板進行加固。

⑤ 受彎構件正截面受壓區加固，可在受壓區梁兩側粘結鋼板，見圖3所示。

⑥ 連續梁支座處負彎矩受拉區的加固，應根據該區段有無障礙物，分別采用不同的粘鋼方法.

⑦ 根據不同的加固要求，采用綜合加固的粘鋼方法如圖5所示。

四、工藝流程及操作要求

1、工藝流程

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

2、操作要點。

① 鋼板制作。按設計圖紙要求，根據混凝土構件的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔（鉆孔以混凝土構件上螺栓孔位置為準）。

② 基底處理，表面處理包括加固構件結合面處理及鋼板貼合面處理。

對于混凝土構件結合面，應根據構件表面的新舊程度，堅實程度，干濕程度，分別按以下情況處理：

a.對表面有浮油污物的混凝土構件的粘合面，應先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水沖洗，再對粘合面進行打磨，除去2～3mm 厚表層，直至完全露出新面，并用壓縮空氣吹除粉粒，處理后，若表面嚴格凹凸不平，可用高強樹脂砂漿修補。

b.對表面已碳化的舊混凝土構件的粘合面，直接對粘合面進行打磨，去掉1～2mm 厚表層，用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

c.對于新混凝土粘合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。

d.對于濕度較大的混凝土構件或齡期在3 個月內的混凝土構件，因一般樹脂類膠粘劑在潮濕的基層上粘結強度會大幅度降低，故除滿足上述要求外，尚須進行人工干燥處理。

e.對于露筋的混凝土表面，需用鋼絲刷（將鋼筋表面的銹蝕除去，再剔除松動的混凝土，用清水沖洗潤濕，用高強樹脂砂漿修補。

f.對于本身空鼓的混凝土構件，應將空鼓處剔除，用清水沖洗潤濕，用高強樹脂砂漿修補混凝土。

g.對于未生銹或輕微銹蝕的鋼板，可用噴砂，砂布或平砂輪打磨，直至出現金屬光澤。打磨粗糙度越大越好，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直，其后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。

h.對于大面積銹蝕的鋼板，須先用適度鹽酸浸泡20min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，最后用平砂輪打磨出紋道。

i.在混凝土體鉆脹栓孔并埋人脹栓（由設計確定）。

③ 卸荷

為減輕和消除后粘鋼板的應力，應變滯后現象，粘鋼板前宜對構件適量進行卸荷，卸荷方式如下：

a.對老建筑采用拆除原有的吊頂。墻面裝飾、地面面層。設備等方法，以達到卸靜荷的目的。

b.對一些不能卸靜荷的構件，可采用千斤頂頂升的方式卸荷，對于承受均布荷載的梁，應采用多點（至少2 點）均勻頂升；對于有次梁作用的主梁，每根次梁下需設1臺千斤頂，頂升噸位由設計計算確定。

c.卸活荷載

④ 配膠

目前各種結構加固用膠粘劑基本上為甲、乙雙組分，使用前需進行現場質量檢驗，進行抗拉拔試驗，合格后方能使用，使用時在現場臨時配制，配制時按產品說明書規定進行。將甲、乙兩組分別倒入干凈容器，容器內不得有油污，利用手提電鉆攪拌，或采用人工攪拌，攪拌至色澤完全均勻為止。

⑤粘貼

膠粘劑配制好后，用抹刀同時涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板貼合面，為使膠能充分浸潤、滲透、擴散、粘附于結合面，宜先用少量膠在結合面來回刮抹數遍，再添抹至所需厚度（１～3mm），中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預定位置，若是立面粘貼，為防止流淌，可加一層脫蠟玻璃絲布。

⑥ 固定與加壓

鋼板粘好后，應立即用特制U 形夾具夾緊或用支撐頂撐或用膨脹螺栓等固定，并適當加壓，以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為度。膨脹螺栓一般兼作鋼板的永久附加錨固措施，其埋設孔洞與鋼板一道于涂膠前配鉆。

⑦ 固化

結構膠粘劑都是常溫（20℃）下固化，24h 即可拆除夾具或支撐，3d 即可受力使用，若氣溫低于5℃，應采取人工加溫，一般用紅外線燈或電熱毯加熱保溫，固化期中不得對鋼板有任何擾動。

⑧ 檢驗

粘鋼結束后，組織有關人員驗收，發現問題及時處理。

⑨ 防腐處理

外部粘鋼加固鋼板，應按設計要求進行防腐處理。一般采用刷防銹漆、鋼板網抹灰或噴防火涂料的方法進行保護。

質量標準

1、 工程驗收時必須有鋼板及建筑結構膠的材質證明、復試報告及膠的抗拉拔試驗報告。

2、 每一道工序結束后均應按工藝要求及時進行檢查，做好相關的驗收記錄，如出現質量問題，應立即返工。

3、 加固構件的粘鋼質量，一般采用非破損檢驗，即從外觀檢查鋼板邊緣溢膠色澤，硬化程度，用小錘敲擊鋼板表面，以回音來判斷有效粘接面積，如出現空鼓等粘貼不密實的現象采用壓力灌膠的方法進行補救，若粘結面積錨固區少于90％，非錨固區少于70％（錨固區由設計計算確定），則判定粘結無效，需重新施工。

4、 對于重大工程，為真實檢驗其加固效果，尚需抽樣進行荷載試驗，一般僅作標準使用荷載試驗，即將卸去的荷載重新全部加上，其結構的變形和裂縫開展應滿足設計使用要求。

5、 大面積粘貼前需做樣板，待有關方面驗證后，再大面積施工。

6、 關鍵控制點：

① 工作環境的溫度，由于膠本身的性能要求操作時溫度在5～60℃之間。

② 工作環境的相對濕度不大于70％，如果相對濕度過大，膠容易受潮而起鼓泡，從而影響粘貼質量。

③ 基底處理是關鍵工序，基底處理不應只停留在構件的表面處理，尤其對于老結構，更應對其本身檢查是否有空鼓，裂縫現象，以便采取相應措施保證粘貼質量。

④ 的粘貼時，一定要避免先粘后焊，因焊接溫度過高，容易引起結構膠老化而失效。

⑤ 粘貼鋼板與原構件宜采用脹管螺栓連接。