粘鋼加固法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。加固后的構(gòu)件重量增加或減少;同時(shí)不影響構(gòu)筑物的使用凈空，不改變構(gòu)件外形;且連接處受力均勻，不會產(chǎn)生應(yīng)力集中。粘貼鋼板加固施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè)，對生產(chǎn)和生活影響小，且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響，但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固。
粘貼鋼板加固法，適用于因配筋量少而導(dǎo)致承載力不足的簡支及連讀梁、板的加固。相較其他同類的加固方法(如粘貼碳纖維加固)，粘鋼加固提升強(qiáng)度幅度更大。由于鋼板并不像碳纖維材料那樣只能承受拉力，其同樣可以承受壓力，所有適用性更為廣泛。粘貼鋼板加固法施工工期較粘貼碳纖維長，但相比較增大截面、增加縱向受力鋼筋等傳統(tǒng)加固方法依然具有絕對的優(yōu)勢。所以，其在工程加固領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛。
粘鋼加固應(yīng)用范圍：
1.本方法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件。
2.本方法以環(huán)境溫度不超過60℃，相對濕度不大于70%及無化學(xué)腐蝕的適用條件為限，否則應(yīng)采取有效防護(hù)措施。
3.本方法所用膠粘劑是指有充分試驗(yàn)依據(jù)且性能滿足使用要求的，并經(jīng)過國家有關(guān)部門鑒定的結(jié)構(gòu)膠。
4.當(dāng)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度低于C15，不宜采用本方法進(jìn)行加固。
結(jié)構(gòu)粘鋼加固具體應(yīng)用:
(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1000X 2000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
粘鋼加固施工工藝：
一、工藝特點(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。
二、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)度等級低于Cl5 時(shí)，不宜采用本法加固。
三、施工流程
(一)表面處理
表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理及鋼板貼合面處理，是最關(guān)鍵的工序，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行。
1、對于混凝土結(jié)合面，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度，堅(jiān)實(shí)程度，干濕程度，分別按一下四種情況處理：
(1)對很舊很臟的混凝土構(gòu)件的粘合面，應(yīng)先用硬毛刷沾洗滌劑，刷除表面油垢物，后用冷水沖洗，再對結(jié)合面進(jìn)行打磨，除去2~3mm后表層，直至完全露出新面，并用無油壓縮空氣吹去粉粒。處理后，若表面嚴(yán)重凹凸不平，可用高強(qiáng)樹脂砂漿修補(bǔ)。
(2)如果混凝土表面不是很舊很臟，則可直接對粘合面打磨，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。
(3)對于新混凝土結(jié)合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷粘洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。
(4)對于濕度較大的混凝土構(gòu)件或齡期在3個(gè)月內(nèi)的混凝土構(gòu)件，因一般樹脂類粘鋼膠粘劑在潮濕的基礎(chǔ)上粘結(jié)度會大幅度降低，故除滿足上述要求外，還須進(jìn)行人工干燥處理。
2、對于鋼板粘貼面，應(yīng)根據(jù)干部銹蝕程度，分別按以下兩種方法處理：
(1)如鋼板未生銹或請問腐蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤為止，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。
(2)如鋼板銹蝕嚴(yán)重，須先用適度鹽酸浸泡20min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，中和酸離子，最后用平砂輪打磨出紋路。
(二)卸載
為減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力和應(yīng)變滯后現(xiàn)象，粘鋼板前宜對構(gòu)件進(jìn)行適量卸載。
(三)配粘鋼膠
我公司使用的粘鋼膠粘劑分為甲、乙組分，須在使用時(shí)于現(xiàn)場臨時(shí)配置。配置原則尚應(yīng)按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定進(jìn)行，單由于粘鋼膠的時(shí)效性較強(qiáng)，使用前還須進(jìn)行現(xiàn)場試配，根據(jù)當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐臍鉁貤l件及存放時(shí)間進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，選擇各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)最優(yōu)的配比。按選定的配比稱量，將甲、乙組分分別倒入干凈容器，按同一方向進(jìn)行機(jī)械攪拌，至色澤完全均勻?yàn)橹埂?/p>
(四)粘貼
粘鋼膠粘劑配置好后，用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板貼合面，為使粘鋼膠能充分浸潤，滲透、擴(kuò)散、粘附于結(jié)合面，宜先用少量粘鋼膠于結(jié)合面來回刮抹數(shù)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(yù)定位置。若是立面粘貼，為防止流淌，則可加一層蠟玻璃絲布，鋼板粘貼后，用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示粘貼密實(shí)，否則應(yīng)剝下鋼板，補(bǔ)粘鋼膠，重新粘貼。
(五)固化
粘鋼膠粘劑一般都是指在常溫(20℃)下固化，經(jīng)24h即拆除夾具或支撐，3d后即可受力使用。若氣溫低于0℃，應(yīng)采取人工加溫，一般用紅外線加溫。在固化期內(nèi)不得對鋼板有任何擾動(dòng)。
(六)防腐處理
外部粘鋼加固鋼板，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理。當(dāng)外抹砂漿保護(hù)層防腐時(shí)，為利于砂漿粘結(jié)，可與鋼板粘結(jié)或外包一層鋼絲網(wǎng)或粘一層豆石，并在抹灰時(shí)涂抹一道混凝土界面劑。
(七)檢驗(yàn)
粘鋼的同時(shí)必須以相同條件配置鋼-鋼拉伸剪切試件及鋼-混凝土雙剪試件各5個(gè)，進(jìn)行粘貼抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)。鋼-鋼粘結(jié)抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值不得低于該種粘鋼膠的相應(yīng)規(guī)定，鋼-混凝土抗剪破壞必須發(fā)生在混凝土上。
加固構(gòu)件的粘鋼質(zhì)量，一般采用非破損檢驗(yàn)，即外觀檢查鋼板邊緣溢粘鋼膠色澤、硬化程度，以小錘錘擊鋼板檢驗(yàn)鋼板的有效粘結(jié)面積。錨固區(qū)有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于90%。
混凝土結(jié)構(gòu)粘鋼加固施工方案
1 引言
有些混凝土結(jié)構(gòu)在使用一定的年限后，混凝土腐蝕，鋼筋銹蝕，承載力下降;有些新建或在建的工程，由于設(shè)計(jì)或施工不當(dāng);有些工程面臨功能改變，荷載增加等等，這些都需要對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，使用建筑結(jié)構(gòu)膠在混凝土表面粘結(jié)鋼板來加固混凝土結(jié)構(gòu)，可以改善結(jié)構(gòu)在使用荷載下的遠(yuǎn)行狀況和提高承載力，是目前較為普遍的一種加固方法。
2 工程概況
該工程于2003年上半年開始施工，該工程為七層半框架結(jié)構(gòu)，樁基為沉管灌注樁，上部結(jié)構(gòu)使用普硅425#水泥。由于進(jìn)行同批水泥性能試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)3天、7天水泥強(qiáng)度合格，但28天水泥強(qiáng)度不合格。為此，我司立即委托有資質(zhì)檢測單位對該工程底層柱用超聲回彈綜合法檢測，檢測結(jié)果表明1～3層大部分梁柱混凝土強(qiáng)度低于原C25設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級。
經(jīng)我司會同設(shè)計(jì)單位，施工單位并請有關(guān)專家共同研究一致決定對該工程進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。會上提出兩個(gè)方案：一種是加大截面法處理，但施工復(fù)雜工期長，部分磚墻已砌好，勢必造成返工浪費(fèi)?？紤]到該工程工期緊迫，住戶入住后施工條件有所限制，同時(shí)為了降低加固造價(jià)，決定采用第二種方案：粘鋼加固法。
3 加固方案設(shè)計(jì)
3.1加固設(shè)計(jì)主要依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25—90)進(jìn)行。
(1) 粘鋼加固法承載力計(jì)算：
fcmbx=fyAs+0.9fayAa—fy/As/
Mu=fcmbx(h01-x/2)+ fy/As/(h01-as/)
(2) 鋼板加固粘接長度計(jì)算：
L1≥2fayta/fcv
3.2針對該工程特點(diǎn)柱梁加固采用如下處理方法：
(1)
柱子的加固：考慮到柱混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，柱子承載力和軸壓比達(dá)不到規(guī)范要求，混凝土柱子加固采用鋼板粘貼到梁底或板底與原柱連成一個(gè)整體，不僅提高了柱的承載力，滿足了軸壓比，而且能有效提高混凝土的變形應(yīng)力，改善柱的延性，
(2)
梁的加固，加固粘貼采用兩種形式，梁底或梁側(cè)。在梁底(必須打掉粉刷層，留下鋼筋保護(hù)層)貼上鋼板直到柱邊或梁邊，梁測面粘貼不得高于梁高的l/3，如遇到門窗可避開，
(3) 邊跨邊支座主梁加固
邊跨邊支座主梁按鉸接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。先在柱上粘貼3mm厚鋼板一塊，鋼板上再粘貼6mm厚鋼板一塊，尺寸均為600mm×300mm，并以膨脹螺栓穿過鋼板錨入柱內(nèi);再選擇6mm厚等腰直角三角形腋板兩塊焊接在柱子所粘貼鋼板上，腋板尺寸為600mm
x 600mm，最后在梁端底部粘貼3mm厚鋼板一塊，尺寸為600mm×300mm，使梁端通過鋼板支承于腋板上。
(4) 中柱兩側(cè)主梁加固
該工程框架主梁為連續(xù)梁，框架柱側(cè)面凸出于梁側(cè)面梁上支承著樓板，應(yīng)在其上部兩側(cè)面繞過柱粘貼鋼板，如圖七所示，設(shè)計(jì)鋼板起坡為1:3。鋼板寬度控制在100mm以下，為加強(qiáng)鋼板粘貼效果，在鋼板彎折處設(shè)墊板，用錨栓固緊，鋼板與梁柱交角部形成的三角形空隙用環(huán)氧砂漿填實(shí)。
4 粘鋼施工流程
4.1施工流程：
粘鋼加固應(yīng)由專業(yè)施工隊(duì)伍施工，其施工必須嚴(yán)格按工藝流程進(jìn)行。在滿足上述工藝的同時(shí)，尚應(yīng)控制粘貼鋼板的時(shí)間間隔，保證粘鋼的固化養(yǎng)護(hù)。
4.2要使粘鋼加固成功，特別要保證加固施工的質(zhì)量，除遵循一般施工原則外，結(jié)合該工程特點(diǎn)，施工中應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：
(1)膠結(jié)劑本身質(zhì)量是粘鋼加固成功與否的關(guān)鍵，因此必須嚴(yán)格控制膠結(jié)劑質(zhì)量，膠結(jié)劑必須是高強(qiáng)度，耐久性好，具有一定彈性的，其強(qiáng)度必須要大于相應(yīng)所加固構(gòu)件強(qiáng)度。為確保膠結(jié)劑質(zhì)量，本工程采用國家指定名牌廠家產(chǎn)品，并由施工單位與本人共同見證抽樣送檢合格后方行施工。
(2)為保證粘貼鋼板牢固有效，須控制鋼板寬度和厚度(寬不宜大于100mm，厚宜在3mm)而框架主梁某些部位所需補(bǔ)強(qiáng)的鋼板截面面積較大，須采用兩層或多層粘貼(即鋼板上貼鋼板)。
(3)膠貼劑粘貼時(shí)用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板上，厚度1-3mm，中間厚邊緣薄為宜，粘好鋼板后，必須嚴(yán)格保證無空鼓，否則應(yīng)剝下鋼板，補(bǔ)膠、重新粘貼。
(4)考慮振動(dòng)作用在錨固區(qū)增設(shè)膨脹螺栓附加錨固措施，粘鋼補(bǔ)強(qiáng)加固后粘鋼外表須采用Ml5水泥砂漿抹面作為鋼板的密封防水防腐處理措施，其厚度對于梁不應(yīng)小于20mm。
