施工流程:混凝土和钢件表面处理→固定构件的选择及制作→配制粘钢型建筑结构胶→涂敷胶粘剂及粘贴钢板→固定、加压、固化→拆除固定加压构件→质量检验→表面防护、防腐处理→交工验收
既有建筑随着时间的推移会产生各种损坏:有些混凝土结构在使用一定的年限后,混凝土腐蚀,钢筋锈蚀,承载力下降;有些新建或在建的工程,由于设计或施工不当存在损坏;有些工程面临功能改变,荷载增加等等,这些都需要对结构进行加固。
而在钢板变形不断增大的过程中,钢板与混凝土间的粘钢胶也在发生同步的变形。若粘钢胶伸长率过低不符合要求,在钢板不断变形的过程中,粘钢胶层必然会在某个粘接面发生脆性破坏,最终导致粘钢加固整体发生脆性的剥离破坏。事实上,伸长率一直都是膏体结构胶的难点所在,在实际的工程中,应提高对伸长率的重视。
粘钢胶使用方法与施工要点
1、表面处理
表面处理是最关键的工序,包括加固构件粘合面处理及钢板粘合面处理。
对于混凝土构件粘合面,应根据构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度,分别按以下四种情况处理:
(1)对很旧很脏的混凝土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢污物;再对粘合面进行打磨并用无油压缩空气吹除粉粒,除去2~3mm厚表层,直至完全露出新面(处理后,若表面严重凹凸不平,可用环氧修补砂浆进行修补);在粘贴前粘合面用丙酮擦拭干净待完全干燥。
(2)如果混凝土表面不是很脏很旧,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2mm厚表层,用压缩空气除去粉尘,用丙酮擦拭干净待完全干燥。
(3)对于新混凝土粘合面,先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去,打磨去除浮浆、粉尘后,用丙酮擦拭干净待完全干燥。
(4)对于湿度较大的混凝构件或龄期在三个月内的混凝土构件,因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低,故除满足上述要求外,尚须对混凝土构件进行人工干燥处理。
对于钢板粘合面,应根据钢板锈蚀程度,分别按以下两种方法处理:
(1)如钢板未生锈或轻微锈蚀,可用喷砂、砂布或平砂轮打磨,直至出现金属光泽。应在钢板表面打磨出尽可能大的粗糙度,打磨出的纹路尽量与钢板受力方向垂直。最后用丙酮擦拭干净。
(2)如钢板锈蚀严重,须先用适度盐酸浸泡20分钟,使锈层脱落;再用石灰水冲洗,中和酸离子;最后用平砂轮打磨出纹路。
2、卸荷
为减轻和消除粘钢板后的应力、应变滞后现象,粘钢板前宜对构件适量进行适量卸荷。
3、配制胶胶粘剂
粘钢结构胶为双组分,须在现场按比例混合均匀才能固化,其配胶方法可参照如下操作:
配胶前准备好案秤、配胶用的干净容器(一般用塑料盆或铁桶)、丙酮、干棉纱、抹刀、搅拌器具等。称料前应对A、B两组分分别进行充分的上下搅拌。注意A、B取胶器具不能混用。
在洁净容器中,按产品包装上标注的配胶比例分别称量A、B两组分。采用手工或胶料搅拌器按同一方向进行搅拌,搅拌至基本均匀后,将胶料全部翻倒至另一容器再继续搅拌至色泽完全均匀一致,以确保没有混合不匀的死角。采用胶料搅拌器时,搅拌转速应用慢速(400-600转/分钟),搅拌时间3-5分钟左右。应特别注意:配胶比例不正确或搅拌不均匀会严重影响结构胶性能。
每次配胶都必须称量,随配随用,且配胶量不宜过多,否则难以搅拌均匀且有可能造成不必要的浪费。配好的胶需在适用期(夏天约为50分钟,冬季约为90分钟)内用完。
4、粘贴钢板
胶粘剂配制好后,用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土粘合面和钢板粘合面。为使胶粘剂能充分浸润、渗透、扩散、粘附于粘合面,宜先用少量胶粘剂在粘合面来回刮抹;再添抹,可使钢板条黏结面上的胶中间厚、边缘薄,板中央的抹胶厚度为3~5mm;然后将钢板贴于预定位置。
钢板粘贴后,用铁锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,表示已粘贴密实,否则应剥下钢板,补胶并重新粘贴(所有操作应在胶粘剂的适用期内完成)。
5、固定与加压
钢板粘好后立即用卡具、支撑或膨胀螺栓等固定。并适当加压,以使胶粘剂刚好从钢板边缘挤出为度。膨胀螺栓一般兼作钢板的永久附加锚固措施,其埋设孔洞应与钢板一同于涂胶前配钻好。
6、固化
可在常温接触压力下固化,施工后应立即固定,固化期间避免扰动。25℃时,固化一天即可拆除夹具或支撑,三天即可受力使用;环境温度降低时,固化时间会相应延长。若环境温度低于5℃,应采取红外线灯(或碘钨灯)加热等加温措施或使用低温固化改性产品。
采用灌钢加固时,在材料方面应优先选用厚度不小于5mm的角钢,且角钢边长对于所加固的梁和桁架不应小于50mm,对于混凝土柱则不应小于75mm,同时需要沿梁、柱轴线方向每隔一定距离用扁钢制作箍板或缀板与角钢焊接。特别需要注意的是,在粘贴角钢之前,应将所加固构件截面进行打磨成半径大于7mm的圆角,同时注胶应在型钢构架焊接完成之后进行,注胶胶缝应控制在3~5mm,局部允许长度不大于300mm、厚度不大于8mm的胶缝,但其位置不得出现在角钢端部600mm方位之内。
简支梁结构
简支梁卸荷一般在梁板跨中设一个支点,施工时要在支顶点设置承托,条件不具备时也可设置两个支点,但由于采用两个支点时设备一次投入多,对于宽桥尤其如此,设计施工技术要求比较高,应尽量避免使用。
粘钢胶是指用胶黏剂将钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。该法在建筑,桥梁等工程的加固、补强、修复中的应用较为广泛。
结构粘钢加固方法,与其他的加固方法比较,有许多独特的优点和先进性,主要有:
1、坚固耐用:经过多年来的工程实践,已经证明完全能保证加固工程的质量,结构的强度和刚度都能满足设计的要求。施工工艺精巧,质量优秀,工程合格率为100%。胶粘剂30年老化试验耐久性能满足要求。粘钢加固后的结构试验,也证明强度和刚度的设计方法是正确的和可靠的。
2、施工快速:在保证粘钢加固结构质量的前提下,快速完成施工任务,并能根据业务要求,在不停产不影响使用的情况下完成施工,受到用户的普遍赞扬。
3、简洁轻巧:与其它加固方法比较,粘钢加固的施工,干净利落,比较简便,现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变,比较轻巧,钢板薄,结构自重增加极微,不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。
4、灵活多样:粘钢加固法的适应性很强,能够解决生产上和生活上各种有关问题。粘贴钢板的方案多种多样,灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。
5、经济合理:由于施工快,避免或减少工厂停产时间,节约加固材料,与其它加固方法比较,粘钢加固的费用大为节省,经济效益很高。
结构粘刚加固的使用情况:
(1)钢筋焊接点断裂加固
(2)施工中漏放钢筋加固
(3)混凝土标号达不到,提高结构强度加固
(4)加层抗震加固
(5)阳台根部断裂加固
(6)牛腿接点加固
(7)悬挂式吊车梁提高荷载加固
(8)楼面荷载集中力加固
(9)火灾后梁柱砼烧坏加固
(10)混凝土柱子牛腿断裂加固
(11)桥式吊车梁加固
(12)薄腹梁断裂加固
(13)爆炸冲击波破坏梁体加固
(14)提高楼面荷载加固
(15)屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固
(16)断梁加固
(17)截柱加固
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