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加固檢測技術

粘鋼加固技術

來源:新時代加固公司     發布時間:2017-03-07

  粘鋼加固法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。加固后的構件重量增加或減少;同時不影響構筑物的使用凈空,不改變構件外形;且連接處受力均勻,不會產生應力集中。粘貼鋼板加固施工快速、現場無濕作業或僅有抹灰等少量濕作業,對生產和生活影響小,且加固后對原結構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境中的受彎或受拉構件的加固。

  粘貼鋼板加固法,適用于因配筋量少而導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加固方法依然具有絕對的優勢。所以,其在工程加固領域中應用十分廣泛。

  粘鋼加固應用范圍:

  1.本方法適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。

  2.本方法以環境溫度不超過60℃,相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的適用條件為限,否則應采取有效防護措施。

  3.本方法所用膠粘劑是指有充分試驗依據且性能滿足使用要求的,并經過國家有關部門鑒定的結構膠。

  4.當構件的混凝土強度低于C15,不宜采用本方法進行加固。

  結構粘鋼加固具體應用:

  (1)鋼筋焊接點斷裂加固

  (2)施工中漏放鋼筋加固

  (3)混凝土標號達不到,提高結構強度加固

  (4)加層抗震加固

  (5)陽臺根部斷裂加固

  (6)牛腿接點加固

  (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加固

  粘鋼加固施工工藝:

  一、工藝特點

  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、建筑結構膠將鋼板(型鋼)與混凝土緊密粘接,將加固件與被加固體合為一體,結構膠固化時間短,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、施工流程

  (一)表面處理

  表面處理包括加固構件結合面處理及鋼板貼合面處理,是最關鍵的工序,應認真進行。

  1、對于混凝土結合面,應根據構件表面的新舊程度,堅實程度,干濕程度,分別按一下四種情況處理:

  (1)對很舊很臟的混凝土構件的粘合面,應先用硬毛刷沾洗滌劑,刷除表面油垢物,后用冷水沖洗,再對結合面進行打磨,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,若表面嚴重凹凸不平,可用高強樹脂砂漿修補。

  (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件或齡期在3個月內的混凝土構件,因一般樹脂類粘鋼膠粘劑在潮濕的基礎上粘結度會大幅度降低,故除滿足上述要求外,還須進行人工干燥處理。

  2、對于鋼板粘貼面,應根據干部銹蝕程度,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力和應變滯后現象,粘鋼板前宜對構件進行適量卸載。

  (三)配粘鋼膠

  我公司使用的粘鋼膠粘劑分為甲、乙組分,須在使用時于現場臨時配置。配置原則尚應按產品使用說明書規定進行,單由于粘鋼膠的時效性較強,使用前還須進行現場試配,根據當時當地的氣溫條件及存放時間進行適當調整,選擇各項力學指標最優的配比。按選定的配比稱量,將甲、乙組分分別倒入干凈容器,按同一方向進行機械攪拌,至色澤完全均勻為止。

  (四)粘貼

  粘鋼膠粘劑配置好后,用抹刀同時涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板貼合面,為使粘鋼膠能充分浸潤,滲透、擴散、粘附于結合面,宜先用少量粘鋼膠于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,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,否則應剝下鋼板,補粘鋼膠,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24h即拆除夾具或支撐,3d后即可受力使用。若氣溫低于0℃,應采取人工加溫,一般用紅外線加溫。在固化期內不得對鋼板有任何擾動。

  (六)防腐處理

  外部粘鋼加固鋼板,應按設計要求進行防腐處理。當外抹砂漿保護層防腐時,為利于砂漿粘結,可與鋼板粘結或外包一層鋼絲網或粘一層豆石,并在抹灰時涂抹一道混凝土界面劑。

  (七)檢驗

  粘鋼的同時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,進行粘貼抗剪強度試驗。鋼-鋼粘結抗剪強度設計值不得低于該種粘鋼膠的相應規定,鋼-混凝土抗剪破壞必須發生在混凝土上。

  加固構件的粘鋼質量,一般采用非破損檢驗,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鋼板的有效粘結面積。錨固區有效粘結面積不應小于90%。

  混凝土結構粘鋼加固施工方案

  1 引言

  有些混凝土結構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,由于設計或施工不當;有些工程面臨功能改變,荷載增加等等,這些都需要對結構進行加固,使用建筑結構膠在混凝土表面粘結鋼板來加固混凝土結構,可以改善結構在使用荷載下的遠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構,樁基為沉管灌注樁,上部結構使用普硅425#水泥。由于進行同批水泥性能試驗時,發現3天、7天水泥強度合格,但28天水泥強度不合格。為此,我司立即委托有資質檢測單位對該工程底層柱用超聲回彈綜合法檢測,檢測結果表明1~3層大部分梁柱混凝土強度低于原C25設計強度等級。

  經我司會同設計單位,施工單位并請有關專家共同研究一致決定對該工程進行加固補強。會上提出兩個方案:一種是加大截面法處理,但施工復雜工期長,部分磚墻已砌好,勢必造成返工浪費?紤]到該工程工期緊迫,住戶入住后施工條件有所限制,同時為了降低加固造價,決定采用第二種方案:粘鋼加固法。

  3 加固方案設計

  3.1加固設計主要依據《混凝土結構加固技術規范》(CECS25—90)進行。

  (1) 粘鋼加固法承載力計算:

  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算:

  L1≥2fayta/fcv

  3.2針對該工程特點柱梁加固采用如下處理方法:

  (1)

  柱子的加固:考慮到柱混凝土強度達不到設計要求,柱子承載力和軸壓比達不到規范要求,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。在梁底(必須打掉粉刷層,留下鋼筋保護層)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點進行加固設計。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;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) 中柱兩側主梁加固

  該工程框架主梁為連續梁,框架柱側面凸出于梁側面梁上支承著樓板,應在其上部兩側面繞過柱粘貼鋼板,如圖七所示,設計鋼板起坡為1:3。鋼板寬度控制在100mm以下,為加強鋼板粘貼效果,在鋼板彎折處設墊板,用錨栓固緊,鋼板與梁柱交角部形成的三角形空隙用環氧砂漿填實。

  4 粘鋼施工流程

  4.1施工流程:

  粘鋼加固應由專業施工隊伍施工,其施工必須嚴格按工藝流程進行。在滿足上述工藝的同時,尚應控制粘貼鋼板的時間間隔,保證粘鋼的固化養護。

  4.2要使粘鋼加固成功,特別要保證加固施工的質量,除遵循一般施工原則外,結合該工程特點,施工中應注意如下幾點:

  (1)膠結劑本身質量是粘鋼加固成功與否的關鍵,因此必須嚴格控制膠結劑質量,膠結劑必須是高強度,耐久性好,具有一定彈性的,其強度必須要大于相應所加固構件強度。為確保膠結劑質量,本工程采用國家指定名牌廠家產品,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強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)膠貼劑粘貼時用抹刀同時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,必須嚴格保證無空鼓,否則應剝下鋼板,補膠、重新粘貼。

  (4)考慮振動作用在錨固區增設膨脹螺栓附加錨固措施,粘鋼補強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,其厚度對于梁不應小于20mm。

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