關(guān)于粘鋼加固技術(shù)應(yīng)用的探討

徐歡

（樂平市水務(wù)局，江西 樂平 333300）

1 粘鋼加固技術(shù)

1.1 粘鋼加固技術(shù)原理

粘鋼加固是用特制的結(jié)構(gòu)膠作為粘結(jié)劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，通過粘結(jié)劑的性能達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。

1.2 粘鋼加固技術(shù)特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)粘鋼加固技術(shù)，與其他的加固方法比較，在保證施工質(zhì)量的前提下，有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性:

(1)堅(jiān)固耐用，質(zhì)量可靠。經(jīng)過多年來的工程實(shí)踐證明，結(jié)構(gòu)粘鋼加固能保證加固后工程構(gòu)件的受力條件、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度都能滿足設(shè)計(jì)的要求。施工工藝精巧細(xì)致，工程質(zhì)量有保證。優(yōu)良的膠粘劑經(jīng)過30年老化試驗(yàn)后，其耐久性能滿足工程要求。（2）施工快速，保證工期。保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，能在短時(shí)間內(nèi)快速的完成施工任務(wù)，縮短工期，并能根據(jù)一定的業(yè)務(wù)要求，在不停產(chǎn)不影響構(gòu)件使用的情況下完成施工，養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，起效快。（3）操作簡易，外觀整潔。作為加固新技術(shù)與其它加固方法比較，粘鋼加固法施工操作快捷、難度低，現(xiàn)場無濕作業(yè)。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀整潔，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下，鋼體結(jié)構(gòu)單位面積自重增加極微，不會(huì)導(dǎo)致建筑物內(nèi)部其他構(gòu)件的連鎖加固。（4）方案靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。構(gòu)件結(jié)構(gòu)型式多樣，粘鋼加固的方案也可根據(jù)實(shí)際情況靈活多變，還可粘貼型鋼、加固鋼結(jié)構(gòu)及磚砌體結(jié)構(gòu)等。因此，靈活的加固方案使得粘鋼加固技術(shù)的適應(yīng)性很強(qiáng)，能夠在很廣的范圍內(nèi)解決生產(chǎn)上和生活上許多有關(guān)問題。（5）經(jīng)濟(jì)實(shí)效，節(jié)省材料。由于粘鋼加固技術(shù)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。

1.3 粘鋼加固技術(shù)應(yīng)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

2 粘鋼加固技術(shù)施工工藝

粘結(jié)劑分為液體與固體兩類，其施工工藝略有差異。下面分別以以北京蛟運(yùn)達(dá)技貿(mào)公司生產(chǎn)的GROU T液體膠和鄭州力源結(jié)構(gòu)膠有限公司生產(chǎn)的J GN-G固體膠為例，進(jìn)行對比：

2.1 液體粘結(jié)劑粘鋼加固技術(shù)施工工藝流程（如下圖）

2.2 固體粘結(jié)劑粘鋼加固技術(shù)施工工藝流程

3 應(yīng)用實(shí)例

樂平市共產(chǎn)主義水庫，距景德鎮(zhèn)市和樂平市43公里，有公路直達(dá)；水電裝機(jī)1600千瓦 ，電力充足，庫內(nèi)水面1.1250萬畝，集水面積155平方公里，庫容13750萬，上游林木覆蓋率高，水質(zhì)良好，壩后有連片水池120畝，一座魚苗孵化池，年孵化能力3000萬尾。是一座以防洪灌溉、工業(yè)和城市供水為主，兼顧發(fā)電、養(yǎng)魚、綜合利用的大Ⅱ型水利樞紐工程。由土壩、溢洪道、輸水道、水電站、工業(yè)引水口、引凡濟(jì)柴等工程組成，由于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，啟閉機(jī)室的中框架橫梁及東、西兩側(cè)的邊框架梁經(jīng)復(fù)核，下表面受拉區(qū)抗拉強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求，需要對其進(jìn)行加固處理，加固措施為：結(jié)構(gòu)粘鋼加固—在框架梁受拉區(qū)表面貼合鋼板,輔助受拉以達(dá)到加固的目的。

3.1 加固工程設(shè)計(jì)及要求

需要加固構(gòu)件有3個(gè)。其一，啟閉機(jī)室中框架橫梁；其二，啟閉機(jī)室東側(cè)邊框架梁；其三,啟閉機(jī)室西側(cè)邊框架梁。粘結(jié)材料選用北京蛟運(yùn)達(dá)技貿(mào)公司生產(chǎn)的SHO-BOND GROUT樹脂灌注膠及SHOBOND#101樹脂封口膠；鋼板鋼號為Q235,鋼板外觀尺寸以加固梁粘結(jié)面尺寸為準(zhǔn)。

3.2 施工步驟

3.2.1 施工準(zhǔn)備工作

3.2.1.1 粘結(jié)劑的選擇。工程施工的環(huán)境溫度為5-20℃，根據(jù)說明書要求，實(shí)際施工選用冬季灌注材料(W型)。

3.2.1.2 加固鋼板材質(zhì)、尺寸及固定螺栓孔位分布。加固鋼板的材質(zhì)、外觀尺寸按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。加固鋼板采用膨脹螺栓與構(gòu)件固定，為了避免膨脹螺栓的打孔損傷到梁體內(nèi)部的受力鋼筋。所以，采用鋼筋位置測定儀測探出混凝土梁粘結(jié)面內(nèi)部受拉鋼筋及箍筋的位置分布，進(jìn)而確定膨脹螺栓在加固鋼板上的孔位排布，打孔原則：按廠家說明書介紹一般每平方米6-7個(gè)。

3.2.1.3 施工器械的安裝、調(diào)試。施工前準(zhǔn)備好加固補(bǔ)強(qiáng)所需的原材料及儀器、設(shè)備，并在施工期前進(jìn)行儀器調(diào)試，保證順利施工。經(jīng)試驗(yàn)室內(nèi)的調(diào)試結(jié)果分析，儀器設(shè)備工作狀況一切正常。

3.2.2 施工工序

3.2.2.1 加固梁粘結(jié)面處理。施工前將加固框架梁的粘結(jié)面處理干凈。用砂輪機(jī)、鋼絲刷等工具將混凝土構(gòu)件結(jié)合面的污物、銹斑、涂料及油脂等清除干凈，混凝土缺損處用封口膠與混凝土粗骨料拌和均勻后修補(bǔ)平整，裸露鋼筋除銹后涂刷防護(hù)漆。要保證結(jié)合面的干燥。鉆完孔后，用壓縮空氣機(jī)將鉆孔產(chǎn)生的粉末完全吹凈，并使之干燥。

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：混凝土貼合面無水泥翻沫、疏松的混凝土塊、不牢固的砂粒及無油污、灰塵。

3.2.2.2 固定鋼板、安裝注入座及密封。用膨脹螺栓將貼合鋼板固定在需要補(bǔ)強(qiáng)的混凝土構(gòu)件表面，鋼板與構(gòu)件之間預(yù)留約5mm的間隙。用封口膠沿鋼板邊緣等部位按設(shè)定的間隔安裝排氣管、注入座，并將周邊密封，密封后進(jìn)行養(yǎng)生,以保證密封材料能經(jīng)得住灌注泵注膠時(shí)的壓力。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：鋼板表面處理應(yīng)達(dá)一級。鋼板安裝穩(wěn)固，與混凝土面的間隙基本一致，無翹曲變形,各螺栓固定有效；封口膠拌和充分，顏色均勻。鋼板周邊的膠體呈等腰直角三角形截面，無空洞、蜂窩等缺陷。排氣管暢通。注入座安裝牢固。

3.2.2.3 液體粘結(jié)劑的注入。根據(jù)規(guī)定的配比(重量比)混合攪拌GROUT膠，用注入泵灌注,灌注時(shí)盡可能在緩慢、低壓的狀態(tài)下進(jìn)行。從一端開始注入 (當(dāng)鋼板與水平面有一定角度時(shí)，從最下端開始注入)，直到相鄰的注入口開始有GROUT膠溢出時(shí)，將該口封堵，移至下一注入口再行注入，依此類推。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：泵及管路密封良好。注入過程中封口膠密封處不滲漏，完成后，通過敲擊鋼板的聲音判斷，鋼板與混凝土粘結(jié)面之間灌注膠體均勻密實(shí)、無空洞。

3.2.2.4 養(yǎng)生與維護(hù)。注入工作結(jié)束后，進(jìn)行養(yǎng)生直至粘結(jié)材料完全硬化。然后將注入管除去，使用砂輪等對鋼板邊緣進(jìn)行一些必要的處理即可。

3.3 結(jié)論

3.3.1 混凝土構(gòu)件粘結(jié)面處理要平整，保證加固鋼板不扭曲變形，同時(shí)鋼板與混凝土構(gòu)件粘結(jié)面之間的距離容易控制。

3.3.2 當(dāng)鋼板水平放置，灌注泵與粘結(jié)面相距2-3m，環(huán)境溫度在10℃以上時(shí)，壓力泵保持315-610MPa即可順利灌注。

3.3.3 粘鋼加固過程簡易，操作快捷、難度低,養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，起效快。

3.3.4 粘鋼加固方案靈活，適應(yīng)性強(qiáng)；粘鋼加固后，可以保證混凝土構(gòu)件整潔的外觀質(zhì)量。

4 結(jié)束語

結(jié)構(gòu)的粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。目前，鋼板貼合加固技術(shù)已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的加固技術(shù)，在房屋、道路、橋梁及電力、水利工程等混凝土結(jié)構(gòu)維護(hù)改造加固材料及施工中已有所應(yīng)用，其中以建筑行業(yè)應(yīng)用的最為廣泛。

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