粘鋼和粘碳纖維技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用

時冬冬

摘 要：工程結(jié)構(gòu)的加固工作做得是否到位直接影響著整個工程的安全性和質(zhì)量水平，為了促進(jìn)工程建設(shè)水平的不斷提高，保證工程的安全和質(zhì)量，我們必須重視工程加固技術(shù)的應(yīng)用。粘鋼和粘碳纖維技術(shù)作為一種技術(shù)性較強(qiáng)且效果顯著的新型加固補(bǔ)強(qiáng)措施，在工程結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用越來越廣泛。本文通過對粘鋼和粘碳纖維技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行研究分析，總結(jié)了該技術(shù)的具體實(shí)施方法和工藝技術(shù)，供大家探討和學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：粘鋼 粘碳纖維 結(jié)構(gòu)加固 工藝

中圖分類號：TU378 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0060-01

我國是地震高發(fā)區(qū)，地震發(fā)生頻率相對較高，特別是近幾年來，地震對我們的房屋建筑產(chǎn)生了很大破壞，提高房屋建筑及建筑工程的抗震能力十分必要。為了保證居民的安全居住和工程的質(zhì)量，同時防止突發(fā)危險如地震帶來的破環(huán)，我們必須要做好工程結(jié)構(gòu)的加固處理。粘鋼和粘碳纖維技術(shù)具有施工方便，快捷可靠，不影響工程結(jié)構(gòu)外觀，經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，非常值得推廣應(yīng)用。

1 粘鋼和粘碳纖維技術(shù)的在工程結(jié)構(gòu)加固中的優(yōu)勢

1.1 粘鋼加固的優(yōu)勢分析

首先，粘鋼加固手段通常使用3毫米至10 mm的高強(qiáng)鋼板，可以大幅度提高工程結(jié)構(gòu)的加固強(qiáng)度和剛度，另外，雖然鋼板的截面大小有了一定增加，但是增加幅度很小，因此不用擔(dān)心會給建筑工程的整體外觀和使用效果帶來影響[1]。其次，粘鋼加固的施工辦法操作簡單，工期較短，在粘鋼加固工作實(shí)施時，不需要進(jìn)行太多濕作業(yè)，有效簡化了整個施工過程，在保證加固效果的同時也縮短了工期。最后，粘鋼加固技術(shù)的結(jié)構(gòu)層自重增量相對較小，因?yàn)椴捎迷摷夹g(shù)時增加的結(jié)構(gòu)層的厚度大大小于采用一般方法的結(jié)構(gòu)層，有效減少了結(jié)構(gòu)的自重增量，同時也起到了顯著的加固效果。

1.2 粘碳纖維技術(shù)的優(yōu)勢分析

首先，與一般鋼材相比，碳纖維的抗拉強(qiáng)度要高出很多，同時碳纖維還具有柔性好、剪裁簡便的優(yōu)點(diǎn)，使用碳纖維進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固可以大幅度增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度，此外，碳纖維還可以有效改善工程結(jié)構(gòu)的抗裂能力，防止結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，促進(jìn)結(jié)構(gòu)延性的提高[2]。其次，粘碳纖維施工操作簡單，而且特別經(jīng)濟(jì)。該技術(shù)的實(shí)施是在原來的工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，不需要過多施工操作，同時大量節(jié)省了周轉(zhuǎn)材料，可以有效縮短工期，提高經(jīng)濟(jì)效益。此外，碳纖維的厚度較小，本身重量很輕，不會對工程結(jié)構(gòu)的使用效果造成太大影響。最后，碳纖維具有耐磨蝕性佳，耐久性突出的特點(diǎn)，有利于工程結(jié)構(gòu)的耐腐蝕性及耐久性的大幅度提高。碳纖維加固技術(shù)對很多類型的工程結(jié)構(gòu)都十分適用，加固補(bǔ)強(qiáng)效果突出。

2 粘鋼和粘碳纖維技術(shù)的具體操作及施工工藝

2.1 粘鋼技術(shù)的施工方法和工藝流程

在進(jìn)行混凝土柱的加固補(bǔ)強(qiáng)時，如果柱子的荷載較大，我們可以使用粘鋼技術(shù)進(jìn)行柱體加固。沿著混凝土柱的四角縱向進(jìn)行粘貼剛工作或粘鋼板工作，然后再沿著柱子的高度進(jìn)行扁鋼的橫向粘貼，粘貼過程中注意保持200～300 mm的距離。針對荷載較大的混凝土梁的加固，我們可以沿著梁底進(jìn)行一定厚度的鋼板的粘貼，鋼板寬度與梁的寬度一樣，接著沿梁的頂部的兩個支座進(jìn)行一定厚度的鋼板粘貼，如果不能完成梁頂粘貼或粘貼過于困難的，可以將鋼板粘貼在梁的側(cè)上部相應(yīng)的地方。最后在混凝土梁的兩側(cè)支座位置粘貼3～4道“U”型箍，保持100 mm的距離，粘貼時使用寬度為100 mm的扁鋼。

在進(jìn)行粘鋼加固施工時，首先要進(jìn)行鋼板條的制作，按照設(shè)計(jì)規(guī)范，把鋼板制作成條狀，然后按鉚釘接位置于鋼板上面進(jìn)行鉆空。第二步，進(jìn)行混凝土表面處理，將混凝土上面的松散層輕輕鑿掉，使其表面更加平整，使用磨光機(jī)將連接著鋼板粘結(jié)面的混凝土磨平，然后采用空壓機(jī)把粘貼面上面的雜質(zhì)吹干凈。第三步，對鋼板做表面處理，采用磨光機(jī)把鋼板打磨光滑，接著通過粗砂輪片實(shí)行粗糙打磨，使打磨的紋路方向與鋼板的受力方向保持垂直。第四步，配制好結(jié)構(gòu)膠，采用抹刀沾取配膠進(jìn)行混凝土表面的涂抹，涂抹的厚度控制在1～3 mm之間，厚度由中間向兩邊遞減，將鋼板粘貼到指定的地方。

2.2 粘碳纖維的施工方法和工藝流程

針對荷載力較小的混凝土柱，我們可以采用粘碳纖維的方式進(jìn)行柱體加固。沿柱子的四角縱向進(jìn)行2～3層的碳纖維布粘貼，然后再沿柱子高度，選擇寬度為100 mm的環(huán)形纖維布進(jìn)行橫向粘貼，粘貼過程中保持150～250 mm之間的間距。針對荷載力較小的混凝土梁，也可以通過粘碳纖維技術(shù)進(jìn)行梁體加固補(bǔ)強(qiáng)。沿混凝土梁的底部粘貼兩到三層的碳纖維布，碳纖維布的長度為梁跨度的1/3，若梁頂粘貼無法進(jìn)行，則可以將其粘貼在混凝土梁的側(cè)上部對應(yīng)地方。然后在梁的兩端支座位置進(jìn)行3～4道的“U”型箍粘貼，保持150 mm的距離，使用寬度為100～200 mm的碳纖維布。

在開展粘碳纖維施工時，第一步，要做好卸荷工作，在進(jìn)行加固施工工作前盡量將加固對象的構(gòu)件卸荷。第二步，進(jìn)行基底處理。將粘貼面上面的剝落部位和出現(xiàn)空鼓和腐蝕現(xiàn)象的部分鑿掉，之后采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修復(fù)。緊接著對基地開裂的地方做灌漿處理，將裂縫封閉好。使用相關(guān)機(jī)械工具將混凝土表面的雜質(zhì)祛除，保持基底表面的平整，然后用吹風(fēng)機(jī)將殘屑吹掉。第三步，根據(jù)相關(guān)工藝規(guī)范和要求進(jìn)行底膠的配制，通過滾筒刷沾取底膠，將膠均勻地涂抹在混凝土表層上，等待2～3 h，直到膠體完全固化后再開展下一道工序。第四步，使用專門的找平材料將凹陷位置填平，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范裁剪合適的碳纖維布尺寸，按工藝規(guī)范和相關(guān)施工技術(shù)要求調(diào)配和攪拌好粘結(jié)膠，將粘結(jié)膠均勻刷涂在指定部位。開始碳纖維布的粘貼工作，使用專門滾子沿纖維方向重復(fù)進(jìn)行滾壓，避免出現(xiàn)起泡和空鼓現(xiàn)象，做好碳纖維布的固定。第五步，注意后期保護(hù)工作，通過抹灰或噴放火涂料的方法對加固后的碳纖維表層進(jìn)行有效保護(hù)，防止其遭受破壞，影響加固效果。

3 結(jié)語

使用粘鋼和粘碳纖維技術(shù)進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)加固具有操作簡便、效果明顯且經(jīng)濟(jì)、可靠的優(yōu)點(diǎn)，兩種加固技術(shù)對工程構(gòu)建的總體外觀和使用效果都不會造成太大影響。在工程建設(shè)和維護(hù)的過程中，我們應(yīng)重視對粘鋼技術(shù)和粘碳纖維技術(shù)的應(yīng)用，熟悉兩種加固技術(shù)的施工方法和工藝流程，以便充分利用他們進(jìn)行工程結(jié)構(gòu)的加固補(bǔ)強(qiáng)，促進(jìn)工程質(zhì)量的大幅度提高，同時節(jié)省經(jīng)濟(jì)開支，實(shí)現(xiàn)施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1] 章途山.碳纖維技術(shù)在工程加固中的應(yīng)用[J].價值工程，2010，12（7）：87-88.

[2] 孔令國.碳纖維在框架結(jié)構(gòu)加固中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010，13（15）：112-113.endprint