混凝土結(jié)構(gòu)工程粘鋼加固施工技術(shù)

王曉芳

摘要：在經(jīng)濟快速發(fā)展的帶動下，人們對生活質(zhì)量和居住環(huán)境的結(jié)構(gòu)按要求越來越高，由于混凝土構(gòu)筑物因出現(xiàn)功能性改變，如擴建、增加荷載等，活在出現(xiàn)質(zhì)量問題，如配筋不足、在后修補、混凝土強度不夠等，都需要進行加固。結(jié)合工程著重論述了加固技術(shù)的特點和基本原理、適用范圍及發(fā)展歷程等。

關(guān)鍵詞：粘鋼加固;結(jié)構(gòu)膠粘劑;混凝土;強度

前 ?言

結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)，用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑，在混凝土構(gòu)件表面用建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，使鋼板與混凝土牢固的形成一體，能達到加固和增強原結(jié)構(gòu)強度和剛度的目的。其加固施工和加固方案的制定尤為重要，對于需要加固的構(gòu)筑物，應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經(jīng)濟、快捷、施工方便的原則，只有這樣，加固工程才能收到良好的社會效益和經(jīng)濟效益，而粘鋼加固這一方案很好的滿足了以上各種要求。

一、施工方法

1.結(jié)構(gòu)粘鋼適用范圍

適用于承受靜力為主的梁板柱構(gòu)件受彎、剪、拉、壓加固，以及鋼筋焊接點斷裂加固;施工中漏放鋼筋加固;混凝土標號達不到，提高結(jié)構(gòu)強度加固;加層抗震加固;陽臺根部斷裂加固;牛腿接點加固;懸掛式吊車梁提高荷載加固;樓面荷載集中力加固;火災(zāi)后梁柱砼燒壞加固;混凝土柱子牛腿斷裂加固;橋式吊車梁加固;薄腹梁斷裂加固;爆炸沖擊波破壞梁體加固;提高樓面荷載加固;屋架梁下弦腐蝕嚴重露筋加固;斷梁加固;截柱加固;減震加固;梁柱受化學(xué)腐蝕的粘鋼加固;舊房綜合改造加固;生命線建筑物抗震加固;剪力墻開 1.6 米以下的圓洞加固，開 1mx2m 以下的門洞加固;橋梁斷裂、舊橋維修加固;提高柱子承載力解決柱子軸壓比超標加固等結(jié)構(gòu)工程。本工程屬于：提高樓面荷載加固、樓面荷載集中力加固和懸掛式吊車梁提高荷載加固等多種綜合形式。

2.施工方案選擇

原有結(jié)構(gòu)梁采用外粘型鋼法加固，加固方式主要分為兩種：第一種為梁頂粘鋼，即梁頂錨固膨脹螺栓后在梁頂及鋼板底面均涂刷結(jié)構(gòu)膠，直接粘接鋼板;第二種為梁底粘鋼，梁底錨固螺栓后涂膠粘結(jié)鋼板，并在梁兩側(cè)錨固膨脹螺栓固定U 型鋼板抱箍用以箍住梁底鋼板，兩道 U 型鋼板箍采用縱向壓條連接。

二、施工過程控制

1.混凝土基面放線、處理、清理

放線鑿除框架梁板需粘貼面砂漿層、油垢、污物，清理寬度及長度根據(jù)圖紙而定。用磨光機裝金剛石磨片打磨除去 2～3mm 厚表層，直至完全露出新面。如遇梁板不直或不平時進行打鑿或結(jié)構(gòu)膠修補平整，并用無油壓縮空氣吹除粉塵或清水沖洗干凈之后，再用脫脂棉沾丙酮擦試干凈。砼表面避免水源和潮濕，必要時采用壓縮空氣吹凈浮塵，使混凝土表面保持干燥，還用乙炔氧氣焊或汽油噴燈烤干。

2.鋼板下料、鉆孔、打磨

下料：按圖紙設(shè)計要求一次性進行裁剪鋼板，為保證鋼板連續(xù)受力的特性不出現(xiàn)接頭需用整張鋼板裁料，由于板厚僅為 10mm 采用普通電氣焊切割很容易出現(xiàn)彎曲變形，影響粘結(jié)加固效果，對此采取到構(gòu)件加工廠用裁板機進行下料，下料后如出現(xiàn)彎曲變形隨即用調(diào)平機或錘擊手工進行調(diào)平。對預(yù)貼鋼板表面的處理：鋼板粘接面，如鋼板未生銹或輕微銹蝕，須進行除銹和粗糙處理，采用手動砂輪機打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤，打磨粗糙度越大越好，打磨紋路與鋼板受力方向垂直，其后用棉絲或脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。

放樣鉆孔：上述工作完成之后，再把預(yù)貼鋼板放樣，保證達到設(shè)計要求時再進行鋼板鉆孔和混凝土梁體鉆孔，鉆孔時采用無損沖擊電鉆鉆孔，鉆孔深度及鉆孔規(guī)格按有關(guān)設(shè)計和施工規(guī)范要求，采用Φ14mm 的鉆頭鉆孔，按設(shè)計圖紙布置要求，沿鋼板條長度方向打深度不小于 60mm 的盲孔，外露螺絲長度宜為 35mm;如遇梁底鋼筋密集處需重新移位后再鉆孔，當單排孔距大于設(shè)計要求的尺寸時需多補打一個孔。

3.安裝螺栓、鋼板預(yù)貼

用壓縮空氣清理孔內(nèi)浮塵，再用丙酮清洗盲孔，在孔內(nèi)涂一層環(huán)氧樹脂基液。用丙酮浸泡清洗膨脹螺栓，晾干后涂一層環(huán)氧樹脂基液。向孔內(nèi)塞入 1/3 孔深的軟環(huán)氧膠泥，植入 M10 膨脹螺栓，并緊固后松下螺母，螺栓外露長度不小于35mm，安裝完螺栓后先用扳子初擰螺母固定（不要一次性擰緊）。將已加工打磨好的鋼板再次放樣預(yù)貼在梁底或梁頂，準備涂膠粘貼，拼裝好后的鋼板位置與實際位置偏差不允許大于規(guī)范允許偏差。

4.粘鋼膠配制

現(xiàn)場配膠：本施工采用大連 JGN 建筑結(jié)構(gòu)膠Ⅱ型，按甲、乙重量比配制好后，用攪拌器攪拌，待無單組分條塊，色澤均勻時即可使用。粘結(jié)劑作為建筑結(jié)構(gòu)膠組份，使用前應(yīng)進行現(xiàn)場質(zhì)量檢驗，合格后方能使用，按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定配制，注意攪拌時應(yīng)避免雨水進入容器，按同一方向進行攪拌，容器內(nèi)不得有油污，盡量避免混入空氣形成氣泡，配制結(jié)構(gòu)較嚴格按結(jié)構(gòu)膠說明書提供的配比配制，攪拌均勻后方可使用，一次配膠量不宜過多，以 40～50 分鐘用完為宜。

5.涂膠和粘貼

用小鏟刀將配制好的結(jié)構(gòu)膠均勻涂抹在鋼材清理面和混凝土清理面上，抹膠厚度 1～3mm，中間厚、邊緣薄。將鋼材粘貼到混凝土表面，粘貼到位后，立即用螺栓擰緊和支撐固定，并逐步加壓，緊固螺栓時要求順著同一個方向逐個擰緊，使膠從鋼材邊緣擠出，同時要不斷清理擠出的膠;但加壓不均仍可能造成局部輕微流淌，所以粘貼 1 小時內(nèi)應(yīng)注意檢查，發(fā)現(xiàn)缺膠，及時補充。

三、質(zhì)量評定

加固構(gòu)件的粘鋼質(zhì)量采用無破損檢驗或現(xiàn)場做粘結(jié)試驗兩種形式。無破損檢驗即外觀檢查鋼板邊緣溢膠情況;用小錘敲擊鋼板，檢驗鋼板粘結(jié)密實度。錨固區(qū)有效面積不大小于 90%，非錨固區(qū)有效粘結(jié)面積不少于 70%，現(xiàn)場粘結(jié)試驗（每組三塊試件），采用 3 塊 100X100mm 的鋼板。混凝土基面：與粘鋼部位的混凝土強度等級相同。試驗步驟：首先分別在每塊鋼板中心位置焊一根 800mm 長的鋼筋，而后按粘鋼工藝要求將三塊鋼板分別粘在混凝土基面上，待膠固化后（72 小時）用現(xiàn)場拉拔儀進行抗拉和抗剪試驗。由于膠的抗拉和抗剪強度均大于混凝土的強度，如粘鋼試驗破壞發(fā)生在混凝土上，則粘鋼試驗屬于合格或符合設(shè)計要求。

四、效益分析和總結(jié)分析

1.堅固耐用

經(jīng)過眾多工程實踐，已經(jīng)證明完全能夠保證加固工程的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設(shè)計的要求。

2.施工快速

在保證粘結(jié)加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，快速完成施工任務(wù)，并能根據(jù)業(yè)主要求，在不停產(chǎn)不影響使用的情況下完成施工，受到業(yè)主的普遍贊揚。

3.簡潔輕巧

與其它加固方法比較，粘鋼加固的施工，干凈利落，比較簡便，現(xiàn)場無濕作業(yè)，完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變，比較輕巧，鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加極微，不會導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。

4.靈活多樣

粘鋼加固法的適用性很強，能夠解決生產(chǎn)中和生活上各種有關(guān)問題，粘貼鋼板的方案多種多樣，靈活巧妙，還可粘貼型鋼，加固鋼結(jié)構(gòu)及磚砌體結(jié)構(gòu)等。

5.經(jīng)濟合理

由于施工快，避免或減少工廠停產(chǎn)時間，節(jié)約加固材料，與其它加固方法比較，粘貼加固的費用大為節(jié)省，經(jīng)效益很高。

五、結(jié)束語

框架梁采用粘鋼加固，充分體現(xiàn)了加固工程所要求的短、平、快、省的特點，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，收到了很好的經(jīng)濟效益和質(zhì)量效果，同時也獲得了良好的社會效益。

參考文獻：

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ10-89） 北京中國建筑工業(yè)出版社1989 年.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS25：90） 北京中國計劃出版社1992年.