鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)粘鋼加固修復(fù)施工技術(shù)

周錦福 顏貞明 鄭慶明 毛祥華

(福建省桃城建設(shè)工程有限公司，福建 泉州 362000)

·施工技術(shù)·

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)粘鋼加固修復(fù)施工技術(shù)

周錦福 顏貞明 鄭慶明 毛祥華

(福建省桃城建設(shè)工程有限公司，福建 泉州 362000)

介紹了粘鋼加固修復(fù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，闡述了粘鋼加固的施工工法，并從構(gòu)件表面處理、粘結(jié)劑制備、鋼板粘貼等方面，總結(jié)了粘鋼加固修復(fù)技術(shù)的施工要求，從而大大提高框架梁的承載能力及剛度，達(dá)到梁的加固補(bǔ)強(qiáng)目的。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，粘鋼加固，鋼板

1 概述

粘鋼加固也稱為粘板加固，當(dāng)超過混凝土構(gòu)件承載極限，出現(xiàn)變形、開裂時，通過高性能的粘結(jié)劑將鋼板粘結(jié)在混凝土構(gòu)件的表面，形成復(fù)合的整體結(jié)構(gòu)。從而提高構(gòu)件的承載能力來滿足正常使用要求。對破損構(gòu)件粘鋼加固是一種新穎有效的方法，大大提高構(gòu)件的剛度和抗裂性，使構(gòu)件均衡受力，有效的避免應(yīng)力集中現(xiàn)象，充分發(fā)揮了粘鋼構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗壓性能。同傳統(tǒng)加固技術(shù)相比,粘鋼加固修復(fù)技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)膠粘結(jié)硬化時間短，構(gòu)件加固后3 d即可受力使用，施工過程連續(xù)不間斷，僅需卸除部分或全部荷載，施工耗時短，可用于應(yīng)急加固工程。

2)施工過程簡單，濕作業(yè)少，施工速度快，用粘結(jié)劑將表面已處理的被加固構(gòu)件與鋼板粘結(jié)在一起,形成復(fù)合的整體，有效地協(xié)同工作,不需要投入特殊的設(shè)備,花費(fèi)人力較少，操作簡便。

3)同混凝土和石材相比較，膠粘劑具有更高的粘結(jié)強(qiáng)度,使加固體和被加固構(gòu)件形成牢固的整體,保證構(gòu)件均衡受力，有效的避免應(yīng)力集中現(xiàn)象。

4)采用粘鋼進(jìn)行加固處理，粘貼鋼板所需空間較小、幾乎不改變構(gòu)件的斷面尺寸和質(zhì)量,不改變建筑物的外觀及使用功能，使建筑物完全滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，經(jīng)濟(jì)損失相對拆除返工要小得多，并不會造成不良影響。

5)加固效果明顯，不僅相對于對原有組件附加鋼筋，可提高其承載極限，而且粘貼鋼板后可以有效地封閉混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，增強(qiáng)混凝土框架梁的耐久性加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體性,提高了原構(gòu)件的整體剛度。

6)建筑物加固前進(jìn)行卸載，顯著減小二次效應(yīng)，有利于后加部分材料性能的發(fā)揮，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。在加固改造時，可采用菱形裝配式支撐，施力合理、支撐力可控、操作簡便，確保待卸載的結(jié)構(gòu)柱后續(xù)的加固或置換工作安全進(jìn)行，且支撐系統(tǒng)可重復(fù)使用，節(jié)能環(huán)保。

根據(jù)上述優(yōu)點(diǎn)，粘鋼加固技術(shù)在工程實(shí)踐中應(yīng)用廣泛，迅速發(fā)展，得到了認(rèn)可，逐步成為優(yōu)先考慮的加固方案。

2 粘鋼加固施工工法

2.1 粘鋼板和U型箍板操作要點(diǎn)

1)結(jié)構(gòu)膠調(diào)制與涂刷：JGN-Ⅱ型建筑粘鋼膠是由改性環(huán)氧樹脂，化學(xué)助劑，固化劑及填充料組成，是雙組分室溫固化的高分子化學(xué)材料。A組分為稠膏狀粘合劑，B組分為固化劑，A，B組分按重量比2∶1(嚴(yán)格按產(chǎn)品說明書要求)比例配制并攪拌均勻。使用時按上述比例將A，B兩種組分混合在一起，用轉(zhuǎn)速100 r/min～300 r/min的攪拌器進(jìn)行攪拌，當(dāng)色澤均勻，無單組分條塊時即可涂膠使用。

2)鋼板粘貼與加壓：鋼板粘好后，應(yīng)立即用特制U型夾具夾緊，并適當(dāng)加壓，以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為度。待U型箍粘貼完畢后將預(yù)先植入的螺栓加螺母擰緊作為鋼板的永久附加錨固措施。

3)固化：結(jié)構(gòu)膠粘劑常溫下固化，24 h可達(dá)到強(qiáng)度值的90%以上，此時可拆除夾具或支撐，72 h可固化完全，可受力使用，若氣溫低于5 ℃，應(yīng)采取人工加溫，一般用紅外線燈或電熱毯加熱保溫，固化期中不得對鋼板有任何擾動。

4)依據(jù)設(shè)計(jì)施工方案的尺寸和間距在梁底及梁側(cè)面放出鋼板U型箍粘貼邊線。按比例將結(jié)構(gòu)膠粘劑拌和均勻后，用短毛滾均勻涂抹于工作面上。粘貼鋼板時要從梁底部中間向兩側(cè)進(jìn)行粘貼，避免施工時產(chǎn)生空隙影響加固效果，使U型鋼板與工作面緊密結(jié)合。U型鋼板粘結(jié)完畢后應(yīng)立即將預(yù)先植入的螺栓加螺母擰緊作為鋼板的永久附加錨固措施。鋼板U型箍在粘貼后，養(yǎng)護(hù)24 h，不宜使鋼板粘結(jié)面受潮、受震。

5)將負(fù)彎矩加強(qiáng)筋端頭部分與梁口上側(cè)的鋼板進(jìn)行焊接，焊縫要飽滿。

2.2 粘鋼加固技術(shù)的施工要求

1)構(gòu)件表面處理。

對老混凝土面，首先對構(gòu)件粘合部位進(jìn)行拋光(約除去2 mm～3 mm厚表層),形成全新的表面,接著用清水將打磨出的粉粒清洗干凈，等到表面完全干燥后,用脫脂棉蘸丙酮擦拭。對于新混凝土面,用鋼絲刷刷去表面松浮物,再用有壓水沖洗干凈并晾干。

2)鋼板粘貼前的處理。

鋼板粘貼前應(yīng)進(jìn)行清洗、除銹和打磨。用噴砂、手輪或者砂布拋光直至出現(xiàn)金屬光澤，再用脫脂棉蘸丙酮擦拭干凈。

3)構(gòu)件卸荷或支撐。

在粘貼鋼板之前，合理地對被加固構(gòu)件卸荷或采取必要的支撐，完全固化后再拆卸支撐。

4)粘結(jié)劑的制備。

使用膠粘劑前，需進(jìn)行現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)，合格后方可使用。粘合劑混合比應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品的說明，并在相同的方向攪拌，直到色澤均勻。

5)鋼板粘貼。

用刮刀將配制好的粘結(jié)劑同時涂抹在處理好的鋼板表面和混凝土表面，厚度為1 mm～3 mm(中厚邊薄)。將鋼板粘貼在混凝土表面。

3 結(jié)語

構(gòu)件粘鋼加固后的受力原理，鋼板通過結(jié)構(gòu)膠的傳力參與公共構(gòu)件的受力，結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)強(qiáng)度，任意剪切強(qiáng)度、耐久性等性能會直接影響加固效果。目前，常用的JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠與YJ型建筑結(jié)構(gòu)膠是一種摻和各種改性劑和填料的，以環(huán)氧樹脂為主的聚合高分子材料。根據(jù)靜載試驗(yàn)結(jié)果：抗壓強(qiáng)度為50 MPa,60 MPa，抗拉強(qiáng)度為12 MPa～16 MPa，對20 MPa的混凝土抗剪強(qiáng)度，混凝土的彈性模量為(5～6)×103MPa。這些數(shù)據(jù)表明，粘鋼加固可以滿足在靜態(tài)載荷下鋼筋的要求。然而，對結(jié)構(gòu)的動荷載，如橋梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)橋梁運(yùn)營使用時，行人和車輛對橋梁的影響比較大，鋼板的脫膠現(xiàn)象比較明顯。如何提高施工水平，解決這一難題已成為一個難題，有待進(jìn)一步研究。

[1] 高軒能,周期源,陳明華,等.粘鋼加固RC梁承載性能的理論和試驗(yàn)研究[J].土木工程學(xué)報,2006,39(8):38-44.

[2] 林于東,夏樟華,黃俤俤,等.U型粘鋼加固預(yù)應(yīng)力混凝土梁抗彎性能試驗(yàn)研究[J].鐵道學(xué)報,2012,34(8):94-102.

[3] 劉 敏,殷學(xué)綱.粘鋼加固鋼筋混凝土梁的有限元動力分析[J].重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,28(1):140-142,146.

[4] 劉鳳奎,趙志勇,藺鵬臻,等.預(yù)應(yīng)力粘鋼加固試驗(yàn)研究[J].鐵道學(xué)報,2004,26(2):105-110.

[5] 李文盛.粘鋼加固鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)研究與理論分析[D].武漢:武漢理工大學(xué),2002.

Onconstructiontechnologyofstrengtheningandrepairingofreinforcedconcretestructurebystickingsteel

ZhouJinfuYanZhenmingZhengQingmingMaoXianghua

(FujianProvinceTaochengConstructionEngineeringCompanyLimited,Quanzhou362000,China)

This paper introduced the characteristics of sticky steel reinforcement and repairing technology, elaborated the construction method of sticky steel reinforcement, and from the components surface treatment, adhesive preparation, steel plate paste and other aspects, summarized the construction requirements of sticky steel reinforcement and repairing technology, thus greatly improved the bearing capacity and rigidity of frame beam, gained the purpose to the reinforcement and strengthening of beam.

reinforced concrete structure, sticky steel reinforcement, steel plate

1009-6825(2017)23-0093-02

2017-06-05

周錦福(1986- )，男，工程師

TU375

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