民用建筑工程建設(shè)中的粘鋼加固施工技術(shù)

童文俊，萬季怒

（江西省交投置業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司，南昌 330000）

1 引言

混凝土結(jié)構(gòu)在經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間使用之后，會(huì)出現(xiàn)不同程度的腐蝕，承載力也隨之降低；某些正在興建的工程，由于設(shè)計(jì)或者施工存在問題，易造成安全隱患；還有些工程面臨功能改變、荷載提升的問題。解決這些問題的關(guān)鍵在于結(jié)構(gòu)加固，一般而言，加固混凝土結(jié)構(gòu)的方法是在混凝土表面利用強(qiáng)力建筑膠粘劑膠粘鋼板，這種方法可以提高結(jié)構(gòu)的承載力，改善結(jié)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，是目前應(yīng)用最廣泛的方法。

2 粘鋼加固技術(shù)概述

一般而言，建筑物有幾十年的使用期限，隨著使用時(shí)間的增加，其性能會(huì)不斷降低。目前，全國(guó)各地都有不少老舊建筑，保護(hù)翻新已經(jīng)提上日程。

造成鋼筋混凝土開裂、腐蝕等問題的原因比較多，如設(shè)計(jì)時(shí)存在不足、施工過程中存在缺陷等。如果鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在問題，將對(duì)建筑物安全產(chǎn)生不利影響。此時(shí)，必須通過加固來增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體功能[1]。在混凝土構(gòu)件表面進(jìn)行加固有諸多方法，其中，粘鋼加固技術(shù)是應(yīng)用最普遍的一類。這種技術(shù)施工簡(jiǎn)便，能夠有效增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的承載能力，切實(shí)改善混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果。粘鋼加固技術(shù)的特點(diǎn)具體如下。

1）施工周期短[2]。粘鋼加固技術(shù)所使用的膠粘劑是一種強(qiáng)力粘劑，在其作用下，鋼板在加固位置上可以迅速硬化，起到節(jié)約時(shí)間的作用。該技術(shù)施工流程簡(jiǎn)便[3]，在加固梁板時(shí)，可同時(shí)加固柱子等結(jié)構(gòu)，施工時(shí)間得到極大縮減。

2）靈活性強(qiáng)。粘鋼加固技術(shù)在多種場(chǎng)合均可應(yīng)用，各類構(gòu)件中也離不開該項(xiàng)技術(shù)。除此之外，在建筑修繕等工程中，粘鋼加固技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。這一技術(shù)的施工形式靈活多樣，也能與其他技術(shù)相互配合。

3）經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。粘鋼加固技術(shù)施工過程非常迅速，大大縮減了施工時(shí)間，施工材料成本降低，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。

3 結(jié)構(gòu)粘鋼加固適用范圍

結(jié)構(gòu)粘鋼加固主要適用于如下范圍：

1）適用于承受靜力為主的梁板柱構(gòu)件受彎、剪、拉、壓加固與鋼筋焊接點(diǎn)的斷裂之處；施工中鋼筋放置不符合標(biāo)準(zhǔn)處；混凝土標(biāo)號(hào)沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；出于抗震的要求；陽臺(tái)根部出現(xiàn)斷裂的情況；混凝土柱子牛腿結(jié)點(diǎn)；懸掛式吊車梁要提升荷載的情況；提升樓面荷載集中力的情況；火災(zāi)之后出現(xiàn)梁柱損壞的情況；混凝土柱子牛腿出現(xiàn)斷裂的情況；橋式吊車梁加固；薄腹梁出現(xiàn)斷裂的情況；爆炸沖擊波對(duì)梁體造成破壞的情況；樓面荷載要增加的情況；屋架梁下弦出現(xiàn)銹裂導(dǎo)致鋼筋嚴(yán)重外露的情況；斷梁?jiǎn)栴}。

2）梁柱受化學(xué)腐蝕的影響出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況；對(duì)舊房進(jìn)行綜合提升改造；剪力墻開1.6 m 以下的圓洞加固，開1 m 以下的門洞加固；橋梁出現(xiàn)斷裂的情況；舊橋需要維修的情況；提高柱子承載力的情況；柱子軸壓比超標(biāo)的情況。

4 粘鋼加固施工工藝及應(yīng)用

某商業(yè)建筑主要由地上建筑與地下停車場(chǎng)兩部分組成。其中，地上建筑整體利用的是框架結(jié)構(gòu)形式，地下停車場(chǎng)利用的是框架和筏板結(jié)構(gòu)。在對(duì)建筑進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)地下室柱子存在嚴(yán)重的裂縫問題，必須對(duì)其進(jìn)行加固。技術(shù)人員在綜合分析之后，決定利用粘鋼加固處理技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。

4.1 定位放線

正式施工前，要嚴(yán)格依照施工方案的具體要求全面做好混凝土表面構(gòu)件的彈線工作。定位的關(guān)鍵在于位置清晰，必須準(zhǔn)確無誤地標(biāo)示出粘貼的位置。用鋼筋探測(cè)儀（見圖1）對(duì)混凝土的內(nèi)部情況進(jìn)行探測(cè)，探明鋼筋、錨栓錨固等構(gòu)件的明確位置。

圖1 鋼筋探測(cè)儀

4.2 處理混凝土和鋼板表面

為確保施工效果達(dá)到最佳，在材料準(zhǔn)備階段必須做好精準(zhǔn)的把控工作。對(duì)于附在構(gòu)件上的抹灰，必須清理干凈[4]，同時(shí)對(duì)于出現(xiàn)破損的部位，可使用專業(yè)用于修復(fù)的修補(bǔ)膠進(jìn)行修復(fù)。一般而言，有3 種處理方法比較常用：（1）一般情況下的混凝土表面，施工人員在處理這種混凝土?xí)r，首先將附著于其表層的雜質(zhì)進(jìn)行全面清理，其次將混凝土的表面打磨平整，最后將混凝土新面完全暴露出來，并且用壓縮空氣將粉塵吹干凈；（2）嚴(yán)格依照上述步驟對(duì)混凝土進(jìn)行處理，還要在人工處理的基礎(chǔ)上確?；炷翗?gòu)件處于干燥狀態(tài)，防止混凝土因濕度大出現(xiàn)新的問題；（3）如果混凝土表面比較疏松，且存在多處空鼓，要用水泥砂對(duì)結(jié)構(gòu)層展開修復(fù)，確?；炷帘砻嫣幱谄秸麪顟B(tài)，并恢復(fù)其使用功能。

某些鋼板面和混凝土結(jié)構(gòu)緊密貼合在一起，施工人員可以利用除銹、打磨等形式對(duì)該接觸面進(jìn)行處理，只有接觸面被打磨出光澤后，才能投入使用，鋼板必須緊密地貼合在混凝土構(gòu)件之上。

4.3 結(jié)構(gòu)卸荷

在對(duì)粘鋼進(jìn)行加固之前，必須選取合理的卸荷量，以正確地處理混凝土構(gòu)件。卸荷量大小必須按照加固設(shè)計(jì)方案確定。卸荷處理要避免對(duì)原先構(gòu)件造成損害。間接卸荷必須使用穩(wěn)固的支撐框架，防止框架結(jié)構(gòu)不合適而對(duì)其他部位造成損傷。同時(shí)，要提高支撐框架的承載力，將變形情況控制在可控范圍內(nèi)。

4.4 鋼板粘貼

鋼板表面在經(jīng)過一定程序的處理后，施工人員要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的構(gòu)件情況進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的檢查，下料鋼件的尺寸要在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。定位時(shí)，要通過錨栓穿孔部位。鋼板粘貼時(shí)，特別注意鋼件要與混凝土表層進(jìn)行有效貼合，粘貼線邊緣的處理也是重中之重。加固部位如果出現(xiàn)錨栓增加的情況，施工人員必須高度注意，首先要對(duì)加固部位進(jìn)行探測(cè)，其次依據(jù)設(shè)計(jì)要求在鋼板上方確定孔位，最后使用磁力鉆等設(shè)備進(jìn)行鋼板成孔。

4.5 配膠

按照使用說明配置膠粘劑并且及時(shí)使用，保證快速地完成鋼板的粘貼。工作人員要按照膠粘劑的用量隨時(shí)制作，避免長(zhǎng)時(shí)間放置而影響膠粘劑的使用效果，以及材料浪費(fèi)。

4.6 粘貼、加壓

鋼板的粘貼、加固是整個(gè)施工流程中最重要的一項(xiàng)。在該項(xiàng)工序中，施工人員首先要配制膠粘劑，在鋼板貼合面涂抹1～3 mm 的膠粘劑，混凝土表面亦是如此。涂抹時(shí)，注意采取中間厚、邊緣薄的形式。粘貼效果可以通過敲擊鋼板的方式檢驗(yàn)，如果敲擊鋼板時(shí)發(fā)出空洞的聲音，則表示粘貼不密實(shí)，要將鋼板取下重新進(jìn)行粘貼（見圖2）。如果敲擊鋼板時(shí)沒有出現(xiàn)空洞的聲音，則表示粘貼密實(shí)。鋼板粘貼完成之后，進(jìn)行加壓固定，固定最好選用U 形夾。在膠粘劑剛從鋼板邊緣擠出來時(shí)可以停止繼續(xù)加壓，持續(xù)一段時(shí)間讓膠粘材料固化，牢固地結(jié)合鋼板和混凝土結(jié)構(gòu)。

圖2 鋼板粘貼

4.7 固化養(yǎng)護(hù)

膠粘劑如果處于常溫狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)一定程度的固化反應(yīng)，加壓完成后，溫度必須保持在150 ℃以上，在30～60 min之內(nèi)會(huì)出現(xiàn)初步的凝固，此后還需進(jìn)行24 h 的養(yǎng)護(hù)，上述程序均完成之后，可以拆除支撐結(jié)構(gòu)，72 h 之后可以拆除卸荷受力結(jié)構(gòu)。如果在氣溫比較低的情況下進(jìn)行施工，可以人工增溫，溫度最好保持在100 ℃以上，在固化期間不能擾動(dòng)鋼板。

4.8 表面防護(hù)

應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行鋼板加固處理和防腐處理，如果對(duì)防火方面有特殊要求，則需要根據(jù)建筑物防火規(guī)范等級(jí)要求提高其防腐性能。

4.9 防腐處理

鋼板焊接完成后，施工人員需要采取防腐措施處理加固結(jié)構(gòu)部分。防腐處理時(shí)，最簡(jiǎn)單的方式就是用防銹漆均勻全面地涂刷表層。涂刷完畢后要定期檢查焊接部位，一旦出現(xiàn)焊接部位存在腐蝕的情況，要盡早處理。粘鋼施工完成72 h 后，對(duì)鋼板表面進(jìn)行集中清理，清理后采用20 mm 的M15 水泥砂漿進(jìn)行涂刷。

5 注意事項(xiàng)

1）當(dāng)用于受壓以及承受動(dòng)力較大構(gòu)件的加固時(shí)，應(yīng)增設(shè)附加的錨固措施。例如，每100 mm 設(shè)置2 個(gè)植筋螺栓或穿梁、穿板對(duì)拉螺栓錨固。被加固構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C15。

2）膠粘劑性能深受溫度的影響，不論是膠粘劑的固化速度還是膠粘劑的最終固化程度，均與溫度大小息息相關(guān)，5～40 ℃是比較合適的范圍。

3）如果外界溫度在40 ℃以上，膠粘劑固化速度非?？?，且操作時(shí)間比較短。這種情況下，要注意膠粘劑的配制量，要少量多配，配制完成后立刻使用，涂抹一定要均勻。如果外界溫度在5 ℃以下，膠粘劑固化速度比較緩慢，固化程度也會(huì)受到溫度的影響。這種情況下，可以采用一定的措施進(jìn)行人工增溫，例如，可采用碘鎢燈、紅外線燈、電爐或水浴等增溫方式對(duì)膠粘劑預(yù)熱至20～40 ℃。

4）冬季低溫天氣情況下，膠粘劑偶爾會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶的狀態(tài)，這時(shí)，可以對(duì)膠粘劑進(jìn)行加熱，去除其結(jié)晶，然后攪拌均勻。

5）膠粘劑固化之前，個(gè)別成分會(huì)對(duì)皮膚產(chǎn)生一定的刺激性；膠粘劑固化之后清除起來也有一定的難度。因此，施工人員必須佩戴安全帽、穿好工作服等做好個(gè)人防護(hù)。

6 結(jié)語

綜上所述，由于混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)功能性改變，如接建加層、增加荷載等，或出現(xiàn)質(zhì)量問題，如配筋不足、混凝土強(qiáng)度不夠等，都需要進(jìn)行加固。粘鋼加固作為一種質(zhì)量可靠、操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)合理的加固方案，具有廣泛的應(yīng)用和推廣價(jià)值。本文結(jié)合具體工程實(shí)例，詳細(xì)探討了建筑工程中的粘鋼加固施工技術(shù)要點(diǎn)，以保障建筑工程整體工程質(zhì)量，促進(jìn)建筑工程事業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。