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多層粘鋼加固應(yīng)用探討結(jié)構(gòu)由于使用年限增長(zhǎng)、使用功能的改變,會(huì)出現(xiàn)耐久性降低、承載力不足的情況,終產(chǎn)生結(jié)構(gòu)病害。粘鋼,顧名思義就是通過(guò)結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,使之與基材緊密結(jié)合,從而達(dá)到加固的目的。近年來(lái),隨著我國(guó)建筑的老齡化的加劇,包括房屋、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)在內(nèi),病害發(fā)生率正呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。結(jié)構(gòu)加固的興起,為病害結(jié)構(gòu)帶來(lái)了解決方案,對(duì)資源的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。
粘鋼加固是當(dāng)前結(jié)構(gòu)加固中常用的方法之一,它利用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠粘劑,將鋼板粘貼至混凝土表面,與混凝土共同受力達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。另一方面,為保證膠層厚度連續(xù)且均勻,必須在施工過(guò)程中采用觸變性能好且不流墜的粘鋼膠,而這些因素安全性鑒定都能夠滿足,這也是為什么安全性鑒定會(huì)顯得如此重要。粘鋼加固優(yōu)點(diǎn)多,適用范圍廣,在各個(gè)領(lǐng)域中都有應(yīng)用。長(zhǎng)久以來(lái),由于利用鋼板與碳纖維布加固有較高的相似程度,因此二者經(jīng)常被互相參照、對(duì)比。碳纖維布加固中,存在多層運(yùn)用的情況,粘鋼加固是否同樣適用呢?
粘鋼厚度的確定
在粘鋼加固中,加固鋼板的厚度與截面承載力提高幅度有直接的關(guān)聯(lián)。適用范圍5本加固方法普遍適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構(gòu)件,對(duì)于承受動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,必須使用具有承受動(dòng)荷載功能的建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑。鋼板厚度的計(jì)算過(guò)程,類似于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的用量計(jì)算。當(dāng)采用鋼板對(duì)混凝土受彎構(gòu)件加固例如混凝土梁加固時(shí),首先需要通過(guò)加固后構(gòu)件彎矩值求出混凝土受壓區(qū)高度,再通過(guò)受壓區(qū)高度計(jì)算出加固鋼板所需截面面積,后根據(jù)梁體寬度確定合理鋼板寬度,算出所需鋼板厚度。
經(jīng)過(guò)上述計(jì)算過(guò)程,便可以求證出鋼板的厚度,但并不能夠代表可以無(wú)限增加鋼板厚度來(lái)無(wú)限制的提高結(jié)構(gòu)承載力。2、粘鋼加固不僅補(bǔ)充了原構(gòu)件鋼筋的不足,有效提高原構(gòu)件承載力,而且還通過(guò)大面積的鋼板粘貼,有效的保護(hù)了原混凝土構(gòu)件,限制了裂縫的開(kāi)展,提高了原構(gòu)件的剛度和抗裂能力。鋼板過(guò)厚,易導(dǎo)致鋼板與混凝土基材間發(fā)生粘結(jié)的劈裂破壞,使加固失效;另一方面考慮到結(jié)構(gòu)整體的安全性,以及控制加固后構(gòu)件的裂縫與變形,鋼板的厚度不應(yīng)大于10mm。
多層粘鋼加固分析
從鋼板厚度的要求我們可以看出,多層鋼板要比多層碳布限制更多,而對(duì)于鋼板來(lái)說(shuō),無(wú)論是單層鋼板還是多層鋼板,厚度上同樣都有10mm的高限制,為何還要采用多層鋼板?這是由于根據(jù)大量工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,厚度較高的鋼板,不宜采用人工施工的方式,規(guī)范也要求,采用人工涂膠粘貼鋼板的厚度不應(yīng)大于5mm,大于5mm的情況下,應(yīng)采用壓力注膠的形式,與外粘型鋼加固法較為類似。也就是說(shuō),當(dāng)我們根據(jù)計(jì)算,得出5mm厚鋼板無(wú)法滿足加固需求時(shí),若要采用單層鋼板的形式,就需要采用注膠機(jī)進(jìn)行注膠施工,相對(duì)常規(guī)粘鋼加固來(lái)說(shuō)要稍顯繁瑣。
也就是說(shuō),當(dāng)我們根據(jù)計(jì)算,得出5mm厚鋼板無(wú)法滿足加固需求時(shí),若要采用單層鋼板的形式,就需要采用注膠機(jī)進(jìn)行注膠施工,相對(duì)常規(guī)粘鋼加固來(lái)說(shuō)要稍顯繁瑣。多層粘鋼,便在一定程度上彌補(bǔ)了這樣的問(wèn)題,在實(shí)際操作中,也有較多的使用。
然而,多層粘鋼是否能夠起到理想效果,還是有待商榷的。鋼板粘貼結(jié)束后,為了讓鋼板固定,施工的3天內(nèi)不要擾動(dòng)鋼板,由于鋼板容易出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象,可以用水泥砂漿涂抹在鋼板表面,厚度控制在20毫米,相當(dāng)于涂抹了一層防腐蝕保護(hù)膜,除了涂抹水泥砂漿,也可以涂抹防銹漆。類似于多層碳布,多層粘鋼從第二層起(包含第二層),鋼板提供的強(qiáng)度便會(huì)發(fā)生折減,造成同樣10mm厚,多層粘鋼提供強(qiáng)度低于單層粘鋼提供強(qiáng)度的現(xiàn)象;受彎構(gòu)件粘貼鋼板時(shí),鋼板兩端由于邊緣效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中,是粘鋼中薄弱的部位,尤其對(duì)于多層粘鋼更是如此,因此在多層粘鋼加固中,必須高度重視鋼板端部錨固措施,防止發(fā)生剝離破壞。
多層粘鋼加固,對(duì)于所用粘鋼膠,也是一種考驗(yàn)。膠體性能直接影響到鋼板是否能與基材形成整體,以及鋼板與鋼板間不發(fā)生剝離破壞有直接關(guān)系。
梁底粘鋼加固時(shí)不能忽視的操作注意問(wèn)題
粘鋼加固也被稱為粘貼鋼板加固,它是將鋼板采用的環(huán)氧類粘接劑結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,然后使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,從而利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。8、檢查驗(yàn)收常溫下,鋼板粘貼完成24h后即可拆除臨時(shí)夾具或固定支撐,72h后即可報(bào)監(jiān)理進(jìn)行施工質(zhì)量驗(yàn)收,最后驗(yàn)收主要是逐一檢查粘貼鋼板的密實(shí)度,可采用錘擊法判斷是否空鼓,亦可采用超聲波法探測(cè)粘結(jié)密實(shí)度。即是在梁的位置采用該粘鋼加固方法,從而使梁達(dá)到加固的作用。采用環(huán)氧樹(shù)脂粘鋼膠做粘鋼加固應(yīng)注意點(diǎn)的施工事項(xiàng)是:
1、鋼板粘貼面打毛紋應(yīng)垂直構(gòu)件長(zhǎng)向;
2、砼基面應(yīng)打磨去一層皮為1-2mm;
3、砼強(qiáng)度不得低于c15且鼻癌面不得有蜂窩麻面并平整;
4、砼和鋼板表面不得有粉層、油污;
5、鋼板和砼間須有足夠的。
外包鋼加固施工的流程是怎樣的
工作原理:外包鋼加固法是指混凝土柱或梁的四角或兩角以型鋼包裹,并且內(nèi)部灌注粘結(jié)劑,已達(dá)到整體受力的一種加固方法。
工藝流程:基面處理→鋼件處理、拼裝→埋管注膠→檢查及補(bǔ)灌
施工步驟:
(1)基面處理:用角磨機(jī)去除砼表面浮層,直至完全露出堅(jiān)實(shí)新結(jié)構(gòu)面,剔除混凝土表面出現(xiàn)的蜂窩、麻面等現(xiàn)象,并根據(jù)實(shí)際混凝土情況進(jìn)行修補(bǔ)。
(2)鋼件處理、拼裝:鋼件粘接面要進(jìn)行除銹和打磨處理,直至鋼件表面出現(xiàn)金屬光澤,并根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)鋼件進(jìn)行組裝焊接,角鋼要與原結(jié)構(gòu)緊密貼實(shí),綴板和角鋼搭接要三面圍焊。
(3)埋管注膠:焊縫檢驗(yàn)合格后,用建筑結(jié)構(gòu)膠沿鋼件邊緣封縫。密封檢查后,進(jìn)行灌縫膠的配制,采用氣泵和注膠罐注膠,要遵循豎向從下到上,水平向按同一方向注膠。并待下個(gè)注膠孔溢出膠為止。
(4)檢查及補(bǔ)灌:用小錘輕敲鋼材,根據(jù)音響來(lái)判斷粘接效果,若出現(xiàn)空洞聲響,則表明不密實(shí),需再次注膠補(bǔ)實(shí)。
粘鋼加固需要用到哪些施工工藝
1、對(duì)進(jìn)場(chǎng)的施工材料進(jìn)行檢測(cè)
在加固施工的時(shí)候,加固的原材料質(zhì)量是會(huì)直接影響到施工完成的質(zhì)量,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的所有鋼結(jié)構(gòu)材料都是需要重點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的,對(duì)于不同的建筑物而言,加固施工結(jié)束后所需要達(dá)到的質(zhì)量等級(jí)也有所不同,為了確保加固質(zhì)量不會(huì)受到加固材料的英雄,故而不僅需要使用的加固材料,其次還需要對(duì)加固材料進(jìn)行系統(tǒng)的質(zhì)量檢測(cè),確保加固使用的加固材料質(zhì)量都是優(yōu)勝且達(dá)標(biāo)的。對(duì)老舊混凝土構(gòu)件應(yīng)將其粘貼鋼板部位進(jìn)行打磨(約除去2~3mm),直至露出混凝土新面,并用壓縮空氣機(jī)將其表面浮灰進(jìn)行處理,好是用脫脂棉球蘸酮對(duì)表面進(jìn)行處理。
2、使用專業(yè)且配套的結(jié)構(gòu)膠
在粘鋼加固時(shí),使用的結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量如何,是否配套,這兩點(diǎn)都是需要重點(diǎn)關(guān)注到位的。有些結(jié)構(gòu)膠即使質(zhì)量?jī)?yōu)勝,不過(guò)適用性卻不高,故而在選擇質(zhì)量?jī)?yōu)勝的結(jié)構(gòu)膠時(shí),也需要注意其配套性,只有使用各方面都美切條配套的結(jié)構(gòu)膠,才能確保終的加固質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
3、嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工
在加固施工中,每一種施工方法都有自己的施工規(guī)范,施工規(guī)范是加固施工的一種準(zhǔn)則來(lái)的,每一種加固方法在加固施工 環(huán)節(jié)都需要掌握嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募庸淌┕ひ?guī)范,為了確保加固質(zhì)量達(dá)標(biāo),對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)需要關(guān)注到位的細(xì)節(jié)問(wèn)題也務(wù)必要關(guān)注到位,雖然粘鋼加固法是眾多施工單位已經(jīng)牢牢掌握施工技巧,不過(guò)一九是需要按照施工規(guī)范進(jìn)行施工的,不同的加固方法需要依照的加固規(guī)范是不同的。(4)按設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸,在鋼板上預(yù)先鉆M12、M16的螺栓孔,以便在粘貼鋼板時(shí)安裝M10的膨脹螺栓和M12的化學(xué)螺栓。
4、不會(huì)對(duì)建筑物原有內(nèi)部構(gòu)件造成損傷
由于鋼板等結(jié)構(gòu)加固材料的自重較重,有些建筑物對(duì)承重性能方面的要求較高,故而在對(duì)這類建筑物進(jìn)行加固施工時(shí),需要考慮到在加固施工環(huán)節(jié),不能影響到建筑物內(nèi)部的原有構(gòu)件,根據(jù)建筑物的加固要求,選擇更為適宜的鋼板材料,現(xiàn)在市場(chǎng)上所銷(xiāo)售的鋼板材料質(zhì)量等級(jí)較多,一些優(yōu)勝的鋼板材料不僅質(zhì)地較輕,而且加固效果也能有所保證。鋼板粘貼后則應(yīng)靜置固化養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期內(nèi)嚴(yán)禁外力擾動(dòng),根據(jù)室溫,一般24小時(shí)即可拆除臨時(shí)支撐,3天即可全部受力使用。