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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。至此導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)在近幾年得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究及理論分析目前主流混凝土加固技術(shù)可分為增大截面加固、外包剛加固、預(yù)應(yīng)力加固以及改變結(jié)構(gòu)體系加固等方法。近年來，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。據(jù)工程項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)，無論是在使用量還是使用范圍上，粘鋼加固都要多于纖維復(fù)合材加固與外粘型鋼加固。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，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)。房屋加固方法有很多，很多人選擇粘鋼加固皆因?yàn)椋海?）有針對(duì)性地對(duì)構(gòu)件進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。鋼板厚度的計(jì)算過程，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)，首先需要通過加固后構(gòu)件彎矩值求出混凝土受壓區(qū)高度，再通過受壓區(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)過上述計(jì)算過程，便可以求證出鋼板的厚度，但并不能夠代表可以無限增加鋼板厚度來無限制的提高結(jié)構(gòu)承載力。0，且對(duì)A、B類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，原構(gòu)件的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和抗震承載力，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》的有關(guān)規(guī)定采用。鋼板過厚，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)于鋼板來說，無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。（4）采用本規(guī)范規(guī)定的膠粘劑粘貼鋼板加固混凝土構(gòu)件時(shí)，其長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃。

也就是說，當(dāng)我們根據(jù)計(jì)算，得出5mm厚鋼板無法滿足加固需求時(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)粘鋼加固來說要稍顯繁瑣。多層粘鋼，便在一定程度上彌補(bǔ)了這樣的問題，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。其外觀質(zhì)量和尺寸偏差，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等的規(guī)定見證取樣做安全性能復(fù)檢，其質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)和合同規(guī)定標(biāo)注的要求。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。

建筑加固改造采用粘鋼加固需具備哪些條件粘鋼加固施工建筑加固改造廣泛應(yīng)用的加固方法之一，它是指用特的粘鋼結(jié)構(gòu)膠，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土等被加固構(gòu)件上，相當(dāng)于對(duì)被加固構(gòu)件進(jìn)行了體外配筋，能達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的，對(duì)構(gòu)件裂縫展開及撓度發(fā)展也有抑制作用。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。

建筑加固改造采用粘鋼加固方法加固需具備以下幾個(gè)條件：

(1)采用粘鋼加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不需低于C15，受力結(jié)構(gòu)表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不需低于1.5MPa。若規(guī)范或設(shè)計(jì)有要求時(shí)，還應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定。

(2)粘鋼加固的承重構(gòu)件忌在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作，故采用粘貼鋼板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，鋼板受力方式應(yīng)設(shè)計(jì)成僅承受軸向應(yīng)力作用。

(3)粘鋼加固施工宜在環(huán)境溫度5-35℃、建筑的使用環(huán)境濕度不大于90%的條件下進(jìn)行，且受力構(gòu)件表面溫度也不宜高于35℃。當(dāng)以上條件不能滿足時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施予以保證施工質(zhì)量。

(4)粘鋼加固的構(gòu)件部位的混凝土，其表層含水率不應(yīng)大于4%。對(duì)含水率超限或澆筑不滿90d的混凝土需粘鋼時(shí)，應(yīng)進(jìn)行人工干燥處理。

(5)為了延緩膠層老化，防止鋼板銹蝕，在鋼板及鄰接混凝土表面，應(yīng)進(jìn)行防水防腐處理。接下來我們進(jìn)一步討論粘鋼法如何提高混凝土梁的承載力以及使用粘鋼法都有哪些注意事項(xiàng)。當(dāng)用M15加乳膠水泥砂漿抹面作保護(hù)層時(shí)(應(yīng)加鋼絲網(wǎng)防裂)，其厚度對(duì)于梁不應(yīng)小于25mm，對(duì)于板不應(yīng)小于15mm。也可采用其他具有防腐蝕和防火性能的飾面材料加以保護(hù)。

(6)采用粘鋼加固時(shí)，應(yīng)采取措施盡量卸載。其目的是減少二次受力的影響，也就是降低鋼板的滯后應(yīng)變，使得加固后的鋼板能充分發(fā)揮強(qiáng)度。

那么粘鋼加固方法一般會(huì)在什么建筑加固情況下被應(yīng)用呢

1. 提高混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)不到的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；

2. 鋼筋焊接點(diǎn)斷裂或施工漏放鋼筋加固；

3. 炸沖擊波破壞梁體加固；

4. 舊房改造加固或加層抗震加固；

5. 火災(zāi)后梁柱砼燒壞加固；

6. 懸掛式吊車梁提高荷載加固 ；

7. 梁柱受化學(xué)腐蝕的粘鋼加固；

8. 橋式吊車梁加固 ；橋梁斷裂、舊橋維修加固等。

少了這一步，粘鋼加固效果降低90%

HM-120M粘鋼灌注膠的使用說明書,粘鋼灌注膠使用流程：鉆孔-表面處理-固定鋼板-封縫及排氣設(shè)置-配膠及灌膠-固化養(yǎng)護(hù)-檢驗(yàn)-防腐處理。

粘鋼加固后必須做防腐處理，防腐處理：型鋼表面（混凝土表面）應(yīng)該抹厚度不小于25mm的高強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿（應(yīng)加鋼絲防裂）作為保護(hù)層，也可采用其他具有防腐性和防火性能的飾面材料加以保護(hù)。

少了這一步，粘鋼加固效果降低90%。

根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》，粘鋼加固完成后，之所以還需要在型鋼表面噴涂高強(qiáng)度水泥砂漿保護(hù)層，主要是為了防腐蝕和防火。

防腐處理

鋼結(jié)構(gòu)暴露在大氣環(huán)境下，大氣的氧和水分會(huì)造成鋼結(jié)構(gòu)的化學(xué)腐蝕，而且鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)過風(fēng)霜雨露，溫度和濕度變化落差大，縮短鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，須要進(jìn)行防腐；

鋼結(jié)構(gòu)在正常的情況下，它的強(qiáng)度都是很好的，但是如果腐蝕了，就會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有不好的影響，腐蝕會(huì)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有作用，腐蝕會(huì)使鋼構(gòu)材料變薄，韌性變化，抗老化性能減低，所以需要對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行防腐處理；

鋼構(gòu)件不做防腐處理，鋼構(gòu)件會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)上的破壞，沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)造成重要構(gòu)件的損壞，可能會(huì)發(fā)生垮塌危險(xiǎn)，所以，必須進(jìn)行防毒處理。

防火處理

鋼構(gòu)件本身是一種不會(huì)燃燒的建筑材料，但是如果溫度在450℃-650℃，不加防火處理的鋼構(gòu)件的耐火極限是15分鐘左右。

溫度迅速增長(zhǎng)，鋼構(gòu)件就會(huì)失去承載力，發(fā)生過大的變形，而不能繼續(xù)承載，就會(huì)導(dǎo)致后的倒塌事故。

所以粘鋼加固必須進(jìn)行防火處理，將鋼構(gòu)件的耐火極限達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的限定范圍內(nèi)。

但是型鋼表面積過大，很難保證抹灰質(zhì)量，此時(shí)，可以在鋼構(gòu)件表面先加設(shè)鋼絲網(wǎng)或者點(diǎn)粘一層豆石，然后在抹灰，便不會(huì)出現(xiàn)脫落和開裂。

粘貼鋼板加固設(shè)計(jì)

為了提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎能力， 一般在構(gòu)件的受拉緣的表面粘貼鋼板， 使鋼板與原結(jié)構(gòu)形成整體來受力， 此時(shí)以鋼板與混凝土粘結(jié)處的混凝土局部抗剪切強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)。 合理與安全的設(shè)計(jì)應(yīng)控制在鋼板發(fā)生屈服變形前， 粘結(jié)處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。4、粘鋼技術(shù)還有良好的經(jīng)濟(jì)效益，與傳統(tǒng)的鋼筋混土加固方法相比一般可節(jié)約10%—20%的造價(jià)。 當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力區(qū)斜筋不足， 為了加固和增加結(jié)構(gòu)的抗剪切強(qiáng)度時(shí)， 可將鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)的側(cè)面， 并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼(斜度一般為 45°~60°)， 以承受主拉應(yīng)力。 補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)， 鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮， 將鋼板換算成鋼筋， 原有構(gòu)件承受恒載與活載， 增加的鋼板承受原有構(gòu)件承受不了的那部分活載。 在構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)， 加固用的鋼板可按實(shí)際需要采用不同的形狀， 但鋼板的厚度必須比計(jì)算出的厚度大些。 用于抗彎能力補(bǔ)強(qiáng)的鋼板尺寸應(yīng)盡可能薄而寬、 厚度一般為 4~6 mm， 較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應(yīng)構(gòu)件表面形狀。

用于抗剪能力提高的鋼板厚度宜厚點(diǎn)， 可依設(shè)計(jì)而定， 一般采用 10~15 mm。進(jìn)場(chǎng)原材料要進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格方可使用，不合格品就地封存、銷毀。設(shè)計(jì)鋼板長(zhǎng)度時(shí)， 應(yīng)將鋼板的兩端延伸到低應(yīng)力區(qū)， 以減少鋼板錨固端的粘結(jié)應(yīng)力集中， 防止粘結(jié)部位構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或粘貼鋼板被拉脫現(xiàn)象的發(fā)生。 粘鋼法加固橋梁， 如何確保鋼板和外加固構(gòu)件形成整體受力是加固成功與否的關(guān)鍵， 所以，在補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)， 除應(yīng)考慮鋼板具有足夠的錨固長(zhǎng)度、 粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性外， 為避免鋼板在自由端脫膠拉開， 端部可用夾緊螺栓固定， 或設(shè)置 U型箍板、 水平錨固板等， 并在鋼板上按一定的距離用螺栓固定， 確保鋼板與混凝土之間的粘結(jié)力滿足抗拉或抗剪強(qiáng)度的需要。