混凝土结构工程粘钢加固施工技术

摘要：在经济快速发展的带动下，人们对生活质量和居住环境的结构按要求越来越高，由于混凝土构筑物因出现功能性改变，如扩建、增加荷载等，活在出现质量问题，如配筋不足、在后修补、混凝土强度不够等，都需要进行加固。结合工程着重论述了加固技术的特点和基本原理、适用范围及发展历程等。

关键词：粘钢加固;结构胶粘剂;混凝土;强度

前  言

结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术，用特制的结构胶粘剂，在混凝土构件表面用建筑结构胶粘贴钢板，使钢板与混凝土牢固的形成一体，能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。其加固施工和加固方案的制定尤为重要，对于需要加固的构筑物，应根据构筑物的不同情况制定不同的加固方案。方案的确定要遵循安全、经济、快捷、施工方便的原则，只有这样，加固工程才能收到良好的社会效益和经济效益，而粘钢加固这一方案很好的满足了以上各种要求。

一、施工方法

1.结构粘钢适用范围

适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、剪、拉、压加固，以及钢筋焊接点断裂加固;施工中漏放钢筋加固;混凝土标号达不到，提高结构强度加固;加层抗震加固;阳台根部断裂加固;牛腿接点加固;悬挂式吊车梁提高荷载加固;楼面荷载集中力加固;火灾后梁柱砼烧坏加固;混凝土柱子牛腿断裂加固;桥式吊车梁加固;薄腹梁断裂加固;爆炸冲击波破坏梁体加固;提高楼面荷载加固;屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固;断梁加固;截柱加固;减震加固;梁柱受化学腐蚀的粘钢加固;旧房综合改造加固;生命线建筑物抗震加固;剪力墙开 1.6 米以下的圆洞加固，开 1mx2m 以下的门洞加固;桥梁断裂、旧桥维修加固;提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固等结构工程。本工程属于：提高楼面荷载加固、楼面荷载集中力加固和悬挂式吊车梁提高荷载加固等多种综合形式。

2.施工方案选择

原有结构梁采用外粘型钢法加固，加固方式主要分为两种：第一种为梁顶粘钢，即梁顶锚固膨胀螺栓后在梁顶及钢板底面均涂刷结构胶，直接粘接钢板;第二种为梁底粘钢，梁底锚固螺栓后涂胶粘结钢板，并在梁两侧锚固膨胀螺栓固定U 型钢板抱箍用以箍住梁底钢板，两道 U 型钢板箍采用纵向压条连接。

二、施工过程控制

1.混凝土基面放线、处理、清理

放线凿除框架梁板需粘贴面砂浆层、油垢、污物，清理宽度及长度根据图纸而定。用磨光机装金刚石磨片打磨除去 2～3mm 厚表层，直至完全露出新面。如遇梁板不直或不平时进行打凿或结构胶修补平整，并用无油压缩空气吹除粉尘或清水冲洗干净之后，再用脱脂棉沾丙酮擦试干净。砼表面避免水源和潮湿，必要时采用压缩空气吹净浮尘，使混凝土表面保持干燥，还用乙炔氧气焊或汽油喷灯烤干。

2.钢板下料、钻孔、打磨

下料：按图纸设计要求一次性进行裁剪钢板，为保证钢板连续受力的特性不出现接头需用整张钢板裁料，由于板厚仅为 10mm 采用普通电气焊切割很容易出现弯曲变形，影响粘结加固效果，对此采取到构件加工厂用裁板机进行下料，下料后如出现弯曲变形随即用调平机或锤击手工进行调平。对预贴钢板表面的处理：钢板粘接面，如钢板未生锈或轻微锈蚀，须进行除锈和粗糙处理，采用手动砂轮机打磨，直至出现金属光泽，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路与钢板受力方向垂直，其后用棉丝或脱脂棉沾丙酮擦拭干净。

放样钻孔：上述工作完成之后，再把预贴钢板放样，保证达到设计要求时再进行钢板钻孔和混凝土梁体钻孔，钻孔时采用无损冲击电钻钻孔，钻孔深度及钻孔规格按有关设计和施工规范要求，采用Φ14mm 的钻头钻孔，按设计图纸布置要求，沿钢板条长度方向打深度不小于 60mm 的盲孔，外露螺丝长度宜为 35mm;如遇梁底钢筋密集处需重新移位后再钻孔，当单排孔距大于设计要求的尺寸时需多补打一个孔。

3.安装螺栓、钢板预贴

用压缩空气清理孔内浮尘，再用丙酮清洗盲孔，在孔内涂一层环氧树脂基液。用丙酮浸泡清洗膨胀螺栓，晾干后涂一层环氧树脂基液。向孔内塞入 1/3 孔深的软环氧胶泥，植入 M10 膨胀螺栓，并紧固后松下螺母，螺栓外露长度不小于35mm，安装完螺栓后先用扳子初拧螺母固定（不要一次性拧紧）。将已加工打磨好的钢板再次放样预贴在梁底或梁顶，准备涂胶粘贴，拼装好后的钢板位置与实际位置偏差不允许大于规范允许偏差。

4.粘钢胶配制

现场配胶：本施工采用大连 JGN 建筑结构胶Ⅱ型，按甲、乙重量比配制好后，用搅拌器搅拌，待无单组分条块，色泽均匀时即可使用。粘结剂作为建筑结构胶组份，使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用，按产品使用说明书规定配制，注意搅拌时应避免雨水进入容器，按同一方向进行搅拌，容器内不得有油污，尽量避免混入空气形成气泡，配制结构较严格按结构胶说明书提供的配比配制，搅拌均匀后方可使用，一次配胶量不宜过多，以 40～50 分钟用完为宜。

5.涂胶和粘贴

用小铲刀将配制好的结构胶均匀涂抹在钢材清理面和混凝土清理面上，抹胶厚度 1～3mm，中间厚、边缘薄。将钢材粘贴到混凝土表面，粘贴到位后，立即用螺栓拧紧和支撑固定，并逐步加压，紧固螺栓时要求顺着同一个方向逐个拧紧，使胶从钢材边缘挤出，同时要不断清理挤出的胶;但加压不均仍可能造成局部轻微流淌，所以粘贴 1 小时内应注意检查，发现缺胶，及时补充。

三、质量评定

加固构件的粘钢质量采用无破损检验或现场做粘结试验两种形式。无破损检验即外观检查钢板边缘溢胶情况;用小锤敲击钢板，检验钢板粘结密实度。锚固区有效面积不大小于 90%，非锚固区有效粘结面积不少于 70%，现场粘结试验（每组三块试件），采用 3 块 100X100mm 的钢板。混凝土基面：与粘钢部位的混凝土强度等级相同。试验步骤：首先分别在每块钢板中心位置焊一根 800mm 长的钢筋，而后按粘钢工艺要求将三块钢板分别粘在混凝土基面上，待胶固化后（72 小时）用现场拉拔仪进行抗拉和抗剪试验。由于胶的抗拉和抗剪强度均大于混凝土的强度，如粘钢试验破坏发生在混凝土上，则粘钢试验属于合格或符合设计要求。

四、效益分析和总结分析

1.坚固耐用

经过众多工程实践，已经证明完全能够保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求。

2.施工快速

在保证粘结加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能根据业主要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工，受到业主的普遍赞扬。

3.简洁轻巧

与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业，完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。

4.灵活多样

粘钢加固法的适用性很强，能够解决生产中和生活上各种有关问题，粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙，还可粘贴型钢，加固钢结构及砖砌体结构等。

5.经济合理

由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘贴加固的费用大为节省，经效益很高。

五、结束语

框架梁采用粘钢加固，充分体现了加固工程所要求的短、平、快、省的特点，在保证结构安全的前提下，收到了很好的经济效益和质量效果，同时也获得了良好的社会效益。

参考文献：

[1]《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89） 北京中国建筑工业出版社1989 年.

[2]《混凝土结构加固技术规范》（CECS25：90） 北京中国计划出版社1992年.

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