浙江万烁建筑技术有限公司,由一批长期从事建筑施工、结构加固、特种工程的工程技术人才和管理人员组成。
外粘型钢加固法的适用范围
1.外粘型钢加固法适用面很广,但加固费用较高。为了取得技术经济效果的大化,一般多用于需大幅度提高截面承载能力和抗震能力的混凝土梁、柱结构加固。
2.长期使用环境的温度不应超过60℃。对于处于特殊环境(如高温、高湿、介质腐蚀、放1射性环境等)的混凝土结构,采用外包型钢加固时,应采取特殊防护措施。
3.原结构混凝土现场实测强度等级不得低于C15,且混凝土表面黏结正拉强度不得低于1.5 N/mm2。
施工流程
采用外粘型钢加固混凝土结构时,应采取措施卸除或大部分卸除作用在原结构上的活荷载。外粘型钢加固法的施工流程主要包括以下几点:
1.表面处理。在加固开始前,首先应去除原混凝土构件的抹灰层,对于一些结合面有松散混凝土的构件,必须对要黏合面进行打磨,直至露出干净平整面,并将构件截面的棱角打磨成半径r≥7mm的圆角。
2.焊接钢骨架。将型钢放置于需要加固区,使用卡具勒紧角钢,将角钢肢紧贴于混凝土表面,以减少过大间隙引起的变形。在构件轴向每隔一定距离设置箍板或缀板与角钢焊接,箍板或缀板间距在节点处变小,形成骨架整体。
3.灌胶黏结。目前的外粘型钢的黏结材料多为结构胶黏剂(如改性环氧树脂),在将角钢和缀板焊接成为整体后,通过压力灌注工艺将黏结剂灌注到型钢构架与需加固柱之间,形成饱满而高强的胶层。
4.固化。胶黏剂的固化时间应根据厂家使用说明执行,并且在固化期内不得对型钢有任何扰动。
5.检验。可采用小锤轻轻敲击黏结型钢,从音响判断黏结效果,或用超声波法探测黏结密实度。
6.防护处理。型钢表面(包括混凝土表面)应抹厚度不小于25 mm的高强度等级水泥砂浆(应加钢丝网防裂)作为防护层,亦可采用具有防腐和防火性能的材料加以保护。若型钢架表面防护按钢结构的涂装工程设计时,应符合现行国家标准《钢结构设计规范》( 国标50017)和《钢结构工程施工质量验收规范》( 国标50205)的规定。
包钢加固
施工工艺:放线→表面预处理→锚栓→U形钢板制安→结构胶封边→粘结剂配制→注胶→固化→试验。
施工方法:
1)表面处理:首先用砂轮机对构件结合面和钢板粘合面进行处理,使混凝土表面平整度和垂直度满足胶层厚度的要求,钢板打磨的粗糙度越粗越好,打磨的纹路与钢板受力方向垂直,然后用脱脂棉沾丙1酮擦拭干净。
2)安装U形钢板,预留3mm厚的注胶厚度后,用螺栓固定,并进行钢板封边处理。
3)粘结剂配制:用于粘贴钢板的JGN结构胶为甲、乙两组份,按3:1的重量比例混合在一起后,充分搅拌直到色泽均匀为止。
4)压力注胶:将配制好的粘贴剂用压力从预留的注胶口注入钢板和混凝土之间的缝隙里,边注胶边用锤沿粘贴面轻敲,保证粘贴剂充满缝隙,如有空洞声,应重新补胶。
5)固化:JGN结构胶在常温下固化,若温度25℃时,72小时后结构可受力使用。
6)试验:待粘贴剂完全固化后,进行抽样荷载试验,
施工操作要点及注意事项
1)需卸除加固楼层上的荷载,这样可确保在加固施工时结构处于安全状态,减轻和清除了碳纤维的应力、应变滞后现象,充分发挥加固效果。
2)需加固的基面要求洁净、平整、坚实、干燥。
3)粘贴碳纤维材料时应注意在粘接剂的固化前完成粘贴工作,保证粘接剂能与混凝土表面、碳纤维材料紧密粘贴,粘布胶应充分浸润碳纤维布,才能保证应力的有效传递,让碳纤维高强特性得以发挥。
4)辊压碳纤维布时,橡皮辊筒的压力要均匀,可以向一个方向辊压,也可以从中间向两个方向辊压,但不允许来回反复辊压,以免损伤碳纤维、影响其质量。
5)注胶厚度应控制在3mm左右,注胶应从下至上,每隔500mm间距应设注胶孔,有胶溢出后方可加注后一段。
6)粘接剂在常温下固化时,24小时内严禁挪动已粘贴好的碳纤维板材,并应避免雨淋;JGN结构胶在常温下固化,48小时内严禁挪动已粘贴好的钢板,完全固化后在钢板表面粉刷一层防锈漆和防火漆。
结语该加固改造工程已实施完毕多年,经定期对结构观察,未出现裂缝和其他不良现象,结构安全,说明改造是成功的。可以看到,该技术具有强度高、抗腐蚀强、质量轻和施工方便等优点,对于混凝土结构补强加固效果十分理想,具有较大的推广使用价值。
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无论是干式外包钢还是湿式外包钢,都有其适用的环境。选用湿式外包钢,要注意选择粘度适宜,施工效果优良,同时检测报告齐全的材料。
加固技术的应用涉及的问题很多,不仅要遵循现行的规范、标准,还牵涉到过去的设计规范 、施工工艺、工程做法和建筑材料。不断更新的技术和工艺、不断更新的材料、更加深入更加成熟的研究成果,必将伴随着新的建筑加固时代而到来。