粘钢加固「电话--申工】本工程为河北联通公司的标准厂房，主体四层局部五层的框架结构。一、二层在使用期间，一、二层楼板局部出现裂缝，公司已请部门出具了鉴定报告。为安全起见，对其一、二层存在安全隐患的部位进行了补强加固。
经我司会同设计单位，施工单位并请有关*共同研究一致决定对该工程进行加固补强。提出两个方案：一种是加大截面法处理，但施工复杂工期长，部分砖墙已砌好，势必造成返工浪费。考虑到该工程工期紧迫，同时为了降低加固造价，决定采用二种方案：粘钢加固法。
2、加固方案设计
针对该工程特点柱梁加固采用如下处理方法：
2.1柱子的加固：考虑到柱混凝土强度达不到设计要求，柱子承载力和轴压比达不到规范要求，混凝土柱子加固采用钢板粘贴到梁底或板底与原柱连成一个整体，不仅提高了柱的承载力，满足了轴压比，而且能有效提高混凝土的变形应力，改善柱的延性。
2.2梁的加固，加固粘贴采用两种形式，梁底或梁侧。在梁底（必须打掉粉刷层，留下钢筋保护层）贴上钢板直到柱边或梁边，梁测面粘贴不得**梁高的l/3，如遇到门窗可避开。
2.3边跨边支座主梁加固
边跨边支座主梁按铰接节点进行加固设计。先在柱上粘贴3mm厚钢板一块，钢板上再粘贴6mm厚钢板一块，尺寸均为600mm×300mm，并以膨胀螺栓穿过钢板锚入柱内；再选择6mm厚等腰直角三角形腋板两块焊接在柱子所粘贴钢板上，腋板尺寸为600mm x 600mm，后在梁端底部粘贴3mm厚钢板一块，尺寸为600mm×300mm，使梁端通过钢板支承于腋板上。
2.4中柱两侧主梁加固
该工程框架主梁为连续梁，框架柱侧面凸出于梁侧面梁上支承着楼板，应在其上部两侧面绕过柱粘贴钢板，如图7所示，设计钢板起坡为1：3。钢板宽度控制在100mm以下，为加强钢板粘贴效果，在钢板弯折处设垫板，用锚栓固紧，钢板与梁柱交角部形成的三角形空隙用环氧砂浆填实。
3、粘钢施工流程
3.1施工流程：
粘钢加固应由施工队伍施工，其施工必须严格按工艺流程进行，工艺流程如下：
粘贴面处理 → 加压固定及卸荷系统准备（根据实际情况和设计要求，卸荷步骤有时省去） → 胶粘剂配制 → 涂胶和粘贴 → 固化、卸加压固定系统 → 检验 → 维护
在满足上述工艺的同时，尚应控制粘贴钢板的时间间隔，保证粘钢的固化养护。
3.2操作要点
（1）粘贴面处理
混凝土面应凿除粉饰层，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层，较大凹陷处用找平胶修补平整，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，后用棉布沾清洗剂拭净表面，待粘贴面干燥后备用。
钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理，直至打磨出现光泽，使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾清洗剂拭净表面，待干燥后备用。
该工序所用主要物资：护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、清洗剂。
（2）加压固定及卸荷系统准备（根据实际情况和设计要求，卸荷步骤有时省去）
加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去，并尽量减小施工临时荷载。
加压固定宜采用千斤顶、垫板、**杆所组成的系统，该系统不仅能产生较大压力，而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载，能更好的使后粘钢板与原构件协同受力，加固效果好，施工效率较高。
加压固定也可采用膨胀螺栓、角钢、垫板所组成的系统，该系统需要在加固构件上合适位置钻孔固定膨胀螺栓，仅能产生较小压力，不能产生卸荷效果，适合侧面钢板的粘贴。
（3）胶粘剂配制
建筑结构胶为A、B两组份，取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重衡器按说明书配合比混合，并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时好沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡，配置场所宜通风良好。
该工序所用主要物资：搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。
（4）涂胶和粘贴
胶粘剂配制好后，用腻刀涂抹在已处理好钢板面上（或混凝土表面），胶断面宜成三角形，中间厚3毫米左右，边缘厚1毫米左右，然后将钢板粘贴在混凝土表面，用准备好的固定加压系统固定，适当加压，以胶液刚从钢板边缝挤出为度。
该工序所用主要物资：加压固定及卸荷系统，腻刀、手套。
（5）固化、卸加压固定系统
该工序所用主要物资：扳手、手套、时钟、温度计。
（6）检验
JGN-G型结构胶操作性能较好，正常操作可达到**的饱满度。检验时可用小锤轻击粘贴钢板，从音响判断粘贴效果，也可采用生仪检测。若锚固区有效粘结面积少于90%，非锚固区有效粘结面积少于70%，应剥离钢板，重新粘贴。
对重要构件也可采用载荷检验，一般采用分级加载至正常荷载的标准值，检测结果较直观、可靠，但费用较高，耗时也较长。需要千斤顶或配重（常用沙袋、砖块）、百分表、裂缝显微镜、衡器。
（7）维护
加固后钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面保护，也可采用涂防锈漆保护，以避免钢材的腐蚀。
4、施工应注意的问题
要使粘钢加固成功，特别要保证加固施工的质量，除遵循一般施工原则外，结合该工程特点，施工中应注意如下几点：
4.1胶结剂本身质量是粘钢加固成功与否的关键，因此必须严格控制胶结剂质量，胶结剂必须是高强度，耐久性好，具有一定弹性的，其强度必须要大于相应所加固构件强度。为确保胶结剂质量，本工程采用国家***厂家产品，并由施工单位与本人共同见证抽样送检合格后方行施工。
4.2为保证粘贴钢板牢固有效，须控制钢板宽度和厚度（宽不宜大于100mm，厚宜在3mm）而框架主梁某些部位所需补强的钢板截面面积较大，须采用两层或多层粘贴（即钢板上贴钢板）。
4.3胶贴剂粘贴时用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上，厚度1-3mm，中间厚边缘薄为宜，粘好钢板后，必须严格保证无空鼓，否则应剥下钢板，补胶、重新粘贴。
4.4考虑振动作用在锚固区增设膨胀螺栓附加锚固措施，粘钢补强加固后粘钢外表须采用Ml5水泥砂浆抹面作为钢板的密封防水防腐处理措施，其厚度对于梁不应小于20mm。
5、结束语
该工程已交工近两年，无发现新的裂缝，通过两年跟踪沉降观测，建筑物沉降均在设计要求范围内。
粘钢加固施工注意事项：
（1）由于配置好的结构胶发热较大，经常导致结构胶快速固化，所以应用导热较好的容器，每次配胶时不应过多（3~5kg），应及时涂抹，不应间隔太长时间而导致结构胶固化。结构胶属于易燃物品，在施工过程中应注意防火。
（2）在涂抹已处理好的混凝土表面和钢板时，注意在中心轴线位置可以多涂抹些结构胶厚度在2~3mm，然后往两边厚度逐渐减小，在加压挤胶时，有利于胶体均匀分布，避免中心位置形成空鼓或胶体厚度不够。
（3）当钢板面积较大时，在放置时应快速倾斜下放，避免胶体流淌和整块钢板整面接触到结构胶而在混凝土上胶体和钢板胶体之间由于空气的阻断而产生空鼓。
（4）在加压时，较好在钢板面上放置压条，然后再每间隔500mm位置上置上夹具，加压时夹具两边应同时施力，且间隔一个夹具加压，然后再把剩余夹具进行加压，这样可以避免沿钢板纵向胶体不均。
（5）处理端部锚固时，首先应注意U型锚固环下料时应精确，避免过大造成结构胶厚度过厚导致粘结强度下降，或过小而造成锚固环套不上。加压时较好在锚固环开口处打上膨胀螺丝进行加压。
（6）严格控制脚手架所用材料和加工质量，不得使用不合格产品。为防止钢管锈蚀，要及时涂刷防锈漆。钢管内壁每3年清理一次，扣件每3年用煤油洗净，有条件可除锈镀锌。
（7）脚手架必须进行施工方案设计。特别是高层建筑，复核验算其承载力，做出完整搭设、使用、拆除方案。
（8）操作人员必须持证上岗。搭设时要逐排逐跨进行。操作人员要穿防滑鞋，系安全带，佩戴安全帽。
（9）操作现场应设安全围护或警示标志。
（10）脚手架拆除应从上而下，逐层向下进行，严禁上下同时作业。
（11）使用过程中严格遵守规定要求，严格控制施工荷载和铺板的层数。
（12）必须按规定搭设安全网，以保证架上和架子周围人员安全。
（13）要建立和加强脚手架检查和监督制度，消除事故隐患。
建筑基底处理
基底处理分为加固件的结构表面处以以及钢板的表面（黏合面）处理，根据实际中的具体情况制定具体的实施方案，无论使用何种方案，施工中要注意如下的问题：
（1）如果在混凝土表面有油污等**物的存在，要用硬毛刷与沾清洗剂溶液进行处理，这样做可以有效的清除油污，又不会对混凝土表面造成二次污染。待清理结束时，要对表面进行2-3毫米的打磨，使新的混凝土面裸露。如果在操作的过程中发现打磨之后的混凝土表面不平整，可以使用环氧树脂进行找平。
（2）如果是单纯的旧混凝土，可以通过打磨去掉2毫米左右的旧有层，并且用清水冲洗裸露出的新墙体，冲洗之后用风机或是压缩风机吹干。
（3）上述两种方法都操作之后，都可以看见裸露的新混凝土面，这个时候可以用钢丝刷将表秒的杂质刷去，再用清水清洗，用风机吹干或是晾干。
（4）如果混凝土过于陈旧，用环氧树脂类的胶泥进行粘贴可能效果不是很好，可以选用黏贴型更好的，但是延展性一般的普通胶泥进行粘贴，并且在黏贴的时候注意墙体的湿度要保持在一定的范围内，尽量减少粘结面的水分保有量。
（5）如果遇到混凝土表面有裸露的钢筋时，要首先将钢筋表面的锈迹清除，并且做防腐处理，之后用高强度的防水树脂砂浆做以修补。
（6）原建筑物本身存在空鼓的，要找到空鼓并且用混凝土砂浆填充进去，去除空鼓的现象，在进行混凝土的补强作业。
（7）如果表面是被锈蚀的钢板，且为轻微的锈蚀，可以采用砂纸或是砂轮打磨的方式进行除锈，并且在除锈结束之后，用棉球沾清洗剂溶液进行简单的防腐处理。
（8）如果遇到大面积高度锈蚀的钢板，可以考虑使用盐浸泡除锈，如果钢板的锈蚀程度太高，则可以考虑废弃不用。
一、工程概况：
厦门（新）站营运中心工程位于厦门（新）站西南侧，紧挨（新）站南广场，主要规划建设办公用房及配套服务设施。A区某栋楼因使用功能变更，结构设计荷载增大，原设计的梁、板、柱的承载力达不到要求，故须对原结构进行加固补强处理。
二、加固方案及材料性能
相关部门综合考虑到工程的实际情况、进度要求和经济效益等方面的原因，决定采用粘钢加固补强技术对原梁、板、柱进行加固。
粘钢加固与其他方法相比,有如下优点：技术先进，性能好；所占空间小，不影响被加固结构外观和使用空间；加固施工周期短；材料消耗少；工艺简便等。
钢板采用16锰钢和3号钢钢板。
粘贴剂选用经鉴定并在规范中推荐的JGN建筑结构剂-ZL-JGN型建筑粘钢胶。该胶是一种承载结构高性能的胶粘剂，主要用于建筑构件的外部粘钢加固补强，特别适用于传统土建加固法难以施工和一些工期要求紧的加固工程中。
三、设计要点
粘钢加固梁、板、柱的设计和施工执行《建筑锚栓技术标准》和《混凝土结构加固技术规范》。
设计的原则是将高强的钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土构件的受力部位*，即在柱子柱侧、梁底、梁侧、板面、板底等部位进行粘钢补强，使粘贴的钢板承受拉力，并与混凝土变形协调，共同受力。从而发挥钢板的强度，提高被加固构件的抗剪、抗弯、抗压承载力。
对于粘贴在受拉部位的钢板，由于原受拉钢筋的应变εsu=0.01，比3号钢钢板比例应变值εsy=0.001～0.0025大10倍以上，虽然加固钢板比原钢筋有应力滞后的情况，但破坏时钢板一般均能大到屈服强度，因此，其截面设计可按一般构件计算。
采用粘贴钢板对梁、板构件进行受弯加固时的承载力计算，除应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》对受弯构件正截面承载力计算的基本假定外，尚应符合下列要求：
1构件达到受弯承载能力状态时，粘贴钢板的拉应变按截面应变保持平面的假定确定，但不应过钢板的允许拉应变；
2当考虑二次受力影响时，应根据加固时的荷载状况，按截面应变保持平面的假定计算加固前受拉区边缘混凝土的初始应变；
3在达到受弯承载能力状态前，钢板与混凝土之间不发生粘结剥离破坏。
粘钢加固结合面的粘结强度主要取决于混凝土强度，因此被加固构件的强度不能太低。原结构的混凝土强度为C35，且主体经验收通过，质量达到市优，适合用粘钢进行结构加固补强。
四、粘钢加固柱、梁、板设计的一般构造形式
柱：在与弯矩发生平面垂直的两个面粘贴16锰钢竖向板条，在箍板间隙处用3号钢垫板填充。通长设置bu×t间距b的U形箍板，两个箍板对接，板缝用3号钢钢板封口。箍板可以约束竖向钢板的横向变形，增强其抵抗平面外屈曲变形的能力，增加竖向板条的锚固作用，亦可部分约束核心混凝土的横向变形，提高核心混凝土的轴向抗压强度，起到套箍的作用。具体做法和节点处理见附图（图1、图2）:
框架梁：梁面在负弯矩位置，即从支座边缘往跨中1/3净跨，悬臂梁的上表面，梁底全跨粘贴钢板。梁腹全跨布置bu×t间距b的U形箍板，用3号钢钢板封口，可以增加纵向钢板的锚固作用，亦可增加梁端部的抗剪能力。具体做法和节点处理见附图:（图3、图4）
次梁：属多跨连续梁。梁面在负弯矩位置，即从支座边缘往跨中1/3净跨，悬臂梁的上表面，梁底全跨粘贴钢板，做法同框架梁。
我国的粘钢工艺始于民国时期，在上世纪末期开始广泛的应用。通过大量的实验室工作与实地的实际应用，施工单位以及科研部门对于粘钢工艺有了一定的认识，其在应用中存在着如下几个方面的优点：在我国，粘钢加固技术自20世纪70年代开始形成规模研究，通过大量试验与工程实践，已被广泛地运用于工程实际中，粘钢加固比较其它加固方法具有下述实用性：
一，可以不必增加荷载设计，不用重新对于原来的设计进行变动，就可以增加其荷载能力；
二，硬化的周期短，施工的周期短，可以大程度的减小施工对于正常使用的影响；
三，连接剂或是胶黏剂的强度以及延展性可以很好的传导应力，能够使后来的粘钢与之前的钢结构融为一体；
四，在粘钢的过程中，不仅对于原来的结构进行了优化与强化，对于原来的钢结构本身也是一种保护，增加了原结构的抗开裂性与抗震性；
五，节约成本，由于对于建筑结构原本的结构没有进行大幅的改造与重新设计，节约了很大一部分成本，比其他的方法经济实用。
碳纤维材料用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。碳纤维加固包括碳纤维布加固和碳纤维板加固两种。我国的这项技术起步很晚，随着我国经济繁荣，建设事业的飞速发展，全国各地掀起了基础设施、工业与民用建筑建设的高潮，现有建筑中存在原有设计荷载标准低，有些因使用功能的改变，难以满足当前规范使用的需求，亟需进行维修、加固；相当比例由于设计、施工的问题或自然灾害的打击，造成结构破坏、承受能力降低，达不到安全使用要求，但又未达到必须全面摧毁拆除的程度，加固成了较为经济的选择。
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