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。
关键控制点：
（1）工作环境的温度，由于胶本身的性能要求操作时温度在5~60℃之间。
2） 工作环境的相对湿度不大于70％，如果相对湿度过大，胶容易受潮而起鼓泡，从而影响粘贴质量。
（3） 基底处理是关键工序，基底处理不应只停留在构件的表面处理，尤其对于老结构，更应对其本身检查是否有空鼓，裂缝现象，以便采取相应措施保证粘贴质量。
（4） 粘贴时，一定要避免先粘后焊，因焊接温度过高，容易引起结构胶老化而失效。
（5） 粘贴钢板与原构件宜采用膨胀螺栓连接。
灌注粘钢加固施工要点：
1 准备工作 准备好脚手架、灌浆设备、打磨设备、钻孔设备、配胶用具等，为灌注粘贴施工做好准备工作。
2 钢板上钻孔 在钢板上钻膨胀螺栓孔和注胶孔，一般每平方米可设固定螺栓孔6-7个，注胶孔3-4个。注胶孔的大小应与灌浆嘴相匹配，并保证注胶孔周边能密封。
3 混凝土中相应位置钻孔 把钢板紧靠粘合面，在混凝土上相应位置钻固定膨胀螺栓孔。也可用放样的方法确定混凝土中的固定孔位置。
4 表面处理 钢板及混凝土粘贴面进行表面处理，应认真进行。钢板应进行除锈、打磨处理，混凝土粘合面应进行打磨或凿毛处理。具体方法可参见涂刮粘钢加固。
5 固定钢板 将钢板托起悬挂在各螺栓上，拧紧螺母。为控制注胶层的厚度，可在每个紧固螺栓孔周围塞垫一定厚度的垫片。
6 留排气孔 在灌浆粘贴面周边每隔0.5米左右插入一软管作为排气管，钢板周边各角都应设置排气管，倾斜或垂直安装的钢板只需在**边设置排气管。
7 周边密封 按推荐配胶比例称取并调配封口胶，用抹刀将钢板周边缝隙、膨胀螺栓及注浆嘴周围间隙用封口胶密封，不允许出现密封不严现象。封口胶在25℃时的可操作时间约为60分钟，可根据施工具体情况确定每次配胶量，以免造成不必要浪费。密封施工一天（25℃）后即可进行灌浆粘贴施工.
8 配胶 配胶前对灌注胶两组分进行充分的上下搅拌。根据估计的用胶量按推荐配胶比例准确称取A、B两组分，用胶料搅拌器搅拌均匀后倒入灌浆容器。
9 压力灌胶 用脚踏泵或其它灌浆机具从注浆嘴压力注入灌注胶胶液，注胶工作应从一端开始，当邻近注胶嘴有胶液流出时，将当前的注胶嘴封闭，移至出胶的注胶嘴继续注胶。当排气管中有胶液流出时则将其弯折扎紧。注胶的同时用橡皮锤敲击钢板，由声音判断胶液流动情况及胶液是否注满。倾斜及垂直安装的钢板要从较低位置开始注入。最后一个排气管应在维持注入压力的情况下封堵，以防胶层脱空。
10 固化 灌注胶注胶施工后较初几小时应注意检查是否有流胶现象，以防脱胶。常温（25℃）下，固化不少于3天；固化温度降低，固化时间应相应延长。若固化温度低于5℃，应采取红外线灯（或碘钨灯）加热等加温措施或使用低温固化改性产品。
11 检验 先查看钢板周边是否有漏胶，观察胶液的色泽、硬化程度，并以小锤敲击钢板检验钢板的有效粘结面积。锚固区有效粘结面积不应小于90%，非锚固区有效粘结面积不应小于70% 。不密实区可补钻注胶孔和排气孔进行补注。
12 防腐处理 灌注粘钢施工后，应按设计要求进行防腐处理。当外抹砂浆保护层防腐时，为有利于砂浆粘结，可于钢板表面粘结或外包一层钢丝网或涂刮灌注胶后点粘一层豆石，较好在抹灰时涂刷一道混凝土界面剂。
粘钢技术是一门既古老而又年轻的技术，它广泛用于胶合板、纤维加工、建筑、机械、造船、航空及*等重要领域。在民用建筑工程中，应用粘钢技术对各类新旧建筑件进行连接、补强和加固，其中混凝土梁板常采用外部粘贴钢板的补强方法。粘贴钢板加固就是在混凝土结构的外侧用结构胶粘贴钢板补强以提高其受力强度和结构的安全性。它适用于受弯、受拉、受剪构件，主要原理是利用原构件的承载力，通过后粘钢板和原构件共同作用，大幅提高承载能力。在国内许多典型工程中已普遍采用。粘钢补强方法不仅可用于砼或钢筋砼结构裂缝及其他病害的修补，还可用于设计承载能力不足的改扩建工程。众所周知，砼裂缝是砼及钢筋砼结构工程老化病害中为**、为普遍的问题。宏观裂缝不仅会降低结构的承载能力或刚度，同时，还将降低结构的防水性、气密性、引起砼内钢筋锈蚀或诱发其他工程病害，从而降低了工程耐久性，并可能酿成工程事故。所以，对于严重的砼构件裂缝，必须及时地采用合理可靠的修补措施进行补强加固，以防止或抑制其裂缝的开展，恢复或提高其承载能力和结构刚度，延长工程使用寿命。
粘钢加固【电话--申工】粘钢加固是指用特种高强的粘合剂，将钢板牢固粘结在被加固的部位，而起到增加强度，**安全，长久使用的作用。它运用了建筑设计结构力学、化学建材、电测技术等多项技术知识，结合先进的施工工艺，为解决建筑加固中的难题做出了重要的贡献，已逐步发展成为一项**产业和先进施工技术。本人在厦门（新）站营运中心工程当项目经理期间，认真观察该技术在该工程中的应用，学习有关各项技术的资料文献，现将使用该技术的情况总结如下。
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。具体做法和节点处理见附图（图5）：
板：根据板的实际受力情况，在板底和板面受拉部位粘贴3号钢钢板。具体做法和节点处理见附图（图6）：
五、加固施工
1结构加固补强的施工工艺流程如下：
表面处理——配胶，卸荷——固定及加压——固化——检验——防腐处理
2加固施工操作方法：
对于原混凝土构件的粘合面，可用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚的表层，直至露出新面，并用无油压缩空气吹除粉粒，或用清水冲洗干净，待干燥后用脱脂棉沾清洗剂擦拭表面即可。对湿度较大的混凝土构件，尚需进行人工干燥处理。
⑴对于钢板未生锈或轻微生锈的，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直。其后用脱脂棉沾清洗剂擦拭干净。如钢板锈蚀较严重，须用适度盐浸泡20分钟，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和离子，后用平砂轮打磨出纹道，在粘钢前应对构件适量卸荷。
⑵ZL-JGN建筑结构胶为A、B双组分包装，A组分为白色粘稠膏状物，B组分为黑色粘稠液体，在秤量前必须先将A、B胶分别搅拌均匀，使用时按A：B=3：1进行秤量，再将两组材料混合，用电动拌均匀8-10分钟，立即使用，施工时间不过30钟。严格按照ZL-JGN建筑结构胶的使用说明书的规定，对甲、乙两组分胶进行配制，用手提电动搅拌器进行搅拌，拌至色泽均匀为止。
⑶粘贴胶配制好后，用抹刀同时涂在已处理好的混凝土表面和钢板贴合面，为了使胶能充分湿润、渗透、扩散、粘附与粘合面，宜先用少量胶于结合面来回刮涂数遍，再添抹至所需厚度（1～3mm），中间厚边缘薄，然后将钢板粘贴于预定位置。
⑷钢板粘贴好后立即用夹具、支撑、或膨胀螺栓等固定，并适当加压，以使胶液从钢板边缘开始挤出为度。
⑸检验采用声振法检验，锚固区有效粘结面积不小于90%，非锚固区有效粘结面积不应少于70%。
⑹外部粘钢加固钢板，应按设计要求进行防腐处理。在钢板粘贴完毕，卸下支撑，在钢板表面涂刷一层防腐胶，在未干之前喷上一层中砂。
粘钢加固【电话--申工】某建筑物因使用功能改变，楼面荷载成倍增加，需对原楼板及梁进行加固补强。在加固设计过程中，甲方要求对加固补强所使用的材料进行探讨，我监理方会同设计单位对碳纤维及粘钢补强进行分析。商定在板中采用碳纤维加固补强，而在梁中因弯距较大，用碳纤维加固厚度过大，为了保险起见用粘钢板补强加固，现分别对两种材料进行讨论分析。
2碳纤维加固补强
1）碳纤维复合材料贴合法采用层压方式将浸透了树脂胶的碳纤维布贴合到钢筋混凝土的表面，并使其与混凝土结合成为一体、共同作用，从而达到加固补强的效果。碳纤维材料加固修补混凝土结构主要技术优点与传统加固补强技术相比，碳纤维材料加固补强混凝土结构具有明显的技术优势，主要表现在：
材料性能高强高效。碳纤维片具有优异的的力学性能，是与它自身的材质属性、成片加工工艺等密不可分的。碳纤维束分布均匀，加工后起到整体均匀受力的作用。粘结剂是将连续纤维状的碳纤维结合在一起，同时又与混凝土表面粘合的系统粘接材料。它的性能将直接关系到结构（构件）的加固效果。
由于优异的物理力学性能，在加固修补混凝土结构中可充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高混凝土结构及构件的承载力及延性，改善其受力性能，达到高效加固修补的目的，对于抗震加固补强尤其具有重要意义。
施工方便。碳纤维材料是一种织物，其幅宽为20cm～100cm，长度为50～100cm，现场使用时可以根据实际需要用剪刀或刀片裁剪。施工速度快，不需大型施工机具，*现场固定设施，施工占用场地少。
适用面广。碳纤维材料加固补强适用面广，能用于各种类型、各种结构形状、各种结构部位的加固修补，且不改变结构形状及不影响结构外观，这是目前任何一种结构加固方法所不可比拟的。
良好的耐腐蚀性。试验表明，碳纤维材料加固补强有良好的耐腐蚀性及耐久性，可以抗拒建筑物经常遇到的各种、、盐对结构物的腐蚀。碳纤维加固补强不仅不需要如粘钢板方法所需要的定期防锈维护，节省了大笔维修费用，而且其本身更可以起到对内部混凝土结构的保护作用，达到双重加固补强的目的。
自重轻。碳纤维材料质量轻且薄，粘贴后每平方米重量不到1.0kg（包括树脂重量），一层粘贴后厚度仅1.0mm左右，加固补强后，基本不增加原结构自重及原构件尺寸。由此可以看出碳纤维材料加固补强的优势是非常明显的。
２）机理分析：
混凝土有良好的化学相容性。因为在混凝土中具有一定的性性质，故不会使钢筋发生腐蚀，且
由于钢筋被包裹在混凝土中，更使钢筋有可靠的保护，不会腐蚀。
钢材与混凝土有良好的握裹性。在受力后能够共同变形，两种材料都具有变形的协调性。
钢筋具有比混凝土更高的弹性模量和抗拉强度，这是钢筋混凝土结构的基本机理(图1为受力分析图)，一般两者之比为。
图1 受力分析图
具有相近的温度线膨胀系数，否则将会由于温度变化产生相应的温度内应力。由于碳纤维材料具有以上一些与混凝土材料相容的材料特性，因而将碳纤维材料应用在加固方面在理论上是可行的。当升温15℃时，在碳纤维材料中产生拉应力约 ×15×2.35×105=32.25MPa，对于碳纤维材料仅为强度3400 MPa的1%左右，故影响不大。
3粘钢加固补强
１）粘钢补强的优点：
技术可靠。在科学的鉴定、设计、计算与验算的基础上，将强度高的优质钢板用高强度的结构胶
粘贴于钢筋混凝土上受力部位，是混凝土与钢板作为一个新的共同受力整体，有效提高加固构件的强度性能，且受力均匀。可以满足原负荷载及改变、加大负荷的产生需要。
工艺简单。粘钢加固工艺过程相对简单，加固基本上是几个毫米的钢板于相对形体大的结构上，
所占空间很小，不影响外观，不影响原使用空间。
周期短。粘钢加固从表面处理到粘钢加压固化，只需要几天时间，而且不需要移动建筑物上的任
何设备，不影响正常功能的使用。
经济合理。粘钢加固材料消耗少，经济效益高。
２）设计计算：
如梁L3原设计配筋为615mm2，复核后配筋1000 mm2，差值百分比38.5%，粘钢加固面积为640 mm2。
:原受力钢筋设计强度及面积；：新加受力（粘钢）钢板设计强度及面积；
：原截面有效高度； ：原截面有效高度
采用试算法。受压钢筋忽略不计，取加固钢板t=4mm,A3钢（ =210N/ mm2 ）， 面积A
=4×60×2=480 mm2（4×60带钢），混凝土C30
受压区高度X=
跨中截面受弯承载力:
M = +
=310×615(665-58.88/2)+1.0×210×480×(603-58.88/2)=178.8 kN-m<196 kN-m(复核后跨中截面设计弯矩),不满足要求。
再试算，再试算,取t=4mm，AS=4×40×4=640（-4×40带钢）
受压区高度x=
跨中截面受弯承载力
M = +=197.15 kN-m>196 kN-m(复核后跨中截面设计弯矩)满足要求。
加固钢板与原截面共同工作系数
梁L3带钢为-4×40×4。
4质量控制
对于加固补强我监理方进行严格的质量控制。在施工之前，应确认其所有材料的产品合格证、产品质量出厂检验报告，现场抽样送到相关的机构检测各项性能指标。在施工过程中，碳纤维片材的实际粘贴面积不应少于设计面积，位置偏差不应大于10mm。碳纤维片材与混凝土之间的粘结质量，可用小锤轻轻敲击或手压碳纤维片材表面的方法检查，总有效粘结面积不应低于95%。当碳纤维布的空鼓面积不大于10000mm2时，可采用针管注胶的方法进行修补。当碳纤维布的空鼓面积大于10000mm2时，宜将空鼓部位的碳纤维片材切除，重新搭接粘上等质量的碳纤维片材，搭接长度不应小于100mm。
5结语
综合以上分析，碳纤维加固补强工期快，加固后基本不增加原结构自重及原构件尺寸，由此可以看出碳纤维材料加固修补结构的优势是非常明显的。粘钢加固补强提高加固构件的强度性能，且受力均匀。可以满足原负荷载及改变、加大负荷的产生需要。两种材料各有优势，但考虑到实际情况经商讨，楼板需加固补强面积较多，工期紧，因而采用碳纤维加固补强。梁需加固补强面积少，强度性能要求较高，增加补强钢板的强度较大，如用碳纤维粘贴需粘贴多层，施工不方便，因而采用粘钢补强。终设计单位及甲方同意采用此方案施工，至今本工程已顺利完工，其加固补强工程达到预期效果。???
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。
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