克拉玛依粘钢加固

粘钢加固【电话 申工】钢筋混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们的关注。巨大的建筑市场，已有的近百亿平方米的建筑物、大量的构筑物及桥梁、涵洞、隧道结构中，混凝土结构占有很大比重。在这些混凝土建筑物和构筑物中，很多由于设计、施工的缺陷和长期使用过程中的老化、损伤及灾害，造成混凝土结构开裂、抗震性能不良、承载力不足等影响其安全及使用功能的问题。在这样的市场需要下产生了几种较有效的办法，主要有：加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增设支撑加固法、粘钢加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系及剪力墙加固法、增设拉结连系加固法、裂缝修补技术等。其中，粘钢加固法是比较新颖的一种加固方法，它是在混凝土构件表面用特别的建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法；是一种在使用荷载下改善结构性能、或提高结构强度的有效而简便的方法。这种技术的主要优点是施工时对生产和生活影响较小，能在现场不停产的状态下施工，操作简单而迅速，施工后构件尺寸变化很小，往往只有几毫米，故在许多情况下此法不失为纠正强度不足结构性能不良（有时为了避免拆除）之经济合理的办法之一。 

　　二、适用范围 

　　1．适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件。 

　　2．使用环境温度不过5～60℃，相对湿度不大于70﹪。相对湿度大于70﹪的结构，须有可靠的防护措施。 

　　3．当构件混凝土强度等级低于C15时，不宜采用本法加固。 

　　三、基本原理 

　　加固机理是将钢板采用高性能的粘接剂粘贴与混凝土构件表面，钢板与混凝土形成统一的整体，利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载力及刚度的目的。 

　　粘钢加固的质量取决于建筑结构胶的粘结强度及其内聚力通常认为：胶粘剂分子运动迁移到粘接表面，其极性基因逐渐向钢板、钢筋混凝土的极性基因部分靠近，在距离较近时，胶粘剂分子被吸附，与钢板、钢筋混凝土间产生作用力。这种力包括化学键、范德华力以及氢键等。由于高分子链上基团很多，分子间基团的相互作用力合起来很大，这样，被粘结物间的结合强度就很高，将钢板及钢筋混凝土紧密结合起来达到共同受力作用的目的。 

　　工艺流程及操作要求 

　　1、工艺流程。 

　　钢板制作——基地处理——卸荷——配胶——粘贴——固定及加压——固化——检验——防腐处理 

　　2、操作要点 

　　 （1）、受弯构件正截面受拉区加固，采用在受拉区表面粘结钢板方法，受弯构件正截面受压区加固，采用在受压区两侧粘结钢板方法。 

　　 （2）、钢板制作:按设计图纸要求，根据混凝土构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型、钻孔（钻孔以混凝土构件上螺栓孔位置为准）。 

　　 （3）、基底处理:表面处理包括加固构件结合面处理及钢板贴和面处理。 

　　 （4）、卸荷:为减轻和消除后粘钢板的应力，应变滞后现象，粘钢板前宜对构件适量进行卸荷，卸荷方式如下： 

　　①对老建筑采用拆除原有的吊顶，墙面装饰、地面面层，设备等方法，以达到卸荷的目的。 

　　②卸活荷载。 

　　（5）、配胶:目前各种结构加固用胶粘剂基本上为甲、已双组分。使用时在现场临时配制，配制时按产品说明书规定进行。将甲、已两组分分别倒入干净容器，容器内不得有油污，利用手提电钻搅拌，或采用人工搅拌，搅拌至色泽均匀为止。 

　　（6）、粘贴:胶粘剂配制好后，用抹刀添抹至所需厚度（1-3mm），中间厚边缘薄，然后将钢板贴于预定位置。 

　　（7）、固定与加压:钢板粘好后应力即固定加压，钢板采用膨胀螺栓固定及加压。 

　　（8）、固化:结构胶粘剂都是常温（20℃）下固化，24即可拆除夹具或支撑，3d即可受力使用，若气温低于5℃，应采取人工加温，一般用红外线或电热毯加热保温，固化期中不得对钢板有任何扰动。 

　　（9）、检验:粘钢结束后，组织有关人员验收，发现问题即时处理。 

　　（10）、防腐处理:外部粘钢加固钢板，应按设计要求进行防腐处理。一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰或喷防火涂料的方法进行保护。 

　　五、粘钢加固的验收及检测 

　　拆除固定、加压设备后，用小锤轻轻敲击粘结钢板，检查粘结钢板的粘结密实度，如粘结锚固区粘结面积少于90%，非锚固区少于70%，则此粘结钢板不合格，应重新粘结。对于重大工程则必须用声波检查粘结密实度。检查加固钢板或型钢是否有变形、翘曲、剥离等缺陷。 

　　对于加固过的工程，为检验其加固效果，需抽样进行非破坏性试验，一般仅作标准荷载试验，即将卸去的荷载重新全部加上，其结构的变形和裂缝开展应满足设计要求。抽样数量、部位应与建设、监理、设计单位商定。 

　　六、总 结 

　　受我国经济政策的影响可以预料，已有建筑物加固的工程规模在近年还会扩大。这种趋势必然对加固材料市场改造技术服务产生一定的影响。这向我们既提供了机会，也提出了挑战。所谓机会，意味着将有大量的新技术、新材料、的服务机构，以满足市场的特殊需要，以此带动整个行业水平的提高；所谓挑战，即大量新材料、新技术的涌现势必对工程决策带来困难，由此可能会引起更多的新问题。在高度工业的今天，人们对建筑物的功能要求越来越高，结构形式越老越复杂，所处的使用环境更加恶劣。目前，对已有建筑进行加固改造是一个较其复杂的系列工程。这需要负责技术决策的有关人员具有更高水平综合解决问题的能力，不但要精通建筑结构理论，掌握各种修补材料的物理力学性能和耐久性能，同时还必须了解与使用环境有关的各种影响因素。 这对以后的新世纪的人才提出了很大的挑战，我们拭目以待。相信在未来粘钢加固技术会有更好的发展！ 

粘钢加固【电话 申工】随着工业的发展以及工艺的不断改革，往往需要对原有的建筑体进行改造加固，或者由于钢筋混凝土构件遭到严重腐蚀，需要对结构构件本身进行加固，以直接提高它的抗力和刚度。一些新建和在建的工程，由于设计或施工不当等因素，有些工程面临功能改变，荷载增加，提高建筑物的抗震设防等级，减小构件过大的变形等等，这些都需要对结构进行加固。通过这些加固措施，可以使企业降低成本，提高经济效益。目前，使用建筑结构胶在混凝土表面粘结钢板来加固混凝土结构，可以改善结构在使用荷载下的运行状况和提高承载力，是目前较为普遍的一种简便而行之有效的加固方法。 

　　二、引起梁结构问题的原因 

　　当梁板结构构件由于挠度偏大，裂缝宽度过宽、过长，钢筋严重锈蚀，受压区砼压碎等情况时，需要加固。而引起这些问题的原因主要有以下几种： 

　　1、设计、施工方面 

　　由于设计时荷载未考虑周全，计算模型、计算简图有误，计算公式运用不符合应用该公式的条件，尤其是现在应用计算机计算时，数据输入有误等。施工时砼强度达不到设计要求，负筋放错位置或在施工时被踩下，砼截面尺寸偏小，尤其是板的厚度达不到要求，钢筋少配或误配，材料使用不当等均可引起结构不满足使用条件。 

　　2、严重载或使用功能改变 

　　当结构由于不当使用造成严重载时，容易造成结构的承载力不足，而使用功能的改变是指工业厂房由于技术改造、生产工艺改变，民用建筑由于用途的改变，如阳台要改为厨房等。 

　　3、周围环境影响 

　　在外部环境及使用条件下，结构材料时刻都受外部环境的侵蚀，致使材料性能恶化，达不到设计要求。如冶炼、化工等工厂的、或气体对钢筋砼或钢结构的侵蚀，高温、高湿、冻融循环、昼夜温差的变化使结构产生裂缝等。 

　　4、地基的不均匀沉降 

　　 由于地基的不均匀沉降，引起结构承载力不足，出现裂缝等。 

　　三、钢筋混凝土结构加固的注意事项 

　　在对钢筋混凝土结构进行加固时，应注重以下几个方面：一是要对结构整体进行分析，不应只对单个构件进行分析，因为加固时改变了本构件的刚度，引起内力分配有变化，故应作为一个整体分析。二是对于比较复杂的结构，需要借助于仪器进行测试和测量，简单结构可以凭借目测和经验来确定结构的损坏程度。三是钢材宜选用二、三级钢，水泥要425 号以上，混凝土强度比原结构高一个等级。四是应尽量利用原结构本身仍具有的承载力，减少新加部份承担的内力和拆除原构件的工作量，同时选用技术上先进、经济合理、施工方便的加固方案。 

　　四、梁粘钢加固设计 

　　钢筋混凝土梁结构加固方法主要有：预应力加固法、改变受力体系法、增大截面法、增补受拉钢筋（型钢） 加固法、粘钢加固法。在此就不一一阐述，下文就粘钢加固法进行简单的讲述。粘钢加固法有粘钢板加固和粘型钢加固两种形式。 

　　1、粘钢板加固设计 

　　1）抗弯加固设计 

　　 钢筋混凝土梁粘钢抗弯加固，就是采用结构胶将钢板粘贴于梁的受拉一侧表面，通过结构胶的粘结力，使外贴钢板变形与梁受拉一侧的混凝土同步，从而使外贴钢板与梁内原有受拉钢筋协同工作，相当于增加了梁的配筋，提高梁的抗弯能力。外粘钢板加固混凝土梁能显着提高梁的抗弯刚度，减少裂缝的扩展和结构变形，并能适度提高构件的抗弯能力。在加固设计中，一个值得注意问题是：粘钢板的数量必须控制在大配筋率的范围之内，不能出现筋破坏。在承载力状态下，粘钢梁呈现出两种破坏形态，即弯曲型破坏和剪切剥离型破坏。弯曲型破坏是加固梁的理想破坏形态，表现为钢筋、钢板屈服，混凝土压碎，钢板、胶层和混凝土之间无剥离现象，属延性破坏。剪切剥离型破坏表现为在混凝土和钢板之间发生剪切破坏，引起混凝土保护层撕开。胶与混凝土或钢板之间的剥离在破坏前无任何迹象，胶层也没有开裂现象，钢筋和钢板未屈服，呈现为突发性的脆性破坏。影响粘钢梁破坏形态的主要因素有：一是钢板的宽厚比。大量的试验表明，宽厚比大于50 时，粘钢梁的破坏是弯曲型的延性破坏。对于一般尺寸的梁，钢板厚度在6mm 时，破坏常常是剪切剥离型的。二是胶层的厚度。在适当范围内，胶层厚度薄，加固效果好。在加固施工时，115mm 是一个较可行的胶层厚度。三是锚固长度。在加固点以外，须有一定的锚固长度来满足钢板的锚固要求，避免钢板剥离。四是锚固方式。纯粹的胶粘锚固有时不能满足锚固要求，常常铺以植筋锚固或胶粘U 型板锚固，具体锚固措施对承载力和破坏方式有很大影响。使用植筋并不能阻止脱胶，但可以避免板剥离发生。另外，与等厚度钢板梁相比，粘变厚度钢板和几层钢板复粘承载力几乎没有增长。 

　　 对于粘钢加固梁，在适筋条件下，虽然加固梁钢板比原钢筋有应力滞后的情况，但在破坏时，钢板一般均能达到屈服强度。在粘结锚固满足时，粘钢加固梁的受弯承载力计算可按照现行国家标准进行梁的受弯承载力计算。 

　　2）粘钢加固梁抗剪承载力计算 

　　当构件斜截面抗剪承载力不足时，可采用粘钢板加固，加固的方式有钢围套加固、粘U 型钢板箍加固、粘翼板加固和粘钢板条加固 。其中，使用围套加固的梁（外包整个剪切区）强度提高大，且破坏形式为弯曲型。使用U 型箍、钢板条和翼板加固的梁虽可提高斜截面抗剪承载力，但其破坏型式常常是混凝土表面撕裂的脆性破坏。国内常采用粘贴并联U 型箍板进行加固，其斜截面受剪承载力按下式计算： 

　　 式中：V 为斜截面剪力设计值；V0 为原构件斜截面受剪承载力设计值； 

　　 Aa1 为单肢箍板截面面积；S为箍板轴线间距；Lu 为箍板的高度。 

　　 同时，必须满足以下条件：Lu/ S ≥115 

　　2、粘结型钢加固设计 

　　在加固过程中，如果要求大幅提高设计荷载，大幅提高构件的承载能力，粘钢加固往往很难满足要求。因为在已有的钢筋混凝土梁上大量粘钢板，有可能出现筋，这在工程上是不允许的，这时采用粘型钢加固就是一种有效的方法。粘型钢加固就是在梁的受拉边粘结型钢，使型钢和混凝土共同承受外荷载。粘结的型钢可采用工字钢或组合型钢。为保证型钢和混凝土共同工作，除保证结构胶的粘结外，主要通过箍板与植筋锚固的方式，以防止型钢和混凝土之间的剪切滑移破坏。在梁底粘贴型钢加固，可大幅度提高梁的承载能力，还能显着地提高梁的刚度，减小梁的变形。加固后，型钢主要受拉，混凝土受压，有效地限制混凝土的裂缝开展，提高了混凝土的耐久性。加固梁塑性设计时的基本假定为：加固梁的轴向应变符合平截面假定；状态时，受压区混凝土达到弯曲抗压强度设计值；不考虑受拉区混凝土的作用。 

　　五、结束语 

　　 混凝土结构的加固方法多种多样，但考虑到在原构件上作加固，混凝土和钢筋应力都与原构件的混凝土和钢筋应力不同步，混凝土应力前，钢筋应力滞后，因此在加固时，要做好原钢筋的应力控制，是要做好构件的构造处理，以尽量使原构件和加固部份协同工作。