粘钢加固-百色粘钢加固

粘钢加固【电话 申工】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，将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面，与混凝土构件共同作用，提高构件的抗力，从而达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。混凝土结构加固用胶，强度高，粘结力强，耐老化，弹性模量高，线膨胀系数小，具有一定的弹性，胶本身强度及其粘结强度大于混凝土的强度。该加固技术是国外研究和应用早的“一种粘贴加固技术”，工程应用始于20世纪60年代，现已经广泛应用于桥梁和房屋结构中。不少国家都先后出台了相关的设计规范或规程，此项技术的研究到目前为止已趋于成熟。国内粘钢加固技术的研究始于20世纪70年代，不少学者做了大量的试验和研究，并广泛地运用于工程实际，取得良好的效果。 

　　与其它几种传统加固方法相比较，粘钢加固有一些特殊的优点： 

　　(1)基本不增加构件及结构的荷载，不改变原设计的结构体系和受力形式。 

　　(2)胶粘剂硬化时间快，施工周期短，基本不影响正常的生产。 

　　(3)胶粘剂强度**混凝土本身强度，可以使加固体与原构件共同作用，受力均匀。 

　　(4)粘钢加固一方面补充了原构件钢筋的不足，有效提高原构件的承载力；另一方面还通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土，限制裂缝的展开和延伸，提高了原构件的刚度和抗裂能力。 

　　(5)节约成本，采用此方法比其他传统加固方法降低造价约10％左右。 

　　2粘钢加固施工及技术要求 

　　2．1 工艺流程 

　　 粘贴钢板处划线定位下料→被贴结构表面打磨至砼坚实基层→加固构件表面及钢板表面除锈打毛→被加固构件的卸荷→配制胶及粘贴表面涂胶→粘贴钢板，固定加压1．5kg／m2→固化3d→加固面防护处理。 

　　2．1．1钢板下料制作  

　　按设计图纸要求，根据混凝上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)。 

　　2．1．2基底处理 

　　表面处理包括加固构件结合面处理及钢板贴合面处理。 

　　混凝土构件结合面，应根据构件表面的新旧、坚实、干湿程度等，分别进行处理： 

　　(1)表面有浮油污物的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾清洗剂刷除表面浮油污物，后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2～3mm厚表层，直至露出新面，并用压缩空气吹除粉粒，处理后，若表面凹凸不平，可用高强树脂砂浆修补。 

　　(2)表面已碳化的旧混凝土构件的粘合面，直接对粘合面进行打磨，去掉1～2mm厚表层，用压缩空气除去粉尘或用清水冲洗干净，待干燥后用脱脂棉沾清洗剂擦拭表面即可。 

　　(3)新混凝土粘合面，先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面，或用清水冲洗，待晾干后即可。 

　　(4)湿度较大的混凝土构件或龄期在3个月内的混凝上构件，因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低，故除满足上述要求外，尚须进行人工干燥处理。 

　　(5)露筋的混凝土表面，需用钢丝刷(将钢筋表面的锈蚀除去，再剔除松动的混凝土，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补。 

　　(6)本身空鼓的混凝土构件，应将空鼓处剔除，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补混凝土。 

　　(7)未生锈或轻微锈蚀的钢板，可用喷砂、砂纸或平轮打磨，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。 

　　(8)大面积锈蚀的钢板，须先用适度盐浸泡20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，后用平砂轮打磨出纹道。 

　　2．1．3配胶 

　　目前各种结构加固用胶粘剂通常分为主剂、固化剂双组分，将主剂、固化剂两组分别倒入干净容器，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。 

　　2．1．4粘贴 

　　 胶粘剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板贴合面，为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，宜先用少量胶在结合面来回刮抹数遍，再添抹至所需厚度(1―3mm)，中间厚边缘薄，然后将钢板贴干预定位置，若是立面粘贴，为防止流淌，可加一层脱蜡玻璃丝布。 

　　2．1．5固定与加压 

　　钢板粘好后，应立即用特制U形夹具夹紧或用支撑**撑或用膨胀螺栓等固定，并适当加压，以使胶液刚从钢板边缘挤出为度。 

　　2．1．6固化 

　　(1)在常温条件下(20℃)固化24，便可达到高强度值的60％以上，48固化，3d后可使用。 

　　(2)混合后的结构胶，随着环境温度升高，固化速度将加快。试验表明：当环境温度为10℃时，90min固化；20℃时，60min固化；30℃时，30min固化。 

　　因此，使用结构胶时要严格执行操作程序，做好充分的准备工作，防止混合好的结构胶由于搁置时间过长而固化，失去粘结性。反之，随着温度降低，结构胶固化速度也随之降低，这样会延长工期，增加施工的难度和费用。经验证明，粘钢加固施工的理想温度是20℃左右。 

　　2．1．7防腐处理 

　　外部粘钢加固，应按设计要求对钢板进行防腐处理。一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰、喷防火涂料、环氧砂浆涂抹等方法进行保护，并且间隔一定周期进行检查与重处理。 

　　2．1．8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，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。加压时好在锚固环开口处打上膨胀螺丝进行加压。 

　　2．2劳动力安全 

　　(1)配制粘结剂用的原料应密封贮存，远离火源避免阳光直接照射。 

　　(2)操作员应穿工作服，戴防护口罩和手套，施工人员严禁在现场吸烟。 

　　(3)要定期对用电设备进行检查维修。 

　　(4)清洗剂必须远离火源操作或放置。 

　　2．3质量标准 

　　(1)工程验收时必须有钢板及建筑结构胶的材质证明、复试报告及胶的抗拉拔试验报告。 

　　(2)每一道工序结束后均应按工艺要求及时进行检查，做好相关的验收记录，如出现质量问题，应立即返工。 

　　(3)加固构件的粘钢质量，一般采用非破损检验，即从外观检查钢板边缘溢胶色泽，硬化程度，用小锤敲击钢板表面，以回音来判断有效粘接面积，如出现空鼓等粘贴不密实的现象采用压力灌胶的方法进行补救，若粘结面积锚固区少于90％，非锚固区少于70％(锚固区由设计计算确定)，则判定粘结无效，需重新施工。 

　　(4)对于重大工程，为真实检验其加固效果，尚需抽样进行荷载试验，一般仅作标准使用荷载试验，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使用要求。 

　　(5)大面积粘贴前需做样板，待有关方面验证后，再大面积施工。 

　　(6)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。

粘钢加固【电话 申工】钢筋混凝土结构在我国建筑工程中应用较广。由于设计与施工失误、材料质量差、检测不合格以及需要改变房屋使用功能等各种原因，导致原有混凝土结构不能满足正常使用要求，因而需要对原有结构加固。粘钢加固技术因为工艺成熟、施工便利、质量可靠、使用效果好而被广泛应用。 

　　1 粘钢加固技术的适用范围与材料要求 

　　1.1 适用范围 

　　（1） 承受静荷载作用的受弯与受拉构件。 

　　（2） 环境使用低于60℃，相对湿度小于70%，无化学腐蚀。 

　　（3） 被加固构件的混凝土强度宜不低于C20级。 

　　1.2 材料要求 

　　（1） 加固所用粘结剂必须满足《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）中A级结构胶的使用要求。 

　　（2） 加固钢板采用Q235钢，厚度宜为2~6mm，钢板连接件与焊缝必须满足《钢结构设计规范》（GB50017-2003）要求。 

　　2 粘钢加固技术的优点 

　　在我国，粘钢加固技术自20世纪70年代开始研究并应用，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优点： 

　　（1） 不增加荷载，不改变原设计的结构受力体系。 

　　（2） 具有硬化效率高、施工周期短的特点，不影响正常使用。 

　　（3） 胶粘剂的强度不低于混凝土本体强度，能够使加固体和原构件同时工作，均匀受力。 

　　（4） 粘钢加固不仅补充原构件钢筋性能上的不足，成功提升原构件的承载力，而且经过大面积粘贴，有效保护了原构件，限制混凝土裂缝的出现与发展，提升原构件的刚度与抗裂性能。 

　　（5） 节省成本。粘钢加固技术较其他传统加固方法比降低造价在10%以上。 

　　3 粘钢加固技术的施工工艺及质量标准 

　　3.1 工艺流程 

　　放线、验线→电锤打胀栓孔→混凝土结构打磨、找平处理→钢板下料、钻栓孔→钢板除锈打毛、涂刷酒精→钢板拼装→配胶涂胶→粘贴钢板→紧固胀栓→焊接→刷防锈漆→报验。 

　　3.2 工艺要求 

　　（1） 钢板下料制作 

　　钢板的下料、成型及钻孔必须严格按照设计图纸要求，结合构件实际尺寸进行制作。 

　　（2） 基底处理 

　　基底表面分为加固构件结合面和钢板贴合面，应根据构件表面的实际状况进行针对性的处理： 

　　1) 如混凝上构件的粘合面表面有浮油污物，首先应用沾清洗剂的硬毛刷对表面进行刷除，然后用冷水冲洗，再打磨粘合面，打磨掉2～3mm的厚表层，待新面露出后，用压缩空气对粉粒进行吹除，处理完后，如果表面凹凸不平，可以使用高强树脂砂浆对表面修补。 

　　2) 对表面已碳化的旧混凝上构件的粘合面，直接打磨，去掉1~2mm厚表层，利用压缩空气除去粉尘或者使用清水冲洗干净，等到干燥后用脱脂棉沾清洗剂擦拭表面即可。 

　　3) 新混凝土的粘合面，要先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，然后用硬毛刷沾上洗涤剂洗刷表面，或着用清水冲洗，等晾干即可。 

　　4) 龄期在3个月内的混凝土构件或湿度比较大的混凝土构件，因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低，故除满足上述要求外，还须人工干燥处理。 

　　5) 混凝土表面露筋的，要先用钢丝刷将钢筋表面的锈蚀去除，然后剔掉松动的混凝土，用清水冲洗润湿，再用高强树脂砂浆修补。 

　　6) 本身空鼓的混凝土构件，应该将空鼓剔除，先用清水冲洗润湿，再用高强树脂砂浆修补混凝土。 

　　7) 未生锈或轻微锈蚀的钢板，可用砂纸、喷砂或着平轮打磨，直到出现金属光泽。打磨的粗糙度越大越好，打磨的纹路尽量与钢板受力的方向垂直，然后用脱脂棉沾清洗剂擦拭干净。 

　　8) 大面积锈蚀的钢板，必须先用适度盐浸泡20分钟，让锈层脱落，后用石灰水进行冲洗，后用平砂轮打磨出纹道。 

　　（3） 配胶 

　　目前大部分结构加固用胶粘剂通常分为主剂、固化剂双组分，将主剂、固化剂两组分别倒入干净容器，容器内不得有油污，利用手提电钻或人工搅拌，搅拌至色泽均匀为止。 

　　（4） 粘贴 

　　胶粘剂配制好以后，用抹刀同时涂抹到已经处理好的混凝土表面和钢板贴合面，为了能使胶充分浸润、扩散、渗透、粘附到结合面，宜先用少量胶在结合面来回刮抹数遍，再添抹至所需厚度，中间厚边缘薄，然后将钢板贴到预定好的位置，若是立面粘贴，为了防止流淌，可以加一层脱蜡玻璃丝布。 

　　（5） 固定与加压 

　　钢板粘好后，要立即用支撑**撑或用特制U形夹具夹紧或用膨胀螺栓等固定，并且适当加压（固定加压1.5kg/m2），使胶液刚从钢板边缘挤出为度。 

　　（6） 固化 

　　1) 在常温条件下(20℃)固化24小时，便可达到高强度值的60%以上，48小时可以达到固化，3天后便可使用。 

　　2) 混合后的结构胶，随着环境温度升高，固化速度加快。试验表明：当环境温度为10℃时，90分钟固化；20℃时，60分钟固化：30℃时，30分钟固化。 

　　3) 使用结构胶时必须严格执行操作程序，做足准备工作，防止混合好的结构胶由于搁置时间过长而固化，失去粘结性。反之，随着温度降低，结构胶固化速度也随之减慢，这样会延长工期，增加施工的难度和费用。经验证明，粘钢加固施工的理想温度是20℃左右。 

　　（7） 防腐处理 

　　外部的粘钢加固，应该按照设计的要求对钢板进行防腐处理。通常采用喷防火涂料、环氧砂浆涂抹、刷防锈漆、钢板网抹灰等方法进行保护，并且间隔一定周期进行检查与重处理。 

　　3.3 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)，且及时涂抹，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，防止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，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。加压时好在锚固环开口处打上膨胀螺丝进行加压。 

　　3.4 质量标准 

　　（1） 工程验收时必须有钢板及建筑结构胶的材质证明、复试报告及胶的抗拉拔试验报告。 

　　（2） 每一道工序结束后都应该按工艺要求及时进行检查，做好验收记录，如果出现质量问题，应当立即返工。 

　　（3） 加固构件粘钢的质量，一般都是采用非破损检验，即从外观检查钢板边缘溢胶的色泽和硬化程度，用小锤敲击钢板的表面，用回音来判断有效粘接的面积，如出现空鼓等粘贴不密实的现象采用压力灌胶的方法进行补救，若锚固区粘结面积少于90%，非锚固区粘结面积少于70%（锚固区由设计计算确定），则判定粘结无效，需重新施工。 

　　（4） 对于重大工程，为了检验其更真实的加固效果，需要抽样进行荷载试验，一般仅作标准使用荷载试验，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当满足设计使用要求。 

　　（5） 大面积粘贴前需做样板，待有关方面验证后，再大面积施工。 

　　4 工程实例 

　　某住宅小区2009年新建一栋临街建筑，地下2层，地上14层，钢筋混凝土框剪结构，总计地上建筑面积9486m2，建筑高度43.95m。一二层为带骑楼的临街商业铺面，由于设计失误，一层楼面全部延伸至骑楼柱，照图施工后，无法满足使用要求，必须将2.5m骑楼范围内一层楼盖切割，详图一。经过方案比较并验算，终决定采用粘钢加固方案加强负一层承重梁，同时在该层梁植筋加柱，解决切割后的一层楼盖承重问题，详图二。粘钢加固构造设计详图三。 

　　该工程经粘钢加固补强后，已于2010年5月全面竣工验收并交付使用，满足建设单位与业主要求。 

　　5 结束语 

　　结构粘钢加固是建筑结构工程加固中难度小、工期短、进度快、投资省的实用新技术。将钢板用特制的结构胶粘剂粘贴在钢筋混凝土结构的表面，与混凝土构件同时作用，提高构件的抗力，从而达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。