結構加固工程是對房屋的結構安全和使用功能有較大影響的環(huán)節之一。隨著(zhù)建筑商品化的發(fā)展,人們對個(gè)性化空間的追求,房屋的改建、擴建、使用功能的改變將越來(lái)越受到人們的重視,混凝土結構加固技術(shù)也不斷地發(fā)展、提高。常見(jiàn)的混凝土加固法主要有外包鋼法、外包混凝土法(亦稱(chēng)增大截面法)以及環(huán)氧砂漿修補法等。粘鋼加固法是八十年代遼寧省從法國引進(jìn)的混凝土構件加固技術(shù),該加固法使混凝土受彎構件的抗彎能力的加固得到簡(jiǎn)化。遼寧省建科院和中科院大連物化所研制成功JGN結構加固膠后,粘鋼加固技術(shù)得到廣泛應用。
以下本人結合多年實(shí)踐經(jīng)驗,對承受靜力作用的一般受彎及受拉構件進(jìn)行粘鋼加固的施工方法及質(zhì)量控制要點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹,供同行參考。
一、環(huán)境要求:溫度不超過(guò)600C,相對濕度不大于70%,及無(wú)化學(xué)腐蝕的使用條件為限;
二、材料規定:粘結劑必須是粘結強度高、耐久性好、具有一定彈性,以國產(chǎn)JGNⅠ型、Ⅱ型等建筑結構膠為準;加固用鋼板,一般以3號鋼或16錳鋼為宜,鋼板、連接螺栓及焊縫的強度設計值,應按現行國家標準<<鋼結構設計規范>>規定采用。
三、 構造規定:
1、構件混凝土強度等級不低于C15。粘鋼加固基層的混凝土強度等級不應低于C15;
2、粘結鋼板厚度以2—6mm為宜;
3、鋼板寬度,對于受壓區粘鋼加固,當采用梁側粘鋼時(shí),不宜大于梁高的1/3;
4、 粘接鋼板在加固點(diǎn)外的錨固長(cháng)度:對于受拉區,不得小于200t(t為鋼板厚度),亦不得小于600mm;對于受壓區,不得小于160t,亦不得小于480mm; 對于大跨結構或可能經(jīng)受反復荷載的結構,錨固區尚宜增設U型箍板或螺栓附加錨固措施;
5、 鋼板表面須用M15水泥沙漿抹面,其厚度:對于梁不應小于20mm, 對于板不應小于15mm。
四、 施工前準備:
結構加固工作開(kāi)始前,特別是對所有受力狀態(tài)下進(jìn)行焊接加固的結構,應強調將施工安全的工作做在結構加固工作的前面,消除一切不安全的因素。因此,在施工前采取卸荷措施,把結構上承受的荷載(除自重外)盡可能卸掉,或者對加固的結構采取支頂措施,并嚴格遵守現行施工安全操作規程的規定,以保證施工安全。
五、 施工要求:
1、粘鋼加固施工程序:被粘混凝土和鋼板表面處理、加固構件卸荷及粘結劑配制、涂敷膠、粘貼、固定、加壓、固化、卸支撐檢驗、防腐、粉刷等;
2、混凝土構件表面處理:
(1)對原混凝土構件的粘合面,可用硬毛刷沾高效洗滌劑,刷除表面油垢污物后用冷水沖洗,再對粘合面進(jìn)行打磨,除去2—3mm厚表層,直至完全露出新面,并用無(wú)油壓縮空氣吹除粉粒。如混凝土表面不是很臟很舊,則可直接對粘合面進(jìn)行打磨,去掉1—2mm厚表層,用壓縮空氣去除粉塵或清水沖洗干凈,待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。
(2)對于新混凝土粘合面,先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去,再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面,或用有壓冷水沖洗,待完全干后即可涂粘結劑。
(3)對于齡期在3個(gè)月以?xún),或濕度較大的混凝土構件,尚須進(jìn)行人工干燥處理。
3、 鋼板粘接面處理:如鋼板未生銹或輕微銹蝕,可用噴砂、砂布或平砂輪打磨,直至出現金屬光澤。打磨粗糙度越大越好,打磨紋路應與鋼板受立方向垂直。然后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈;如鋼板銹蝕嚴重,須先用適度鹽酸浸泡20分鐘,使銹層脫落,再用石灰水沖洗,中和酸離子,最后用平砂輪打磨出紋道。
4、粘貼鋼板前,應對被加固構件進(jìn)行卸荷。如采用千斤頂頂升方式卸荷,對于承受均布荷載的梁,應采用多點(diǎn)(至少兩點(diǎn))均勻頂升;對于有次梁作用的主梁,每根次梁下要設一臺千斤頂。頂升噸位以頂面不出現裂縫為準。
5、JGN粘結劑為甲、乙兩組份,使用前應進(jìn)行現場(chǎng)質(zhì)量檢驗,合格后方能使用,按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)規定配制。注意攪拌時(shí)應避免雨水進(jìn)入容器,按同一方向進(jìn)行攪拌,容器內不得有油污。
6、 粘結劑配制好后,用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板面上,厚度1—3mm,中間厚邊緣薄,然后將鋼板貼于預定位置。如果是立面粘貼,為防止流淌,可加一層脫蠟玻璃絲布。粘好鋼板后,用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,如無(wú)空洞聲,表示已粘貼密實(shí),否則應剝下鋼板,補膠,重新粘貼。
7、 鋼板粘貼好后立即用夾具夾緊,或用支撐固定,并適當加壓,以使膠液剛從鋼板邊縫擠出為度。
8、 JGN型粘結劑在常溫下固化,保持在200C以上,24小時(shí)即可拆除夾具或支撐,3d可受力使用。若低于150C,應采取人工加溫,一般用紅外線(xiàn)燈加熱。
9、 加固后,鋼板表面應粉刷水泥砂漿保護。如鋼板表面積較大,為利于砂漿粘結,可粘一層鉛絲網(wǎng)或點(diǎn)粘一層豆石。
六、工程質(zhì)量及驗收:
1、撤除臨時(shí)固定設備后,應用小錘輕輕敲擊粘結鋼板,從音響判斷粘結效果或用超聲波法探測粘結密實(shí)度。如錨固區粘結面積少于90%,非錨固區粘結面積少于70%,則此粘結件無(wú)效,應剝下重新粘結。
2、對于重大工程,為真實(shí)檢驗其加固效果,尚需抽樣進(jìn)行荷載試驗,一般僅作標準使用荷載試驗,即將卸去的荷載重新全部加上,其結構的變形和裂縫開(kāi)展應滿(mǎn)足設計使用要求。
結構檢測與加固技術(shù)特別是粘鋼加固技術(shù)得到了迅速發(fā)展與應用,對于提高建設工程質(zhì)量起了積極作用,在節省國家及企業(yè)資金,保障生產(chǎn)安全和人民財產(chǎn)安全起到很大作用。
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