粘钢结构加固技术可行性研究报告_(编辑修改稿)

粘钢结构加固技术可行性研究报告_(编辑修改稿)内容摘要：

≥ 18 9 ≥ 33 钢 — 混凝土 混凝土破坏 ≥ fov fcvk fcv ≥ fcto fctk fct 混凝土 —混凝土 混凝土破坏 ≥ fov fcvk fcv ≥ fcto fctk fct 混凝土抗剪强度（ MPa） 混凝土强度等级 抗 剪强度 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 试验值（ focv ） 标准值（ fcvk） 粘钢结构加固技术 14 设计值（ fcv） 混凝土的抗剪强度试验值 focv 、标准值 fcvk 及设计值 fcv按附表 采用；混凝土的轴心抗拉强度标准值 fctk 用设计值 fct，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》规定采用。 加固用钢板 ， 一般以 3 号钢或 16 锰钢为宜。 钢板、连接螺栓及焊缝的强度设计值，应按现行国家标准《钢结构设计规范》规定采用。 工艺流程 （ 1） 粘钢加固施工应按附图所示工艺流程进行。 （ 2） 混凝土构件表面 ， 应按下列方法进行处理 ： 对原混凝土构件的粘合面 ， 可用硬毛刷粘高效洗涤剂 ， 刷除表面油垢污物后用清水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去 2～ 3mm 厚表层，直至完全露出新面，并用无油压缩空气吹除粉粒。 如混凝土表面不是很脏很旧，则可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清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。 对于新混凝土粘合面 ， 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 ， 或用有压清水冲洗 ， 待完全干后即可涂粘结剂。 粘钢结构加固技术 15 对于龄期在 3 个月以内 ， 或湿度较大的混凝土构件尚须进行人工干燥处理。 （ 3） 钢板粘接面，须进行除锈和粗糙处理。 如钢板未生锈或轻微锈蚀，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，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。 其后，用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。 如钢板锈蚀严重，须先用适度盐酸浸泡 20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和酸离子，最后用平砂轮打磨出纹道。 （ 4）粘贴钢板前 ， 应对被加固构件进行卸荷。 如采用千斤顶顶升方式卸荷，对于承受均布荷载的梁，应采用多点（至少两点）均匀顶升；对于有次梁作用的主梁，每根次梁下要设千斤顶。 顶升吨位以顶面不出现裂缝为准。 （ 5） JGN 粘结剂为甲、乙两组份，使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用，按产品使用说明书规定配制。 注意搅拌时应避免雨 水进入容器，按同一方向进行搅拌，容器内不得有油污。 （ 6）粘结剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板面上，厚度 1～ 3mm，中间厚边缘薄，然后将钢板贴于预定位置。 如果是立面粘贴，为防止流淌，可加一层脱蜡玻璃丝布。 粘好钢板后，用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实，否则应剥下钢板，补胶，重新粘贴。 （ 7）钢板粘贴好后立即夹紧 ， 或用支撑固定 ， 并适当加压 ， 以使胶液从钢板边缝挤出为度。 （ 8） JGN 型粘结剂在常温下固化 ， 保持在 20℃以上 ， 24 小时即可拆除夹具或支撑 ， 3d 可受力使用。 若低 于 15℃，应采取人工加温，一般用红外线灯加热。 质量标准 （ 1）撤除临时固定设备后 ， 应用小锤轻轻敲击粘结钢板 ， 从音响判断粘接效果或用超声波法探测粘强密实度 .如锚固区粘结面积少于 90%， 非锚固区粘结面积少于 70%， 则此粘结件无效 ， 应剥下重新粘结。 粘钢结构加固技术 16 （ 2）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满足设计作用要求。 成品保护 加固后 ， 钢板表面应粉刷水泥砂浆保护。 如钢板表面积较大，为利于砂浆粘结，可粘一层铅丝网或点 粘一层豆石。 安全与环境 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。 配制和使用场所，必须保持通风良好。 操作人员应穿工作服，防护口罩和手套。 工作场所应配备各种必要的灭火器以备救护。 粘钢加固技术原理 技术原理 钢筋混凝土结构是目前常用的建筑结构形式，由于设计施工过程中存在的问题或建筑超过使用年限等多方面的原因造成结构承载力不足的现象屡见不鲜。 为了保证结构的正常使用，必须对其进行补强加固。 目前的加固方法有很多种，如加大构件截面、施加预应力、外粘钢板、粘贴碳纤维等。 前两种方 法的施工工艺复杂，工期较长，费用较高，加固期间不能正常使用。 而粘钢加固技术是利用粘钢加固的钢板与原结构体共同作用的机理使构件的受弯、受剪、受扭、受压性能得到提高的一种加固方式。 在砼构件表面用建筑结构胶粘钢板，依靠结构胶良好的正粘结力和抗剪切性能，使钢板与砼牢固的形成一体，以达到加固补强作用。 它既能保证加固质量，又不改变加固结构外形，而且可以在不停产的状态下进行加固施工，可谓简便易行。 粘钢结构加固技术 17 结构粘钢加固有什么优点 结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性，主要有： 坚固耐用：经过多年来 的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量，结构的强度和刚度都能满足设计的要求。 施工快速：在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能根据业务要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工，受到用户的普遍赞扬。 简洁轻巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，干净利落，比较简便，现场无湿作业。 完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，结构自重增加极微，不会导致建筑物内其他构件的连锁加固。 灵活多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关问题。 粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。 还可粘 贴型钢、加固钢结构及砖砌体结构等。 经济合理：由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。 结构粘钢加固在什么情况下应用 （ 1）钢筋焊接点断裂加固 （ 2）施工中漏放钢筋加固 （ 3）混凝土标号达不到，提高结构强度加固 （ 4）加层抗震加固 （ 5）阳台根部断裂加固 粘钢结构加固技术 18 （ 6）牛腿接点加固 （ 7）悬挂式吊车梁提高荷载加固 （ 8）楼面荷载集中力加固 （ 9）火灾后梁柱砼烧坏加固 （ 10）混凝土柱子牛腿断裂加固 （ 11）桥式吊车梁加固 （ 12）薄腹梁断裂加固 （ 13）爆炸冲击波破坏梁体加固 （ 14）提高楼面荷载加固 （ 15）屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固 （ 16）断梁加固 （ 17）截柱加固 （ 18）减震加固 （ 19）梁柱受化学腐蚀的粘钢加固 （ 20）旧房改造综合加固 （ 21）生命线建筑物抗震加固 （ 22）剪力墙开 以下的圆洞加固，开 1MX2M 以下的门洞加固 （ 23）桥梁断裂、旧桥维修加固 粘钢结构加固技术 19 （ 24）提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固 技术实施说明 定位和测量放线方案 本平测量任务主要是进行开洞和粘钢位置的确定，以及植筋和植螺栓的位置确定。 测 量重点是洞口位置的确定，首先要确定洞口中心的标高，然后以此为基准进行测放洞口位置。 施工测量前期准备 （ 1） 人员准备 首先由项目部的技术总工指派一名技术人员负责本分项工程，然后由项目部技术组对分项工程技术人员进行交底，本分项工程的技术员要充分了解施工图纸，然后对施工班组进行技术交底。 参与本分项工程的施工人员均为本公司的熟练技工。 （ 2） 测量仪器 为满足施工精度及进度要求，配备以下测量器具，见 下 表。 测量器具一览表 仪器名称 精度 数量 钢尺 一级 8 把 水准标尺 2m 2 根 钢筋探测仪 1 台 以上施工用测量仪器须严格按照有关规定、规程进行检定，不得有未检定或超过有效期、或检定不合格的计量器具在现场使用。 粘钢结构加固技术 20 （ 3） 图纸校核 施工图纸与现场的实际情况进行比较，发现与现场实际不符合的情况，作好记录及时与甲方、设计、监理单位进行沟通，以便确定新的方案确保总工期的顺利完成。 拆除与加固工程施工测量 测量工作基本要求及注意事项 施工测量放线工作应执行《建筑工程施工测量规程》 （ DBJ012195） 及国家有关规定。 测量放线人员在工作中应遵守施工测量放线工作基本准则和验线基本准则。 测量仪器应按周 期送检，未检定、超出检定周期及检定不合格的测量仪器不使用。 测量放线工作中应认真做好计算、记录工作，并将计算、记录资料及时归档保存。 放线后严格执行自检、互检，检查无误后报总包验线。 结构开洞与粘钢加固工程施工 工作原理 粘钢加固是在砼构件表面用建筑结构胶粘钢板，依靠结构胶良好的正粘结力和抗剪切性能，使钢板与砼牢固的形成一体，以达到加固补强作用。 施工特点 施工简便、快捷，被加固件断面尺寸和重量相对较小。 建筑结构胶将钢板 （ 型钢 ） 与混凝土紧密粘结，将加固件与被加固体结合为一体。 结构胶固化时间 短，完全固化后即可以正常受力工作。 粘钢结构加固技术 21 适用范围 本加固方法适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件及剪力墙的开洞加固，环境温度不大于 60℃，相对湿度不大于 70%，及无化学腐蚀的使用条件，否则应采取有效防护措施。 本技术所用粘接剂，以 JGN 系列建筑结构胶为准，对于其它胶种，当有充分试验依据且性能满足使用要求时亦可受用。 加固用钢板一般为 A3 钢或 16 锰钢，粘钢工程钢板厚度为 10mm 和 14mm，钢板、连接螺栓及焊接的强度的设计值，按现行国标钢结构设计规范 （ GBJ17－88）。 钢板较大时，允许打出 Φ3Φ5mm 规 格的出气孔，以保证粘贴密实。 施工工序 本技术 粘钢项目可分为：①耗能支撑框架柱粘钢；②梁、板开洞粘钢。 粘钢项目施工工序流程。 粘钢结构加固技术 22 施工技术要点 （ 1） 钢板表面处理 钢板粘接面，须进行除锈和粗糙处理。 在进行钢板打磨时施工人员必须戴防护眼镜和手套，以免在打磨过程中产生的铁屑伤害到施工人员。 如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，在打磨时打磨片要平行于打磨面，直至出现金属光泽。 磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，打磨出纹路要连续，严禁出现未打磨的地方，其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。 做 好标识集中堆放在需粘贴钢板位置的下方。 （ 2） 基层表面处理 混凝土构件表面，应按下列方法进行处理： ⑴ 对原混凝土构件的粘合面，可用硬毛刷粘拭洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去 2－ 3mm 厚表层，由于打磨混凝土面会粘钢结构加固技术 23 出现灰尘，因此施工人员在打磨的过程中要采取防尘措施，向空气中喷洒洁净的水。 然后用压缩空气除去粉尘，或清水冲洗干净，待完全干燥后用棉丝粘丙酮擦拭表面即可。 ⑵ 对于新混凝土粘合面，先用钢丝刷将松散浮渣刷去，再用硬毛刷粘拭洗涤剂刷表面，用有压冷水冲洗，待完全干后即可涂粘结剂。 （ 3） 现场配胶 粘结剂作为建筑结构胶组份，使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用，按产品使用说明书规定配制，注意搅拌时应避免雨水进入容器，按同一方向进行搅拌，容器内不得有油污。 （ 4） .配制结构胶严格按结构胶说明书提供的配比 4： 1 配制，搅拌均匀色泽一致后方可使用。 一次配胶量不宜过多，以 40～ 50 分钟用完为宜。 （ 5） 粘贴钢材 用小铲刀将配制好的结构胶均匀涂抹在钢材清理面和混凝土清理面上，抹胶厚度 1～ 3 ㎜，中间厚、边缘薄。 将钢材粘贴到混凝土表面，粘贴到位后，立即用夹具或支撑固定，并逐步加压，使胶从钢材边缘挤出， 同时要不断清理挤出的胶。 对于Φ 850mm 圆柱子采用粘钢的工法加固，由于受现场实际情况的限制，如果采用粘钢的工法，只能是将钢板分成两段进行加固，然后将钢板焊接在一起，结构胶是环氧胶，在焊接的过程中容易炭化形成空鼓，使得钢板与原结构不能形成一个有效的加固体系，因此我项目部建议采用包钢灌注结构胶的工法进行施工。 这样能起到有效的加固作用。 若采用包钢灌注结构胶的工法进行施工时，首先将加工符合要求的环形钢板焊接在一起，在钢板下部用角钢做 4 个支托托住钢板，同时用胶泥封堵钢板的上下缝，在钢板的底部和上部 @200 埋设塑料 注胶嘴和出气孔，注胶时由下部注胶粘钢结构加固技术 24 孔注入，直到上部气孔有胶液流出时方可结束。 带螺栓的粘钢加固：用小铲刀将配制好的结构胶均匀涂抹在钢材清理面和混凝土清理面上，抹胶厚度 1～ 3 ㎜，中间厚、边缘薄。 在钢材上按照螺栓的位置打孔，将钢材上的孔与锚栓对准粘贴到位后，立即上紧螺栓，紧固螺栓时要求顺着同一方向逐个拧紧，使胶从钢材边缘挤出，同时要不断清理挤出的胶。 （ 6） 成品保护对粘贴到位的构件做好标示工作，提醒其他人员防止在结构。