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多層粘鋼加固應用探討結構由于使用年限增長、使用功能的改變，會出現(xiàn)耐久性降低、承載力不足的情況，終產生結構病害。近年來，隨著我國建筑的老齡化的加劇，包括房屋、橋梁、隧道等結構在內，病害發(fā)生率正呈現(xiàn)上升的趨勢。五、檢驗通過小錘敲擊粘貼鋼板的聲音，我們可以判斷鋼板粘貼的效果，如果粘貼效果不達標，需要重現(xiàn)粘貼。結構加固的興起，為病害結構帶來了解決方案，對資源的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

粘鋼加固是當前結構加固中常用的方法之一，它利用高強度結構膠粘劑，將鋼板粘貼至混凝土表面，與混凝土共同受力達到加固補強的目的。粘鋼加固優(yōu)點多，適用范圍廣，在各個領域中都有應用?，F(xiàn)以最通常的裝修處理為例，為保證砂漿與鋼板的粘結力，可以用如下方式打底：如果鋼板面積較大、較平整，可在鋼板表面再掛一層鋼絲網，而后進行抹砂漿、白灰保護層，掛網的方法可以用螺栓，也可用粘結的辦法。長久以來，由于利用鋼板與碳纖維布加固有較高的相似程度，因此二者經常被互相參照、對比。碳纖維布加固中，存在多層運用的情況，粘鋼加固是否同樣適用呢？

粘鋼厚度的確定

在粘鋼加固中，加固鋼板的厚度與截面承載力提高幅度有直接的關聯(lián)。鋼板厚度的計算過程，類似于鋼筋混凝土結構中鋼筋的用量計算。粘鋼膠施工必須按照下列工序進行：施工準備→混凝土表面處理→固定構件的制備→配制粘鋼膠→涂敷膠粘劑及粘貼鋼板→固定、加壓→拆除固定加壓構件→質量檢驗→防腐處理。當采用鋼板對混凝土受彎構件加固例如混凝土梁加固時，首先需要通過加固后構件彎矩值求出混凝土受壓區(qū)高度，再通過受壓區(qū)高度計算出加固鋼板所需截面面積，后根據(jù)梁體寬度確定合理鋼板寬度，算出所需鋼板厚度。

經過上述計算過程，便可以求證出鋼板的厚度，但并不能夠代表可以無限增加鋼板厚度來無限制的提高結構承載力。鋼板過厚，易導致鋼板與混凝土基材間發(fā)生粘結的劈裂破壞，使加固失效；另一方面考慮到結構整體的安全性，以及控制加固后構件的裂縫與變形，鋼板的厚度不應大于10mm。拼裝鋼板時，要將鋼板緊貼混凝土表面，鋼板粘貼后應加壓固定，順序為由鋼板一端向另一端或由鋼板中間向兩端加壓，不得有鋼板兩端向中間加壓，固定加壓時用力應均勻，力度適中，鋼板粘貼時表面應平整。

多層粘鋼加固分析

從鋼板厚度的要求我們可以看出，多層鋼板要比多層碳布限制更多，而對于鋼板來說，無論是單層鋼板還是多層鋼板，厚度上同樣都有10mm的高限制，為何還要采用多層鋼板？這是由于根據(jù)大量工程經驗來看，厚度較高的鋼板，不宜采用人工施工的方式，規(guī)范也要求，采用人工涂膠粘貼鋼板的厚度不應大于5mm，大于5mm的情況下，應采用壓力注膠的形式，與外粘型鋼加固法較為類似。鋼板在需要加固的范圍以外的錨固長度，受拉時不應小于鋼板厚度的200倍，且不應小于600mm。

也就是說，當我們根據(jù)計算，得出5mm厚鋼板無法滿足加固需求時，若要采用單層鋼板的形式，就需要采用注膠機進行注膠施工，相對常規(guī)粘鋼加固來說要稍顯繁瑣。多層粘鋼，便在一定程度上彌補了這樣的問題，在實際操作中，也有較多的使用。

然而，多層粘鋼是否能夠起到理想效果，還是有待商榷的。類似于多層碳布，多層粘鋼從第二層起（包含第二層），鋼板提供的強度便會發(fā)生折減，造成同樣10mm厚，多層粘鋼提供強度低于單層粘鋼提供強度的現(xiàn)象；受彎構件粘貼鋼板時，鋼板兩端由于邊緣效應會產生應力集中，是粘鋼中薄弱的部位，尤其對于多層粘鋼更是如此，因此在多層粘鋼加固中，必須高度重視鋼板端部錨固措施，防止發(fā)生剝離破壞。9、粘鋼的防腐對粘鋼表面用電動鋼絲刷和鐵砂布除銹，清理干凈后，再用環(huán)氧樹脂膠打底，貼環(huán)氧樹脂玻璃纖維布防腐。

多層粘鋼加固，對于所用粘鋼膠，也是一種考驗。膠體性能直接影響到鋼板是否能與基材形成整體，以及鋼板與鋼板間不發(fā)生剝離破壞有直接關系。

少了這一步，粘鋼加固效果降低90%

HM-120M粘鋼灌注膠的使用說明書,粘鋼灌注膠使用流程：鉆孔-表面處理-固定鋼板-封縫及排氣設置-配膠及灌膠-固化養(yǎng)護-檢驗-防腐處理。

粘鋼加固后必須做防腐處理，防腐處理：型鋼表面（混凝土表面）應該抹厚度不小于25mm的高強度等級水泥砂漿（應加鋼絲防裂）作為保護層，也可采用其他具有防腐性和防火性能的飾面材料加以保護。

少了這一步，粘鋼加固效果降低90%。

根據(jù)《混凝土結構加固設計規(guī)范》，粘鋼加固完成后，之所以還需要在型鋼表面噴涂高強度水泥砂漿保護層，主要是為了防腐蝕和防火。

防腐處理

鋼結構暴露在大氣環(huán)境下，大氣的氧和水分會造成鋼結構的化學腐蝕，而且鋼結構經過風霜雨露，溫度和濕度變化落差大，縮短鋼結構的使用壽命，須要進行防腐；

鋼結構在正常的情況下，它的強度都是很好的，但是如果腐蝕了，就會對鋼結構有不好的影響，腐蝕會對鋼結構有作用，腐蝕會使鋼構材料變薄，韌性變化，抗老化性能減低，所以需要對鋼構件進行防腐處理；

鋼構件不做防腐處理，鋼構件會發(fā)生結構上的破壞，沒有及時發(fā)現(xiàn)就會造成重要構件的損壞，可能會發(fā)生垮塌危險，所以，必須進行防毒處理。

防火處理

鋼構件本身是一種不會燃燒的建筑材料，但是如果溫度在450℃-650℃，不加防火處理的鋼構件的耐火極限是15分鐘左右。

溫度迅速增長，鋼構件就會失去承載力，發(fā)生過大的變形，而不能繼續(xù)承載，就會導致后的倒塌事故。

所以粘鋼加固必須進行防火處理，將鋼構件的耐火極限達到設計規(guī)范的限定范圍內。

但是型鋼表面積過大，很難保證抹灰質量，此時，可以在鋼構件表面先加設鋼絲網或者點粘一層豆石，然后在抹灰，便不會出現(xiàn)脫落和開裂。

粘貼鋼板加固設計

為了提高橋梁結構的抗彎能力， 一般在構件的受拉緣的表面粘貼鋼板， 使鋼板與原結構形成整體來受力， 此時以鋼板與混凝土粘結處的混凝土局部抗剪切強度控制設計。 合理與安全的設計應控制在鋼板發(fā)生屈服變形前， 粘結處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。 當橋梁結構的主拉應力區(qū)斜筋不足， 為了加固和增加結構的抗剪切強度時， 可將鋼板粘貼在結構的側面， 并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼(斜度一般為 45°~60°)， 以承受主拉應力。同時應指出的是，粘鋼加固工程的這個檢驗項目，在一定程度上還屬于間接的檢驗方法。 補強設計時， 鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮， 將鋼板換算成鋼筋， 原有構件承受恒載與活載， 增加的鋼板承受原有構件承受不了的那部分活載。 在構件設計時， 加固用的鋼板可按實際需要采用不同的形狀， 但鋼板的厚度必須比計算出的厚度大些。 用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應盡可能薄而寬、 厚度一般為 4~6 mm， 較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應構件表面形狀。

用于抗剪能力提高的鋼板厚度宜厚點， 可依設計而定， 一般采用 10~15 mm。設計鋼板長度時， 應將鋼板的兩端延伸到低應力區(qū)， 以減少鋼板錨固端的粘結應力集中， 防止粘結部位構件出現(xiàn)裂縫或粘貼鋼板被拉脫現(xiàn)象的發(fā)生。此外，在施工中若要以酮等溶劑作為清洗劑時，必須做到禁煙、禁火。 粘鋼法加固橋梁， 如何確保鋼板和外加固構件形成整體受力是加固成功與否的關鍵， 所以，在補強設計時， 除應考慮鋼板具有足夠的錨固長度、 粘結劑具有足夠的粘結強度和耐久性外， 為避免鋼板在自由端脫膠拉開， 端部可用夾緊螺栓固定， 或設置 U型箍板、 水平錨固板等， 并在鋼板上按一定的距離用螺栓固定， 確保鋼板與混凝土之間的粘結力滿足抗拉或抗剪強度的需要。

使用粘鋼法加固混凝土梁的優(yōu)點

1、相對于增大截面加固法來說，粘鋼法基本不會增加構件及結構的荷載，且不會改變原結構設計的結構體系和受力形式；

2、粘鋼加固不僅補充了原構件鋼筋的不足，有效提高原構件承載力，而且還通過大面積的鋼板粘貼，有效的保護了原混凝土構件，限制了裂縫的開展，提高了原構件的剛度和抗裂能力；

3、采用結構膠粘劑將鋼板與混凝土構件粘結成一個整體，并通過結構膠將上部荷載傳遞給鋼板，是鋼板與原構件共同承擔荷載，減少了施工工期，基本不會影響正常的生活與生產。

4、粘鋼技術還有良好的經濟效益，與傳統(tǒng)的鋼筋混土加固方法相比一般可節(jié)約10%—20%的造價。

但是除了這些優(yōu)點之外，粘鋼加固在鋼板端部會有較大的應力集中現(xiàn)象，故此需要在鋼板的端部采用錨栓加固，錨栓可以部分抵消鋼板與梁底的滑移，從而提高梁的延性及整體工作性能。