結(jié)構(gòu)加固_加固工程_鋼結(jié)構(gòu)_加固材料-前景建筑工程

混凝土結(jié)構(gòu)加固之梁篇——粘貼鋼板加固粘貼鋼板加固是常見(jiàn)的加固混凝土梁方式之一，在實(shí)際工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。粘貼鋼板加固幾乎是從事加固行業(yè)的施工隊(duì)必備技能。其工藝看似不難，但并不是每一個(gè)施工班組都能正確合理施工。原結(jié)構(gòu)竣工圖或施工圖及施工資料、必需的檢測(cè)報(bào)告或新增荷載資料。如果設(shè)計(jì)人員未充分理解粘貼鋼板加固的設(shè)計(jì)原理和工藝流程，或者未充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在設(shè)計(jì)文件中未能提供的技術(shù)要點(diǎn)，或者設(shè)計(jì)方案并不合理，可能會(huì)造成施工困難，或者導(dǎo)致粘貼鋼板加固不能充分發(fā)揮其作用。因此相關(guān)技術(shù)人員有必要充分理解其加固原理、工藝流程和構(gòu)造細(xì)節(jié)。

粘貼鋼板加固梁一般是指在梁底全長(zhǎng)粘貼與梁等寬的薄鋼板，或在梁頂面粘貼薄鋼板（負(fù)彎矩區(qū)受拉、跨中受壓）。并在梁三面或四面粘貼鋼板箍（U形或環(huán)形），其作用一是對(duì)梁底鋼板進(jìn)行錨固，二是對(duì)梁斜截面承載力進(jìn)行加固。如粘鋼加固基層混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)大于C15、粘鋼鋼板厚度以2-6mm為宜、受壓區(qū)側(cè)梁粘結(jié)鋼板寬度應(yīng)小于梁高的1/3、鋼板在加固點(diǎn)外的錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)定要求等。鋼板和梁表面之間通過(guò)膠粘劑進(jìn)行粘貼，并按構(gòu)造要求植入螺栓。

當(dāng)混凝土梁受彎承載力或受剪承載力不足時(shí)，可采用粘貼鋼板加固。鋼板應(yīng)設(shè)計(jì)成僅承受軸向應(yīng)力作用（即鋼板應(yīng)制作成條帶狀，長(zhǎng)向受力）。6、對(duì)運(yùn)輸和儲(chǔ)存要求原材料必須嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)進(jìn)行妥善運(yùn)輸和保存。當(dāng)用于梁受彎加固時(shí)，鋼板通常裁切成條帶狀粘貼于梁底面，寬度一般與梁同寬，通過(guò)選用不同厚度的鋼板以滿(mǎn)足計(jì)算所需的鋼板截面積Asp。

粘貼鋼板加固時(shí)，待加固梁原有配筋率不應(yīng)小于0.2%。如果原混凝土梁配筋率過(guò)低，不滿(mǎn)足規(guī)定限值，或者梁底筋完全斷裂（如新房裝修中由于在梁上打孔而切斷底筋），是不適宜采用粘貼鋼板加固的。

粘貼鋼板加固時(shí)，被加固梁原混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C15，且混凝土表面正拉粘結(jié)強(qiáng)度不得低于1.5MPa。當(dāng)混凝土強(qiáng)度過(guò)低時(shí)，鋼板與混凝土之間粘結(jié)強(qiáng)度不足，極易發(fā)生脆性的剝離壞，是必須避免的。

鋼板粘貼前，必須做好表面除銹。生銹影響粘貼效果，還可能引起粘合面剝離破，并影響其耐久性。因加固鋼板一般較薄，容易因銹蝕而顯著削弱截面，因此必須做好表面防護(hù)處理。

采用普通樹(shù)脂型膠粘劑進(jìn)行粘貼鋼板加固時(shí)，長(zhǎng)期環(huán)境使用溫度不得高于60℃。特殊情況下應(yīng)采用特殊性能的膠粘劑，配合專(zhuān)門(mén)的施工工藝。

粘鋼膠分A、B組分，使用前應(yīng)將A、B組分分別攪拌均勻，然后再把兩組分按一定重量比（詳產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)）倒入容器，用電動(dòng)攪拌器勻速沿同一方向攪拌，避免混入空氣形成氣泡，直至攪拌均勻。每次配膠不宜過(guò)多，應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用。

采用粘貼鋼板加固混凝土梁時(shí)，為了獲得理想的加固效果，應(yīng)該且必須采取措施卸除或大部分卸除作用在梁上的活荷載。卸荷主要是減小加固鋼板的二次受力影響，使其可以充分發(fā)揮作用。卸荷一般有兩種方式，一是移除樓面活荷載（如機(jī)器設(shè)備、家具等）；二是通過(guò)鋼管及千斤頂在梁底或板底進(jìn)行支頂，使原梁鋼筋處于低應(yīng)力狀態(tài)。如環(huán)境溫度高于60°C，粘鋼采用的結(jié)構(gòu)膠必須是能滿(mǎn)足高溫要求的品種且環(huán)境溫度高值不大于結(jié)構(gòu)膠的承受溫度大值。

梁承載力不足，該如何加固梁，作為建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，在古代梁就是架在墻或柱子上的橫木，泛指水平方向上長(zhǎng)條形承重構(gòu)件。在建筑發(fā)展迅速的今天，其組成形式多種多樣，在建筑結(jié)構(gòu)安全性的問(wèn)題上承擔(dān)著越來(lái)越大的責(zé)任。4卸荷的兩種方式：a、直接卸荷：即將混凝土構(gòu)件上所有活荷載轉(zhuǎn)移撤掉，使構(gòu)件處于自重荷載作用下，降低構(gòu)件因外部荷載引起的內(nèi)部應(yīng)力。那么在梁承載力不足時(shí)常用的加固方法有哪些呢？

增大截面加固法

本方法適用于提高梁的抗彎性能。梁新增受力鋼筋應(yīng)由計(jì)算確定，縱筋一般取≥φ16mm，且不應(yīng)＜φ12mm。箍筋一般取≥φ8mm，在規(guī)定的范圍內(nèi)應(yīng)加密，加密區(qū)范圍和間距應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)的規(guī)范要求。當(dāng)用M15加乳膠水泥砂漿抹面作保護(hù)層時(shí)(應(yīng)加鋼絲網(wǎng)防裂)，其厚度對(duì)于梁不應(yīng)小于25mm，對(duì)于板不應(yīng)小于15mm。新增鋼筋的間距不宜小于鋼筋直徑D，新增混凝土強(qiáng)度應(yīng)比原梁提高一個(gè)等級(jí)，且不應(yīng)低于C20。新舊混凝土結(jié)合需要鑿毛并涂刷界面劑。

外粘型鋼加固法

該方法適用于大幅提高截面承載能力和抗震能力。外包型鋼的規(guī)格應(yīng)由計(jì)算確定，角鋼的厚度不應(yīng)小于5mm，肢長(zhǎng)不應(yīng)小于50mm，沿梁軸線(xiàn)方向應(yīng)每隔一段距離用扁鋼制作的箍板或綴板與角鋼焊接。當(dāng)有樓板時(shí)，附加螺桿穿過(guò)樓板，與U型箍板焊接。箍板或綴板截面不應(yīng)小于40*4mm，間距不應(yīng)大于20r（r為單根角鋼截面的小回轉(zhuǎn)半徑），且不應(yīng)大于500mm，在節(jié)點(diǎn)區(qū)，其間距宜適當(dāng)加密。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度確定膠粘劑的拌合量，并按要求在30分鐘內(nèi)使用完畢。角鋼的兩端應(yīng)有可靠的連接和錨固，可采用穿孔螺栓或組合型鋼箍并配以螺栓的錨固形式。外粘型鋼的注膠應(yīng)在型鋼構(gòu)架焊接完成后進(jìn)行，膠縫厚度宜控制在3-5mm，局部允許有長(zhǎng)度不大于300mm、厚度不大于8mm的膠縫，但不得出現(xiàn)在角鋼端部600慢慢范圍內(nèi)。

粘貼鋼板加固

本方法適用于對(duì)梁的受彎加固，尤其是簡(jiǎn)支梁的正截面抗彎加固。粘貼鋼板的規(guī)格需要計(jì)算確定，鋼板層數(shù)宜為一層。粘貼鋼板采用的膠粘劑質(zhì)量應(yīng)可靠，性能指標(biāo)需滿(mǎn)足相應(yīng)的國(guó)標(biāo)規(guī)范。為了保證加固質(zhì)量，應(yīng)采用錨栓進(jìn)行附加錨固。當(dāng)粘鋼加固中鋼板的錨固措施可靠時(shí)，在荷載不斷增加的過(guò)程中，裂縫分布較為均勻，鋼板與基材內(nèi)鋼筋達(dá)到屈服，破壞前有較大的撓度，材料強(qiáng)度較充分發(fā)揮，這種破壞屬于彎剪破壞，為正常的破壞形式。錨栓不應(yīng)大于M10，一般采用M8，錨栓間距不應(yīng)小于250mm，一般間距為300mm。只有鋼板厚度≤5mm時(shí)，可采用手工涂膠，當(dāng)鋼板厚度>5mm時(shí)，應(yīng)采用后灌工藝。

粘貼碳纖維布加固

粘貼碳纖維加固梁，是用膠粘劑將碳纖維布粘貼于受力表面，用以補(bǔ)充梁的配筋不足，達(dá)到提高梁的正截面受彎承載力和斜截面的受剪承載力的目的。正截面受彎加固，碳纖維的方向應(yīng)沿縱向貼于梁的受拉面；斜截面受剪加固，纖維方向應(yīng)沿橫向環(huán)繞貼于梁周表面。加固所用的碳纖維布規(guī)格需由計(jì)算進(jìn)行確定。實(shí)驗(yàn)由施工方委托有測(cè)資質(zhì)的單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，出具蓋有MA章的檢驗(yàn)報(bào)告。加固后的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其正截面受彎承載力提高幅度不應(yīng)超過(guò)40%。

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粘鋼加固適用范圍

1、對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，用粘鋼加固補(bǔ)強(qiáng)，速度快，整體效果好，可大大提高原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力和抗震能力。

2、鋼板由于抗拉強(qiáng)度很高，加之粘貼后的鋼板主要承受荷載，對(duì)于受彎、受剪和受拉構(gòu)件其補(bǔ)效果優(yōu)于加大混凝土截面。

3、粘貼鋼板加固的模型梁延性相對(duì)優(yōu)越，對(duì)于需要提高承載能力的橋梁采用粘貼鋼板加固較為可靠。

粘鋼加固需要用到哪些施工工藝

1、對(duì)進(jìn)場(chǎng)的施工材料進(jìn)行檢測(cè)

在加固施工的時(shí)候，加固的原材料質(zhì)量是會(huì)直接影響到施工完成的質(zhì)量，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)使用的所有鋼結(jié)構(gòu)材料都是需要重點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)的，對(duì)于不同的建筑物而言，加固施工結(jié)束后所需要達(dá)到的質(zhì)量等級(jí)也有所不同，為了確保加固質(zhì)量不會(huì)受到加固材料的英雄，故而不僅需要使用的加固材料，其次還需要對(duì)加固材料進(jìn)行系統(tǒng)的質(zhì)量檢測(cè)，確保加固使用的加固材料質(zhì)量都是優(yōu)勝且達(dá)標(biāo)的。因?yàn)樗荒茉诩庸滩课坏母浇匦抡迟N鋼板鋼板進(jìn)行檢驗(yàn)，而無(wú)法在受力鋼板上直接抽樣。

2、使用專(zhuān)業(yè)且配套的結(jié)構(gòu)膠

在粘鋼加固時(shí)，使用的結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量如何，是否配套，這兩點(diǎn)都是需要重點(diǎn)關(guān)注到位的。有些結(jié)構(gòu)膠即使質(zhì)量?jī)?yōu)勝，不過(guò)適用性卻不高，故而在選擇質(zhì)量?jī)?yōu)勝的結(jié)構(gòu)膠時(shí)，也需要注意其配套性，只有使用各方面都美切條配套的結(jié)構(gòu)膠，才能確保終的加固質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3、嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工

在加固施工中，每一種施工方法都有自己的施工規(guī)范，施工規(guī)范是加固施工的一種準(zhǔn)則來(lái)的，每一種加固方法在加固施工 環(huán)節(jié)都需要掌握嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募庸淌┕ひ?guī)范，為了確保加固質(zhì)量達(dá)標(biāo)，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)需要關(guān)注到位的細(xì)節(jié)問(wèn)題也務(wù)必要關(guān)注到位，雖然粘鋼加固法是眾多施工單位已經(jīng)牢牢掌握施工技巧，不過(guò)一九是需要按照施工規(guī)范進(jìn)行施工的，不同的加固方法需要依照的加固規(guī)范是不同的。接下來(lái)我們進(jìn)一步討論粘鋼法如何提高混凝土梁的承載力以及使用粘鋼法都有哪些注意事項(xiàng)。

4、不會(huì)對(duì)建筑物原有內(nèi)部構(gòu)件造成損傷

由于鋼板等結(jié)構(gòu)加固材料的自重較重，有些建筑物對(duì)承重性能方面的要求較高，故而在對(duì)這類(lèi)建筑物進(jìn)行加固施工時(shí)，需要考慮到在加固施工環(huán)節(jié)，不能影響到建筑物內(nèi)部的原有構(gòu)件，根據(jù)建筑物的加固要求，選擇更為適宜的鋼板材料，現(xiàn)在市場(chǎng)上所銷(xiāo)售的鋼板材料質(zhì)量等級(jí)較多，一些優(yōu)勝的鋼板材料不僅質(zhì)地較輕，而且加固效果也能有所保證。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(duì)于鋼板來(lái)說(shuō)，無(wú)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。