粘鋼加固的原理和方法有哪些(粘鋼加固與其他加固方法比較粘鋼加固在實際工程中的應用案例)
粘鋼加固是一種常用的加固技術,它通過將鋼板粘貼到混凝土結構上,以提高其承載能力和抗裂性能。粘鋼加固的基本原理是利用環氧樹脂膠作為粘結劑,將鋼板與混凝土緊密結合在一起,形成整體受力體系。與其他加固方法相比,粘鋼加固具有施工簡便、成本較低、效果顯著等優點,因此在橋梁、建筑物等工程中得到廣泛應用。在實際工程中,粘鋼加固的應用案例包括:1. 橋梁加固:在橋梁承載力不足的情況下,采用粘鋼加固技術對橋梁進行加固,提高其承載能力。2. 建筑抗震加固:在建筑物抗震設計中,采用粘鋼加固技術提高建筑物的抗震性能和承載能力。3. 隧道加固:在隧道開挖過程中,采用粘鋼加固技術對隧道進行加固,確保隧道的安全運行。
一、粘鋼加固的原理
粘鋼加固也稱粘貼鋼板加固,是將鋼板采用高性能的環氧類粘接劑粘結于混凝土構件的表面,使鋼板與混凝土形成統一的整體,利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構件承載能力及剛度的目的。
二、粘鋼加固的方法
(一)工藝流程
- 涂刮法粘鋼加固
- 工藝流程:鋼板制作→基底處理→卸荷→配膠→粘貼→固定及加壓→固化→檢驗→防腐處理。
- 操作要點
- 鋼板制作:按設計圖紙要求,根據混凝土構件的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔(鉆孔以混凝土構件上螺栓孔位置為準)。
- 基底處理:表面處理包括加固構件結合面處理及鋼板貼合面處理。對于混凝土構件結合面,應根據構件表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度分別處理。如對表面有浮油污物的混凝土構件的粘合面,應先用硬毛刷沾稀釋劑刷除表面浮油污物,后用冷水沖洗,再對粘合面進行打磨,除去2 - 3mm厚表層,直至露出新面,并用壓縮空氣吹除粉粒。粘鋼加固是在加固鋼板及混凝土表面涂刮膏狀建筑結構膠,在結構膠凝膠硬化前將鋼板和混凝土粘合固定。施工較簡單,但粘貼鋼板厚度不能太厚(不超過5mm,較好2 - 3mm),且單塊鋼板面積較小,配膠、涂膠、固定等施工操作要求在膠的可操作時間(一般約為40分鐘)內全部完成。
- 灌注法粘鋼加固
- 工藝流程:準備工作→鋼板上鉆孔→混凝土中相應位置鉆孔→表面處理→固定鋼板→留排氣孔→周邊密封→配膠→壓力灌膠→固化→檢驗→防腐處理。
- 操作要點
- 準備工作:準備好腳手架、灌漿設備、打磨設備、鉆孔設備、配膠用具等。
- 鋼板上鉆孔:在鋼板上鉆膨脹螺栓孔和注膠孔,一般每平方米可設固定螺栓孔6 - 7個,注膠孔3 - 4個。注膠孔的大小應與灌漿嘴相匹配,并保證注膠孔周邊能密封。
- 混凝土中相應位置鉆孔:把鋼板緊靠粘合面,在混凝土上相應位置鉆固定膨脹螺栓孔。也可用放樣的方法確定混凝土中的固定孔位置。
- 表面處理:鋼板及混凝土粘貼面進行表面處理,鋼板應進行除銹、打磨處理,混凝土粘合面應進行打磨或鑿毛處理。
- 固定鋼板:將鋼板托起懸掛在各螺栓上,擰緊螺母。為控制注膠層的厚度,可在每個緊固螺栓孔周圍塞墊一定厚度的墊片。
- 留排氣孔:在灌漿粘貼面周邊每隔0.5米左右插入一軟管作為排氣管,鋼板周邊各角都應設置排氣管,傾斜或垂直安裝的鋼板只需在底邊設置排氣管。
- 周邊密封:按推薦配膠比例稱取并調配封口膠,用抹刀將鋼板周邊縫隙、膨脹螺栓及注漿嘴周圍間隙用封口膠密封,不允許出現密封不嚴現象。封口膠在25℃時的可操作時間約為60分鐘,可根據施工具體情況確定每次配膠量。密封施工一天(25℃)后即可進行灌漿粘貼施工。
- 配膠:配膠前對灌注膠兩組分進行充分的上下攪拌。根據估計的用膠量按推薦配膠比例準確稱取A、B兩組分,用膠料攪拌器攪拌均勻后倒入灌漿容器。
(二)適用情況及相關規定
- 適用構件類型:適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件,也適用于受剪構件,適用于混凝土梁、板、柱結構構件等,通過后粘鋼板和原構件的共同受力,大幅提高構件的承載能力。
- 使用環境條件:使用環境溫度在5 - 60℃、相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的使用條件為限,否則應采取有效的防護措施。
- 混凝土強度要求:當構件混凝上強度等級低于Cl5時,不宜采用本法加固。
- 加固設計規定
- 受彎構件正截面受拉區加固:可采取在受拉區表面粘結鋼板方法,受拉鋼板在其加固點外的錨固粘結長度入通過計算確定,若鋼板粘結長不足錨固粘結長度L的規定,可在鋼板的端部錨固區粘結U型箍板,此時,錨固區的長度應滿足相應的規定。
- 構件斜面受剪承載力不足時:可粘結并聯U型箍板進行加固。
- 受彎構件正截面受壓區加固:可在受壓區梁兩側粘結鋼板。
- 連續梁支座處負彎矩受拉區的加固:應根據該區段有無障礙物,分別采用不同的粘鋼方法。根據不同的加固要求,采用綜合加固的粘鋼方法。
粘鋼加固的優缺點對比
粘鋼加固與其他加固方法比較
粘鋼加固在實際工程中的應用案例
粘鋼加固后的維護與檢測方法
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