1. 基本原理
- 建筑物结构粘钢板加固是利用高强度的胶粘剂,将钢板粘贴在混凝土结构构件表面,使钢板与混凝土形成一个整体,共同承受外部荷载。通过胶粘剂传递钢板与混凝土之间的剪力和拉力,从而有效提高结构构件的承载能力、刚度和抗裂性能。
2. 适用范围
- 混凝土梁加固:
- 当梁的抗弯能力不足时,在梁的受拉区底面或侧面粘贴钢板。例如,在工业厂房中,由于生产设备增加导致楼面荷载增大,梁的受拉区粘贴钢板后,可有效分担拉力,提高梁的抗弯承载能力。
- 对于抗剪能力不足的梁,在梁的箍筋加密区粘贴钢板,形成斜向或竖向的抗剪加固体系,增强梁的抗剪性能。
- 混凝土柱加固:
- 在柱的轴压比不满足要求或者需要提高柱的抗弯能力时,在柱的纵筋方向粘贴钢板,使钢板与柱内纵筋共同承担压力和弯矩,增强柱的抗压和抗弯性能。
- 在柱的箍筋加密区粘贴环形钢板,用于提高柱的抗剪能力和延性,尤其适用于抗震加固。
- 混凝土墙加固:
- 当墙体因开洞或者受到较大水平荷载(如地震力、风荷载)导致墙体的抗剪强度不足时,在墙体两侧或单侧粘贴钢板,增强墙体的整体性和抗剪强度,有效阻止墙体裂缝的开展。
3. 施工步骤
- 施工准备:
- 材料准备:
- 钢板:根据设计要求选择合适的钢板,钢板的材质一般为Q235或Q345钢,厚度根据加固计算确定。钢板应平整,无明显的变形和锈蚀。
- 胶粘剂:选用符合国家标准的结构胶粘剂,胶粘剂应具有良好的粘结强度、耐老化性能和抗疲劳性能。检查胶粘剂的产品合格证、使用说明书和检验报告等质量证明文件。
- 设备准备:
- 钻孔设备:如电钻,用于在混凝土结构和钢板上钻孔,以便安装锚栓或其他连接件。
- 打磨设备:如角磨机,用于对混凝土表面和钢板表面进行打磨处理。
- 配胶工具:如搅拌器、称量工具,用于配制胶粘剂。
- 现场准备:
- 清理施工现场,设置警示标志,防止无关人员进入。对需要加固的结构构件进行表面清理,去除油污、浮浆、疏松层等杂质。
- 混凝土表面处理:
- 用打磨设备将混凝土表面打磨粗糙,打磨深度一般为1 - 2mm,使混凝土表面露出坚实的骨料。然后用压缩空气或吸尘器清除表面的灰尘,最后用丙酮等有机溶剂清洗表面,确保混凝土表面清洁、干燥。
- 钢板加工与处理:
- 根据加固部位的尺寸和形状,对钢板进行切割、弯曲等加工。切割后的钢板边缘应进行打磨,去除毛刺和氧化铁。然后对钢板表面进行除锈处理,可采用喷砂、酸洗等方法,使钢板表面呈现金属光泽。最后用丙酮清洗钢板表面,去除油污和杂质。
- 胶粘剂配制与涂抹:
- 按照胶粘剂产品说明书规定的比例,将胶粘剂的主剂和固化剂在清洁的容器中用搅拌器搅拌均匀。搅拌时间一般为3 - 5分钟,确保胶粘剂的两组分充分混合。将配制好的胶粘剂涂抹在混凝土表面和钢板表面,涂抹厚度一般为2 - 3mm。在混凝土表面涂抹时,应保证胶粘剂均匀、无气泡;在钢板表面涂抹时,中间部分胶粘剂可稍厚,边缘部分稍薄,避免胶粘剂在粘贴过程中挤出过多。
- 钢板粘贴与固定:
- 将涂抹好胶粘剂的钢板迅速粘贴在混凝土表面,粘贴过程中要保证钢板位置准确。然后用特制的夹具或支撑工具对钢板进行临时固定,防止钢板在胶粘剂固化过程中移位。对于较大面积的钢板粘贴,可采用锚栓或化学锚栓进行辅助固定,锚栓的数量和间距根据设计要求确定。
- 固化养护:
- 根据胶粘剂的产品说明书,在合适的温度和湿度条件下进行固化养护。一般固化时间不少于7天,期间要保持环境温度在5 - 35℃之间,避免胶粘剂受到振动、冲击和水浸。在固化过程中,可对加固部位进行适当的保护,如覆盖塑料薄膜,防止灰尘污染。
- 质量检查:
- 外观检查:检查钢板与混凝土的粘贴部位,应无空鼓、翘曲、裂缝等现象,钢板边缘的胶粘剂挤出应均匀。
- 粘结强度检测:按照相关标准和规范,采用拉拔试验等方法检测钢板与混凝土之间的粘结强度。抽样比例一般不少于3%且不少于3根,粘结强度应满足设计要求。若检测结果不达标,需要分析原因并采取补救措施,如重新粘贴钢板或更换胶粘剂。