论文部分内容阅读
【摘 要】本文通过工程实例，闸述了改造工程中粘钢加固的施工工艺及操作技术要点，使钢板与混凝土牢固的形成一体，达到加固和增强原结构强度和刚度的目的，保证了从而工程质量，最终满足使用功能改造要求。
【关键词】混凝土；建筑结构；胶粘剂；粘钢加固；施工工艺
China brigade commercial renovation project bonded steel reinforcement construction technology
Zhang Zhi-li
（Fifth Construction Company of Shanxi Province Taiyuan Shanxi 030013）
【Abstract】In this paper， project examples， gate above the renovation project bonded steel reinforcement construction technology and operating techniques to make a solid steel plate formed integrally with the concrete， to reinforce and enhance the structural strength and stiffness of the original purpose， which works to ensure the quality of the final meet the functional requirements of the transformation.
【Key words】Concrete；Building structure；Adhesives；Bonded steel reinforcement；Construction Technology
粘钢加固是最常见的一种方法。粘钢加固的原理是采用环氧树脂胶将钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土梁、柱受力部位，不仅能保证砼和钢板作为一个新的整体共同受力，而且能充分发挥粘钢的强度。封闭粘贴部位加固构件裂缝，约束砼变形。从而有效地提高加固构件的刚度与抗裂性；同时可以根据设计需要而施工，有效的发挥被加固构件的抗弯、抗剪及抗压性能，受力均匀，不会在砼中产生应力集中现象。
1. 工程概况
该工程位于太原市柳南中心地段，为80年代建成大型商场。该商场硬件设施已无法满足市场要求，建设单位决定改造该商场。改造一至九层的大厅，建筑面积32000m2增加垂直电梯、自动扶梯的数量和位置，扩大东、西区两个小厅的空间，使商厦位于一个垂直平面。
2. 粘钢加固施工技术
2.1 粘钢加固施工工艺流程。
钢构件装配制作→被粘砼面和钢板表面处理→粘结剂配制→涂胶（灌胶）与粘贴→固定加压→胶固化（拆支撑夹具）
2.2 粘钢加固施工技术要点。
2.2.1 钢构件装配制作步骤：
根据设计图纸对被粘砼构件应放线钻孔（按规定选用钻头）→根据设计图纸对被粘钢板钻孔（于砼构件对应），并按要求弯曲或焊接成型（钢板拼装焊接采用45°斜角拼焊）→预埋螺栓或锚杆生根→对配制后的钢构件进行校直、校平处理，平直度<2mm/m。
2.2.2 被粘砼表面处理：
（1）先进行凿毛、打磨、打平、除去2～3mm厚表层，直至完全露出砼。凿毛纹路与梁轴心线倾斜45°，凿毛点2～3个/cm。
（2）在凿毛过程注意用平尺找平不垂直度允许偏差<2mm。
（3）用钢丝刷去掉凿毛、打磨过程中松散浮渣，再用气压机去处粉尘，用棉丝浸入丙酮擦拭表面，手摸无粉尘即可。
（4）湿度较大的砼结构，尚需进行人工干燥处理。
2.2.3 钢板表面处理：
（1）钢板粘结前，必须进行除锈和粗糙处理。可用喷砂、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。
（2）用棉丝浸泡丙酮擦拭钢板表面。
2.2.4 建筑结构胶配制：
按说明书进行，因各施工环境、条件温度等不同，粘贴施工前现场应按规定配比。再次进行试配固化试验，观察其固化状况是否正常。包括有效期一个月以上的原料。
2.2.5 涂胶。
（1）用毛刷粘清胶，对己处理的砼构件表面均匀涂刷底胶一次。
（2）对己处理好的钢板粘结面均匀涂刷底胶一次并来回无规则抹数次。将已配制好的结构胶用开刀涂抹在钢板（或砼结构粘结面上）表面周边厚2～3mm，中间厚3～5mm（中间厚边缘薄），然后将钢板贴于预定位置。
2.2.6 灌胶（压力）。
灌胶工艺：砼构件与钢板粘结后表面处理→拼装或焊接成型→封缝→压力灌胶。
（1）砼构件与钢板粘结前表面处理同前。
（2）拼装或焊接成型：按图纸要求安装或焊接且与砼构件粘结面留l～3mm间隙。并与砼构件固定牢靠。
（3）封缝：对易流失结构胶的有关部位用胶泥封堵严密，以保证压力灌胶密实度。
（4）压力灌胶：
封缝胶泥固化后将配制好的结构胶放于注胶罐内，压紧罐盖。接上输气管和贮胶罐，用压缩空气（气压机或氧气）将贮胶罐中结构胶压力注入砼和钢板间隙中，保证胶体在各部位的密实度。
压力灌胶的气压力一般控制在0.2～0.3MPa，注胶口由下而上依次排列，一般从下开始每500mm一个。排气孔设置在最高端部，孔径10。
压力灌胶完成后，取注胶管时应用硬胶泥或木塞封堵进胶口及有关部位排气口，防止结构胶流失。 2.2.7 固定加压
钢板粘贴好后，立即用卡具支撑或膨胀螺栓固定，并适当加压。以使胶液从钢板边缘挤出为度，膨胀螺栓一般兼作永久附加锚固措施。
2.2.8 胶固化（拆支撑夹具）
一般建筑结构胶在常温（20℃）24小时固化即可拆除夹具或支撑，3d可受力作用。若低于20℃或冬季，固化时间延长根据试验决定。
3. 粘钢加固施工中常见问题的处理办法
3.1 混凝土基层
混凝土基层打磨时，由于原来混凝土浇筑时模板内的杂物：如木块、锯末等没有清理干净，所以打磨时，粘结面会出现部分孔洞或麻面，甚至有局部抹灰层的断裂、脱落。如果损毁面积较大且深度大于10mm，采用双层钢板粘结法：即损毁层层面单独进行修补打磨，预贴一层钢板，钢板厚度的选择以损毁层的深度确定，保证预粘钢板的外表面同混凝土结构粘结面处于同一平面。两层钢板的开孔眼位置应相互对应，保证
螺栓的正面通过。首层钢板的粘结；根据混凝土粘结面的情况，可选择钢板抹胶或注胶粘结；如果损毁面积较小且深度较浅时，可以直接进行粘钢，但粘钢必须采用压力注胶法，注胶时的压力和胶液的饱满度要符合设计要求。
3.2 离缝
粘钢顶撑挤压时，由于受力不均匀，可能造成钢板与混凝土粘结面局部离缝，离缝面积大于粘贴面积5%时应重新粘贴；离缝面积较小，不致影响整体结构受力时，可采用注胶法来补充离缝处胶液的饱满度。
3.3 锚栓
梁两侧粘钢的锚栓，大多为通栓，即用一根两头有丝扣的螺栓穿透梁，两侧带螺帽，对角钢进行锚压。混凝土结构内的钢筋在施工时部分可能会有不同程度的位移，造成设计锚栓孔位置的阻挡，锚栓无法穿透，这是应与设计单位沟通，在设计受力允许的情况下，将通栓一分为二，改通栓为对栓，对栓的锚固长度根据设计要求确定，这样锚栓孔的位置在梁的两侧便可错开设置，避开钢筋的位置。两侧的队栓最后以植筋的方式植入梁内，对角钢进行锚压，这样避免了钢筋和结构受到损坏。
3.4 角钢
设计中根据受力要求，钢板的厚度有时会超过5mm，通常采用焊接方式。但为了省工，角钢的制作，往往根据现场情况，用钢直接煨弯，但是厚钢板煨弯时，根据弧度比较大，粘贴时压板不到位，会产生离缝，影响钢板粘结效果。由于粘结好的钢板不能高温切割、焊接，以免导致粘结胶失效。所以遇到厚钢板时，可与设计单位沟通，将钢板变薄，缩小角钢间距，代替原设计来满足受力要求。薄钢板90度角煨弯。
4. 结语
粘钢加固可达到行业所倡导的工程改造理念，图纸设计要求，满足建设单位的使用功能的要求，且费用低，工期短，在今后的改造工程中将会得到借鉴。
【关键词】混凝土；建筑结构；胶粘剂；粘钢加固；施工工艺
China brigade commercial renovation project bonded steel reinforcement construction technology
Zhang Zhi-li
（Fifth Construction Company of Shanxi Province Taiyuan Shanxi 030013）
【Abstract】In this paper， project examples， gate above the renovation project bonded steel reinforcement construction technology and operating techniques to make a solid steel plate formed integrally with the concrete， to reinforce and enhance the structural strength and stiffness of the original purpose， which works to ensure the quality of the final meet the functional requirements of the transformation.
【Key words】Concrete；Building structure；Adhesives；Bonded steel reinforcement；Construction Technology
粘钢加固是最常见的一种方法。粘钢加固的原理是采用环氧树脂胶将钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土梁、柱受力部位，不仅能保证砼和钢板作为一个新的整体共同受力，而且能充分发挥粘钢的强度。封闭粘贴部位加固构件裂缝，约束砼变形。从而有效地提高加固构件的刚度与抗裂性；同时可以根据设计需要而施工，有效的发挥被加固构件的抗弯、抗剪及抗压性能，受力均匀，不会在砼中产生应力集中现象。
1. 工程概况
该工程位于太原市柳南中心地段，为80年代建成大型商场。该商场硬件设施已无法满足市场要求，建设单位决定改造该商场。改造一至九层的大厅，建筑面积32000m2增加垂直电梯、自动扶梯的数量和位置，扩大东、西区两个小厅的空间，使商厦位于一个垂直平面。
2. 粘钢加固施工技术
2.1 粘钢加固施工工艺流程。
钢构件装配制作→被粘砼面和钢板表面处理→粘结剂配制→涂胶（灌胶）与粘贴→固定加压→胶固化（拆支撑夹具）
2.2 粘钢加固施工技术要点。
2.2.1 钢构件装配制作步骤：
根据设计图纸对被粘砼构件应放线钻孔（按规定选用钻头）→根据设计图纸对被粘钢板钻孔（于砼构件对应），并按要求弯曲或焊接成型（钢板拼装焊接采用45°斜角拼焊）→预埋螺栓或锚杆生根→对配制后的钢构件进行校直、校平处理，平直度<2mm/m。
2.2.2 被粘砼表面处理：
（1）先进行凿毛、打磨、打平、除去2～3mm厚表层，直至完全露出砼。凿毛纹路与梁轴心线倾斜45°，凿毛点2～3个/cm。
（2）在凿毛过程注意用平尺找平不垂直度允许偏差<2mm。
（3）用钢丝刷去掉凿毛、打磨过程中松散浮渣，再用气压机去处粉尘，用棉丝浸入丙酮擦拭表面，手摸无粉尘即可。
（4）湿度较大的砼结构，尚需进行人工干燥处理。
2.2.3 钢板表面处理：
（1）钢板粘结前，必须进行除锈和粗糙处理。可用喷砂、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。
（2）用棉丝浸泡丙酮擦拭钢板表面。
2.2.4 建筑结构胶配制：
按说明书进行，因各施工环境、条件温度等不同，粘贴施工前现场应按规定配比。再次进行试配固化试验，观察其固化状况是否正常。包括有效期一个月以上的原料。
2.2.5 涂胶。
（1）用毛刷粘清胶，对己处理的砼构件表面均匀涂刷底胶一次。
（2）对己处理好的钢板粘结面均匀涂刷底胶一次并来回无规则抹数次。将已配制好的结构胶用开刀涂抹在钢板（或砼结构粘结面上）表面周边厚2～3mm，中间厚3～5mm（中间厚边缘薄），然后将钢板贴于预定位置。
2.2.6 灌胶（压力）。
灌胶工艺：砼构件与钢板粘结后表面处理→拼装或焊接成型→封缝→压力灌胶。
（1）砼构件与钢板粘结前表面处理同前。
（2）拼装或焊接成型：按图纸要求安装或焊接且与砼构件粘结面留l～3mm间隙。并与砼构件固定牢靠。
（3）封缝：对易流失结构胶的有关部位用胶泥封堵严密，以保证压力灌胶密实度。
（4）压力灌胶：
封缝胶泥固化后将配制好的结构胶放于注胶罐内，压紧罐盖。接上输气管和贮胶罐，用压缩空气（气压机或氧气）将贮胶罐中结构胶压力注入砼和钢板间隙中，保证胶体在各部位的密实度。
压力灌胶的气压力一般控制在0.2～0.3MPa，注胶口由下而上依次排列，一般从下开始每500mm一个。排气孔设置在最高端部，孔径10。
压力灌胶完成后，取注胶管时应用硬胶泥或木塞封堵进胶口及有关部位排气口，防止结构胶流失。 2.2.7 固定加压
钢板粘贴好后，立即用卡具支撑或膨胀螺栓固定，并适当加压。以使胶液从钢板边缘挤出为度，膨胀螺栓一般兼作永久附加锚固措施。
2.2.8 胶固化（拆支撑夹具）
一般建筑结构胶在常温（20℃）24小时固化即可拆除夹具或支撑，3d可受力作用。若低于20℃或冬季，固化时间延长根据试验决定。
3. 粘钢加固施工中常见问题的处理办法
3.1 混凝土基层
混凝土基层打磨时，由于原来混凝土浇筑时模板内的杂物：如木块、锯末等没有清理干净，所以打磨时，粘结面会出现部分孔洞或麻面，甚至有局部抹灰层的断裂、脱落。如果损毁面积较大且深度大于10mm，采用双层钢板粘结法：即损毁层层面单独进行修补打磨，预贴一层钢板，钢板厚度的选择以损毁层的深度确定，保证预粘钢板的外表面同混凝土结构粘结面处于同一平面。两层钢板的开孔眼位置应相互对应，保证
螺栓的正面通过。首层钢板的粘结；根据混凝土粘结面的情况，可选择钢板抹胶或注胶粘结；如果损毁面积较小且深度较浅时，可以直接进行粘钢，但粘钢必须采用压力注胶法，注胶时的压力和胶液的饱满度要符合设计要求。
3.2 离缝
粘钢顶撑挤压时，由于受力不均匀，可能造成钢板与混凝土粘结面局部离缝，离缝面积大于粘贴面积5%时应重新粘贴；离缝面积较小，不致影响整体结构受力时，可采用注胶法来补充离缝处胶液的饱满度。
3.3 锚栓
梁两侧粘钢的锚栓，大多为通栓，即用一根两头有丝扣的螺栓穿透梁，两侧带螺帽，对角钢进行锚压。混凝土结构内的钢筋在施工时部分可能会有不同程度的位移，造成设计锚栓孔位置的阻挡，锚栓无法穿透，这是应与设计单位沟通，在设计受力允许的情况下，将通栓一分为二，改通栓为对栓，对栓的锚固长度根据设计要求确定，这样锚栓孔的位置在梁的两侧便可错开设置，避开钢筋的位置。两侧的队栓最后以植筋的方式植入梁内，对角钢进行锚压，这样避免了钢筋和结构受到损坏。
3.4 角钢
设计中根据受力要求，钢板的厚度有时会超过5mm，通常采用焊接方式。但为了省工，角钢的制作，往往根据现场情况，用钢直接煨弯，但是厚钢板煨弯时，根据弧度比较大，粘贴时压板不到位，会产生离缝，影响钢板粘结效果。由于粘结好的钢板不能高温切割、焊接，以免导致粘结胶失效。所以遇到厚钢板时，可与设计单位沟通，将钢板变薄，缩小角钢间距，代替原设计来满足受力要求。薄钢板90度角煨弯。
4. 结语
粘钢加固可达到行业所倡导的工程改造理念，图纸设计要求，满足建设单位的使用功能的要求，且费用低，工期短，在今后的改造工程中将会得到借鉴。