《粘贴钢板加固法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粘贴钢板加固法（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、粘贴钢板加固法原理 钢板粘贴补强法是：采用环氧树脂系列粘接剂，将钢板粘贴在 钢筋混凝土结构物的受拉区域薄弱部位，使之与结构物形成整体,用以代替需增设的补强钢 筋,通过钢板与补强结构的共同作用，提高其刚度，限制裂缝开展，改善钢筋及混凝土的应 力状态，提高梁的承载能力,以达到补强效果一种加固方法. 用粘贴钢板来加固桥梁，在国外已得到广泛的应用，国内也有不少实例，这是因为这种加固 法具有以下优点：（1）不需要破坏被加固的原有结构物；（2）加固工程质量要求很高，但施工时并不要求高级的专门技术人员操作； （3）加固工 程几乎不增大原结构物的尺寸； （4）能在短期内完成加固工程；（5）几乎可以不改变具
2、有历史价值建筑的原有艺术特点.粘贴钢板加固的常用形式有：板梁桥或T梁桥梁底粘贴纵向钢板加固、箱梁或T梁（或工 字梁）梁腹粘贴斜向钢板加固、悬臂梁牛腿或挂梁端部粘贴钢板加固、拱桥拱圈粘贴钢板加 固等。为保证钢板与被加固的构建形成整体，钢板必须有足够的锚固长度，粘结剂具有足够 的粘结强度和耐久性。为避免钢板脱胶拉开，端部可用加紧螺栓固定，但必须注意不要对构 建截面造成不必要的损伤。二、钢与混凝土的粘结强度 加固时粘贴上的钢板，能否与原构件混凝土整体协同工作，取 决于钢板与混凝土之间的粘贴强度.就钢与混凝土的粘贴抗剪强度和粘贴抗拉强度进行如下 实验：（1）在 C40 级的混凝土立方体试块上,用结构胶
3、结粘合两块大小相同的钢板，在结构胶完全 固化后，进行剪切实验（如图 1）。结果表明,剪切破坏发生在混凝土，而不再粘结面上，混 凝土的破坏面大于粘合面。可见，粘结抗剪强度大于混泥土的抗剪强度.（2）粘结抗拉实验把两块钢板对称的粘结在C40级的混凝土立方体试块上，进行抗拉实验（如图）结构表面 拉断面发生在混凝土试块上，而粘结面完好，混凝土的破坏面大于粘合面。可见,粘结抗拉 强度大于混凝土的抗拉强度.上述实验表面，用结构胶粘结的钢板与混凝土，无论其粘结抗剪，还是粘结抗拉，破坏均发 生在混凝土,粘结强度取决于混凝土的钢板自身强度.因此，钢板与混凝土的粘结抗剪、粘结 抗拉强度，可取等于混凝土的抗剪强度、
4、轴心抗拉强度。三、粘贴钢板加固设计 首先，应对桥梁存在的病害与产生缺陷的原因进行分析，当确定 采用粘贴钢板进行加固后，根据病害与缺陷的所在部位，确定钢板的规格和粘贴部位和形式。 一般将钢板粘贴在被加固的桥梁结构受力部位的外边缘，以便充分发挥粘贴的钢板强度与作 用，同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷，约束混凝土变形，从而有效地提高被加固构件的刚度 和抗裂性。设计时，可根据需要与可能在不同的部位粘贴钢板，有效地发挥粘钢构件的抗弯、 抗剪、抗压性能。（1）为了提高桥梁结构的抗弯能力，一般在构件的受拉缘的表面粘贴钢板，使钢板与原结 构形成整体来受力，此时以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度控制设计.合
5、理与 安全的设计应控制在钢板发生屈服变形前,粘结处混凝土不出现剪切破坏.（2）当桥梁结构的主拉应力区斜筋不足，为了加固和增加结构的抗剪切强度时，可将钢板粘 贴在结构的侧面（如图 2） ,并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴（斜度一般为45 - 60） ,以 承受主拉应力。（3）补强设计时，钢板可作为钢筋的断面来考虑将钢板换算成钢筋,原有构件承 受恒载与活 载,增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分活载.（4 ）在构件设计时，加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状，但钢板的厚度必 须比 计算出的厚度大些。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽、厚度一般为 4-6mm， 较薄的钢板可有足够的弹性来适应
6、构件表面形状.用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚点，可 依设计而定，一般采用 10 15mm.（5）设计钢板长度时，应将钢板的两端延伸到低应力区，以减少钢板锚固端的粘结应力集 中，防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。（6）粘钢法加固桥梁，如何确保钢板和外加固构件形成整体受力是加固成功与否的关键，所 以，在补强设计时，除应考虑钢板具有足够的锚固长度、粘结剂具有足够的粘结强度和耐久 性外，为避免钢板在自由端脱胶拉开，端部可用夹紧螺栓固定，或设置U型箍板、水平锚 固板等,并在钢板上按一定的距离用螺栓固定，确保钢板与混凝土之间的粘结力满足抗拉或 抗剪强度的需要。四、下面以粘贴钢板法加固箱梁
7、为例（1）加固前处理1）仔细凿除崩裂和起壳的混凝土保护层。为保证修补材料与老混凝土之间在周边教结良好， 凿除部分的周边应有碗口形明显轮廓，周边轮廓深度至少3cm。2）若钢筋仅外侧（靠保护层一侧 ）锈蚀,则只需凿除混凝土保护层部分即可 ;若钢筋内侧 也锈 蚀，则沿钢筋周围的混凝土均要凿除内侧凿除深度至少2cm以上直至露出好混凝土为止。3）锈蚀的钢筋必须严格除锈，直到露出金属光泽。 （2）修补材料的选择及相应的称结面 处理方法1）凿除深度达5cm以上，可选择C30微膨胀快硬硫铝酸盐水泥拌制的小石子混凝土填补， 或采用 C30 水性微膨胀聚合物小石子混凝土填补。填补前必须充分湿润混凝土表面（无积 水
8、）,并在修补前涂刷双组分混凝土界面剂，在未凝固前就浇筑填补微膨胀小石子混凝土，并 用模板顶压，防止流淌,潮湿养护至少7d。2）凿除深度小于5cm者或正好位于粘钢部位，均 应选择强度达C30以上的环氧树脂胶砂浆填补填补前，必须用无油棉丝蘸丙酬仔细清洁教 结面（包括钢筋）并保持干燥;然后用元填料的树脂胶在教结面上涂敷设薄层,使其浸润秸合面 表面;然后再填补含填料的树脂胶砂浆.对顶面及侧面修补时为了避免树脂砂浆流淌，应用包 裹聚乙烯塑料薄膜的模板顶压着，并封闭缝隙。（ 4 ）粘钢加固措施1）膨胀加固螺栓孔眼放样并钻孔。按施工图的加固位置，在混凝土黏合面处选用与膨胀加固 螺栓相应直径钻头，并用电钻（冲
9、击钻）钻孔.由于钢筋混凝土内部有钢筋,而且钢筋位置误差 较大,容易在钻孔时碰到钢筋阻碍，故事先可用钢筋探测器确定钢筋位置,并容许为避开内部 钢筋而适当移动孔眼位置。待混凝土黏合面上孔眼全部钻成后，用薄纸覆盖在混凝土面上画 出混凝土孔眼位置；然后覆盖到钢板黏合面上，用电钻钻取相应孔眼，以使二者孔眼对准； 然后把钻有孔眼的钢板覆盖到混凝土翁合面处。核对孔眼位置,如有不吻合还可修正。2）混凝土黏合面表面处理。 用斩斧在教合面上依次轻斩混凝土表面，斩斧纹路应与受力方向垂直，除去表层0。2-O。 3cm以露出砂石新面，并除去粉粒（可用无油压缩空气吹除或用毛刷扫除表面粉粒儿）。 用无油棉丝蘸丙酬擦拭混凝土
10、结合面，除去油污. 保持混凝土秸合面干燥清洁状态。 3）钢板表面处理。 钢板教合面必须进行除锈和粗糙处理。 钢板教合面可用喷砂或平砂轮打磨除锈，直至出现金属光泽;钢板教合面应有一定粗糙度， 打磨纹路应与钢板受力方向垂直。用冲击电钻在钢与混凝土底面上钻孔，钢板钻孔按一定间 距和锚栓规格钻孔后运到工地，钻孔位置可采用梅花形，如图2. 用无油棉丝蘸丙四周擦拭钢板结合面，直到用新棉丝蘸丙酣擦拭后不见污垢为止.（5）建筑结构胶配制1）建筑结构胶选择。选择矶JGN型建筑结构胶。它由甲乙两组分组合而成，甲组料为结构 胶基料，乙组料为固化剂两组材料配合后必须在30min内使用，否则开2）配合比（质量比）。矶一
11、JGN型建筑结构胶两个组分的配合比例按该胶说明书采用，配 合时称量必须准确。 3）拌和配合工艺。 使用易散热的宽浅软塑料（聚乙烯）盆或筒作为盛器，容器内不得有水和油污,保持清 洁。 先称好并放入需要量的甲组料。 然后放入与甲组料相应的事先称好的一定量的乙组料。 必须充分拌和。拌和可用人工，也可用电动搅拌器拌和，一般以后者为好，省力，易拌均 匀。搅拌应按同一方向进行，避免产生气泡；搅拌时，避免脏水分进入容器.（6）建筑结构胶涂敷和黏合工艺 1）选择晴朗、干燥天气操作。2）将新配好拌和均匀的建筑结构胶，用刮刀（铲刀）紧密地、均匀地分别涂抹在做过表 面清洁处理的混凝土结合面和钢板结合面处，使之充分浸
12、润在教合面上.3）在混凝土孔眼中挤入结构胶。塞上胀锚螺栓（胀锚螺栓也要用丙酣擦拭除油污）。4）然后再把结构胶涂抹在钢板教合面上，使之在板宽中央涂抹胶的厚度达3mm,两侧可 薄一些，并由多人共同托住钢板，对准胀锚螺栓向混凝土教合面合上，并迅速拧紧胀锚螺栓 锚固钢板，使钢板与混凝土教合面紧密蒙古合，挤出多余建筑结构胶。5）涂胶饱满程度检查。用于锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如元空洞声表示己粘贴密实，否则应 剥下钢板，重新补胶粘贴. （7）固化时间及粘贴质量检查1）拌和的建筑结构胶，其基本固化时间约24h，此后即可受力。2）同化后，应用小锤轻轻敲击钢板，由声响判断结结效果.结结面积应不少于90%，否则 此
13、结结件不合格，应剥下重新粘贴或采取有效措施补粘或补强。（ 8）钢板防锈处理工艺 1）钢板外露部分在涂漆前必须除锈，用丙隅擦去油污，并保持干燥。2）防锈涂料可采用矶-JLN型特防三涂。涂刷特防胶前，钢板必须除锈，呈金属光泽，由丙 自同除油污，进行严格清洁处理后，才可进行涂刷。后涂必须在前涂固化后才能进行。 （9） 注意事项1）由于清洁剂丙酬是易燃物质，应由专人管理，使用时应严格禁止操作者吸烟，以防失 火。2）教合面处理必须严格按照要求执行，粘钢质量主要取决于建筑结构胶的质量和教合 面清洁处理。3）由于拌和配好的建筑结构胶使用期为30m im，因此教合前必须事先做好一切准备工作，然后再配胶。这样才
14、能保证在使用期内完成结合操作.4）关于钢板焊接接长工艺： 钢板采用对焊，焊缝与受力方向应成45角。 焊缝不应布置在受力最大处，如板的跨中不应设置焊缝。 在粘钢前，应对钢板焊缝质量进行抽样试验，力学试验合格，才能使用。 粘钢现场工具:常用的工具有电钻器、电动搅拌器、计量工具、聚乙烯塑料容器等。 （10）工程质量验收 1）撤除临时固定设施后，用小锤轻轻敲击钢板是否有空鼓现象，由声响效果判断是否密实，或用超声波法探测教结密实度。如锚固区小于90，非锚固区小 于 70时，教结件无效，应重新教结。2）必要时加固后进行荷载试验.3。2 构造规定（1）采用手工涂胶粘贴的钢板厚度，不应大于5mm,采用压力注胶
15、粘结的 钢板厚度，允许达到 10mm。（2）对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时，其受拉面沿构件轴向连续粘贴的加固钢板 因延长至支座边缘，且应在钢板的端部（包括截断处）及集中荷载作用点的两侧，设置 U 形箍（对梁）或横向压条（对板）。（3）当粘贴的钢板延伸至支座边缘仍不满足规范延伸长度的要求时，应采取下列锚固措 施：1. 对梁，应在延伸长度范围内均匀设置U形箍（图1）且应在延伸长度的端部设置一道。 U形箍的粘贴高度宜为梁的截面高度，若梁有翼缘（或有现浇板），应伸至其底面.U形箍的宽 度,对端箍不应小于80mm对中间箍不应小于受弯加固钢板宽度的沧且不应小于40mm.U形 箍的厚度不应小于受弯加固
16、钢板厚度的,且不应小于4mm,U形箍的间距应符合构造要 求. 2.对板，应在延伸长范围内通长设置垂直于受力钢板方向的钢压条。钢压条应在延伸长 度范围内均匀布置，且应在的端部设置一道。压条的宽度不应小于受弯加固钢板厚度的。（4）当应采用钢板对受弯构件负弯矩区进行正截面承载力加固时，应采取下列构造措施：1.支座处于无障碍时，钢板应在负弯矩包络图范围内连续粘贴;其延伸长度的的截断点 位于正弯矩区，且距正负弯矩转换点的距离不应小于1m,对端支座无法延伸的一侧，尚应埋 设带肋L形钢板进行主胶锚固（图2）。2.支座处虽有障碍，但梁上有现浇板时，允许绕过柱位，在梁侧4倍板厚（4h）范围内，将钢板粘贴于板面上（图3）。3. 当支座处的障碍无法绕过时，宜
