关于粘钢加固技术在建筑施工中的应用

　　摘要：本文主要阐述了建筑工程施工中粘钢加固技术的应用，并就施工工艺过程以及如何进行施工组织和质量检查提出了自己的一点看法，仅供相关人员参考。

　　关键词：粘钢加固 钢筋混凝土 施工工艺

　　Abstract: this article mainly expounds the construction of steel reinforcement technology application stick, and the construction process and how to the construction organization and quality check the author puts forward his own point of view, only for personnel related reference.

　　Keywords: sticky steel reinforced concrete construction technology

　　中图分类号：U457+.3 文献标识码：A 文章编号：

　　1 结构粘钢加固技术

　　粘钢加固与其它传统的加固方法相比，具有以下几种特殊优点：

　　(1)胶粘剂硬化的速度较快，可以缩短施工周期，对施工生产基本没有影响。

　　(2)基本上不会增加构件及结构的荷载，不改变原设计的结构体系与受力形式。

　　(3)胶粘剂的强度高于混凝土本体强度，可以让加固体与原构件共同工作，受力均匀。

　　(4)粘钢加固不但补充了原构件钢筋的不足，有效提高原构件的承载力。还有效地保护了原构件的混凝土，提高了原构件的刚度和抗裂能力。

　　(5)可以节约成本，比其他传统的加固方法降低造价约10%左右。

　　2 粘钢加固施工和技术要求

　　2.1施工工艺流程

　　粘贴钢板处划线定位下料→被贴结构表面打磨至混凝土坚实基层→加固构件表面及钢板表面除锈打毛→被加固构件的卸荷→配制胶及粘贴表面涂胶→粘贴钢板，固定加压1.5kg/m2→固化3d→加固面防护处理。

　　2.1.1钢板下料制作

　　按照工程设计图纸的要求，对钢板进行下料、成型、钻孔。

　　2.1.2基底处理

　　(1)表面有浮油污物的混凝土构件的粘合面，应先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2~3mm厚表层，直至完全露出新面，并用压缩空气吹除粉粒，处理后，若表面凹凸不平，可用高强树脂砂浆修补。

　　(2)表面已碳化的旧混凝土构件的粘合面，直接对粘合面进行打磨，去掉1~2mm厚表层，用压缩空气除去粉尘或用清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。

　　(3)新混凝土粘合面，先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面，或用清水冲洗，待完全晾干后即可。

　　(4)湿度较大的混凝土构件或龄期在3个月内的混凝上构件，因一般树脂类胶粘剂在潮湿的基层上粘结强度会大幅度降低，故除满足上述要求外，尚须进行人工干燥处理。

　　(5)露筋的混凝土表面，应用钢丝刷将钢筋表面的锈蚀除掉，再剔除松动的混凝土，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补。

　　(6)本身空鼓的混凝土构件，应将空鼓处剔除，用清水冲洗润湿，用高强树脂砂浆修补混凝土。

　　(7)未生锈或轻微锈蚀的钢板，可用喷砂、砂纸或平轮打磨，直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直，其后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。

　　(8)大面积锈蚀钢板，必须先用适度的盐酸浸泡20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，最后用平砂轮打磨出纹道。

　　2.1.3配胶

　　目前各种结构加固用胶粘剂通常分为主剂、固化剂双组分，将主剂、固化剂两组分别倒入干净容器，容器内不得有油污，利用手提电钻搅拌，或采用人工搅拌，搅拌至色泽完全均匀为止。

　　2.1.4粘贴

　　胶粘剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板贴合面，为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面，宜先用少量胶在结合面来回刮抹数遍，再添抹至所需厚度(1~3mm)，中间厚边缘薄，然后将钢板贴干预定位置，若是立面粘贴，为防止流淌，可加一层脱蜡玻璃丝布。

　　2.1.5固定与加压

　　钢板粘好之后，应当立即使用特制的U形夹具夹紧或用支撑顶撑或用膨胀螺栓等固定，并适当进行加压，以使胶液刚从钢板边缘挤出为度。

　　2.1.6固化

　　(1)在常温条件下(20℃)固化24h，便可达到最高强度值的60%以上，48h固化完全，3d后可使用。

　　(2)混合后的结构胶，随着环境温度升高，固化速度将加快。试验表明：当环境温度为10℃时，90min固化;20℃时，60min固化;30℃时，30min固化。因此，使用结构胶时要严格执行操作程序，做好充分的准备工作，防止混合好的结构胶由于搁置时间过长而固化，失去粘结性。反之，随着温度降低，结构胶固化速度也随之降低，这样会延长工期，增加施工的难度和费用。经验证明，粘钢加固施工的理想温度是20℃左右。

　　2.1.7防腐处理

　　外部粘钢加固，应按设计要求对钢板进行防腐处理。一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰、喷防火涂料、环氧砂浆涂抹等方法进行保护，并且间隔一定周期进行检查与重处理。

　　2.1.8注意事项

　　(1)由于配置好的结构胶发热较大，经常导致结构胶快速固化，所以应用导热较好的容器，每次配胶时不应过多(3~5kg)，应及时涂抹，不应间隔太长时间而导致结构胶固化。结构胶属于易燃物品，在施工过程中应注意防火。

　　(2)在涂抹已处理好的混凝土表面和钢板时，注意在中心轴线位置可以多涂抹些结构胶厚度在2~3mm，然后往两边厚度逐渐减小，在加压挤胶时，有利于胶体均匀分布，避免中心位置形成空鼓或胶体厚度不够。

　　(3)当钢板面积较大时，在放置时应快速倾斜下放，避免胶体流淌和整块钢板整面接触到结构胶而在混凝土上胶体和钢板胶体之间由于空气的阻断而产生空鼓。

　　(4)在加压时，最好在钢板面上放置压条，然后再每间隔500mm位置上置上夹具，加压时夹具两边应同时施力，且间隔一个夹具加压，然后再把剩余夹具进行加压，这样可以避免沿钢板纵向胶体不均。

　　(5)处理端部锚固时，首先应注意U型锚固环下料时应精确，避免过大造成结构胶厚度过厚导致粘结强度下降，或过小而造成锚固环套不上。加压时最好在锚固环开口处打上膨胀螺丝进行加压。

　　2.2劳动力安全

　　(1)配制粘结剂用的原料应密封贮存，远离火源避免阳光直接照射。

　　(2)操作员应穿工作服，戴防护口罩和手套，施工人员严禁在现场吸烟。

　　(3)要定期对用电设备进行检查维修。

　　(4)丙酮必须远离火源操作或放置。

　　2.3质量标准

　　(1)工程验收时应提供钢板以及建筑结构胶的材质证明、复试报告以及胶的抗拉拔试验报告。

　　(2)每一个工序完成之后都应按工艺要求及时检查，做好验收记录，如发现质量问题，应立即返工。

　　(3)加固构件的粘钢质量，采用非破损检验方法，如发现空鼓等现象时应采用压力灌胶的方法进行补救，若粘结面积锚固区少于90%，非锚固区少于70%(锚固区由设计计算确定)，则判定粘结无效，需重新施工。

　　(4)对于一些较大的工程，为检验效果，需抽样进行荷载试验，即将卸去的荷载重新全部加上，其结构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求。

　　(5)关键控制点：

　　①工作环境的温度，由于胶本身的性能要求操作时温度在5~60℃之间。

　　②工作环境的相对湿度不大于70%，如果相对湿度过大，胶容易受潮而起鼓泡，从而影响粘贴质量。

　　③基底处理是关键工序，基底处理不应只停留在构件的表面处理，尤其对于老结构，更应对其本身检查是否有空鼓，裂缝现象，以便采取相应措施保证粘贴质量。

　　④粘贴时，一定要避免先粘后焊，因焊接温度过高，容易引起结构胶老化而失效。

　　⑤粘贴钢板与原构件宜采用膨胀螺栓连接。

　　2.4存在的问题

　　根据粘钢加固后构件的受力机理，钢板是通过结构胶传力来参与共同构件受力，结构胶的黏结强度、抗剪强度、耐久性等性能的好坏直接影响加固效果的好坏。目前通常所用的JGN建筑结构胶和YJ建筑结构胶是一种以环氧树脂为主体的聚合材料。根据静力试验结果：两者的抗压强度50~60MPa;抗拉强度12~16MPa;剪切强度：对混凝土20MPa，弹瞄(5～6)×103MPa。这些数据表明，粘刚加固官满足静力荷载作用下的加固要求。但是对承受动力荷载的结构，例如桥梁结构，当桥梁运营时，行车对桥梁的扰动比较大，钢板脱胶现象比较严重。如何在施工层面上改进来解决这个问题已经成为当前一个难题，结构胶在动力下的特性还有待研究。

　　3 结束语

　　粘钢加固方法不但安全可靠、施工方便、而且还可以补强加固，加大刚度。并且可以大幅度提高其承载力和刚度，增强其延性。不仅可以用于混凝土和钢筋混凝土结构裂缝的修补和加固处理，还可用于提高设计标准的一些改扩建工程，是一种切实可行的补强加固方法。

　　粘钢补强施工中.应当选择可靠的粘结剂和合理的粘贴工艺。严格按照工艺规范施工，切实做好混凝土表面处理、钢板除锈和粘贴后加压固定等工作，确保粘贴而有80%以上的可靠粘结，以保证补强加固的可靠性。