梁橋加固粘貼鋼板加固法
發(fā)布日期:2017-02-28 18:38:47 瀏覽量:2399粘貼鋼板法是用環(huán)氧樹(shù)脂系列粘結(jié)劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉緣或薄弱部位, 使之與原結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力, 以提高其抗彎、抗剪能力及剛度, 改善原結(jié)構(gòu)的鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài), 限制裂縫的進(jìn)一步發(fā)展, 從而提高橋梁的承載能力與耐久性的加固方法。
一、粘貼鋼板法適用范圍
通過(guò)在受拉區(qū)粘貼鋼板, 可提高主梁的抗彎能力。該加固方法施工相對(duì)簡(jiǎn)便, 不減少橋下凈空, 可在不影響或少影響正常交通情況下進(jìn)行梁底粘貼縱向鋼板( 或鋼筋) 加固,加固示例見(jiàn)圖7-3-1。

圖7-3-1 在梁底粘貼縱向鋼板加固
在箱梁、T 梁(或工字梁)梁腹粘結(jié)斜向鋼板可使鋼板與混凝土整體受力,提高主梁的整體剛度與抗剪強(qiáng)度。為防止梁體內(nèi)原有鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼索的銹蝕,粘貼鋼板前應(yīng)先在裂縫處灌入環(huán)氧樹(shù)脂漿液,先封閉裂縫后再貼鋼板, 加固示例見(jiàn)圖7-3-2。

在懸臂梁牛腿處或掛梁端部粘貼鋼板可增強(qiáng)構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度( 支座、牛腿處出現(xiàn)裂縫時(shí)),鋼板通常為塊狀(圖7-3-3a)或帶狀(7-3-3b )。帶狀鋼板設(shè)置方向一般與主拉應(yīng)力方向平行( 即與剪切裂縫方向垂直), 跨縫布置上下端設(shè)水平錨固板, 以提高端部的錨固強(qiáng)度,鋼板厚度一般為10~ 15mm。

二、粘貼鋼板法構(gòu)造及施工要點(diǎn)
粘結(jié)鋼板厚度主要根據(jù)結(jié)合面混凝土強(qiáng)度、錨固區(qū)長(zhǎng)度及施工操作要求而定, 鋼板愈厚所需錨固長(zhǎng)度就愈長(zhǎng); 反之, 鋼板愈薄, 相對(duì)用膠量就愈大, 不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn), 粘鋼鋼板厚度以2~ 8mm 為宜, 一般取6mm。
為了延緩膠層老化, 防止鋼板銹蝕, 鋼板及其鄰接的混凝土表面, 應(yīng)進(jìn)行密封防水防腐處理。
粘貼鋼板加固法施工要點(diǎn)具體要求如下, 施工流程見(jiàn)圖7-3-4。

1.表面處理
表面處理包括加固構(gòu)件結(jié)合面處理和鋼板貼合面處理, 是粘鋼加固施工過(guò)程最關(guān)鍵的工序, 應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行。對(duì)于混凝土構(gòu)件結(jié)合面應(yīng)根據(jù)構(gòu)件表面的新舊程度、堅(jiān)實(shí)程度、干濕程度, 分別按以下四種情況處理:
( 1)對(duì)很舊很臟的混凝土構(gòu)件的粘合面,應(yīng)先用硬毛刷沾高效洗滌劑,刷除表面油垢污物后用冷水沖洗, 再對(duì)粘合面進(jìn)行打磨、除去2~ 3mm 厚表層, 直至完全露出新面和平整,并用無(wú)油壓縮空氣吹除粉粒。處理后,若表面嚴(yán)重凹凸不平,可用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿修補(bǔ)。
( 2)如果混凝土表面不是很臟很舊,則可直接對(duì)粘合面進(jìn)行打磨,去掉1~ 2 mm 厚表層, 使之平整, 用壓縮空氣除去粉塵, 再用脫脂棉花沾丙酮擦試表面即可。
( 3)對(duì)于新混凝土粘合面,先用角磨機(jī)將粘合面磨平,再用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去, 用棉花沾丙酮擦試表面。
( 4) 對(duì)于齡期在3 個(gè)月以?xún)?nèi),或濕度較大的混凝土構(gòu)件,粘鋼前尚須進(jìn)行人工干燥處理。
對(duì)于鋼板粘合面, 應(yīng)根據(jù)鋼板銹蝕程度, 分別按以下兩種方法處理:
( 1) 如鋼板未生銹或輕微銹蝕, 可用噴砂、砂布或平砂輪打磨, 直至出現(xiàn)金屬光澤。
打磨粗糙度越大越好, 打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直。然后用脫脂棉花沾丙酮擦拭干凈。
( 2) 如鋼板銹蝕嚴(yán)重, 須先用適度鹽酸浸泡20min, 使銹層脫落, 再用石灰水沖洗,中和酸離子、最后用平砂輪打磨出紋道, 再用丙酮擦試干凈。
2.配膠
目前結(jié)構(gòu)加固用膠粘劑中最常用的是環(huán)氧類(lèi)膠粘劑。環(huán)氧類(lèi)膠粘劑為甲、乙兩組分,使用前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn), 合格后方能使用。使用時(shí)將甲、乙兩種組分按說(shuō)明書(shū)說(shuō)明規(guī)定混合在一起,用轉(zhuǎn)速為100~ 300r/min 的軸式攪拌器攪拌,至色澤均勻?yàn)橹?。容器?nèi)不得有油污, 攪拌時(shí)應(yīng)避免水進(jìn)入容器, 并按同一方向進(jìn)行攪拌, 以免帶入空氣形成氣泡, 降低粘結(jié)性能。
3.粘貼
膠粘劑配制好后, 用抹刀同時(shí)涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板上, 厚度1~ 3mm,中間厚邊緣薄。然后將鋼板貼于預(yù)定位置, 若是立面粘貼, 為防止流淌, 可加一層脫蠟玻璃絲布。粘好鋼板后, 用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板, 如無(wú)空洞聲, 表示已粘貼密實(shí), 否則應(yīng)剝下鋼板補(bǔ)膠, 重新粘貼。
4.固定與加壓鋼板粘貼好后立即用特制U 型夾具夾緊或用木桿頂撐, 壓力保持為0.05~ 0.1MPa, 以
使膠液剛從鋼板邊縫擠出為度。若用膨脹螺栓固定,膨脹螺栓一般是鋼板的永久附加錨固,其埋設(shè)孔洞應(yīng)與鋼板一道于涂膠前鉆成。
5.固化
環(huán)氧類(lèi)膠粘結(jié)劑在常溫下固化, 保持在20℃ 以上, 24h 即可拆除夾具或支撐, 若低于15℃ , 應(yīng)采用人工加溫, 一般用紅外線燈加熱。固化期間不得對(duì)鋼板有任何擾動(dòng)。
6.檢驗(yàn)
撤除臨時(shí)固定設(shè)備后, 應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘結(jié)鋼板, 從音響判斷粘接效果或用超聲波法探測(cè)粘貼密實(shí)度。如錨固區(qū)粘結(jié)面積少于90%, 非錨固區(qū)粘結(jié)面積少于70%, 則此粘結(jié)件無(wú)效, 應(yīng)剝下重新粘結(jié)。
7.防腐處理
鋼板粘貼后, 應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐處理??稍阡摪灞砻婕八闹芊鬯12.5 水泥砂漿保護(hù), 如鋼板面積較大, 為了有利于砂漿粘貼, 可粘一層鉛絲網(wǎng)或點(diǎn)粘一層豆石。并在抹灰時(shí)涂刷一道混凝土界面劑。水泥砂漿的厚度, 對(duì)于梁不應(yīng)小于20mm, 對(duì)于板不應(yīng)小于15mm。
三、材料要求
粘貼鋼板加固法對(duì)材料要求較高。加固所用粘結(jié)劑, 必須粘結(jié)強(qiáng)度高、耐久性好、具有一定彈性。膠粘劑的質(zhì)量對(duì)強(qiáng)度影響極大, 應(yīng)認(rèn)真選擇, 由于原材料質(zhì)量、工藝操作變化, 不同廠家管理不同, 可能生產(chǎn)出來(lái)的結(jié)構(gòu)膠質(zhì)量有較大波動(dòng), 若質(zhì)量不佳, 粘鋼加固梁受力時(shí), 容易出現(xiàn)鋼板撕脫而破壞。故現(xiàn)場(chǎng)使用的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn), 其強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)不低于砼強(qiáng)度, 但檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)膠的方法尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn), 只能參照已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。
加固所用鋼板,一般以Q235 鋼或Q345 鋼為宜。鋼板、連接螺栓及焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB50017- 2003) 規(guī)定采用。粘貼鋼板加固基層的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20。
四、施工要求
粘貼鋼板加固法的施工要求比較嚴(yán)格。嚴(yán)格控制施工溫度,以15℃~28℃為宜,溫度偏低時(shí),應(yīng)采用一定加溫措施。嚴(yán)格控制膠結(jié)材料的配合比, 必要時(shí)輔以稀釋劑、增塑劑、固化劑等外加劑。需粘結(jié)鋼板處的混凝土表面應(yīng)清鑿平順( 使混凝土粗骨料出露為宜)。
用于粘貼的鋼板可用鋼絲刷或噴砂徹底除銹, 并使表面有一定粗糙度。粘貼時(shí)應(yīng)保證環(huán)氧砂漿飽滿(mǎn)。一般在混凝土表面及鋼板表面分別涂刷一層均勻的環(huán)氧砂漿薄層, 合計(jì)層厚約2mm, 然后加壓使之密貼并使之固定( 粘結(jié)劑固化前應(yīng)有措施使鋼板固定并夾緊)。粘貼前應(yīng)在混凝土上鉆孔并安裝錨固螺栓( 兼作固定件和壓緊件),要求埋設(shè)牢固,具有可靠的抗拔力, 以保持粘貼鋼板時(shí)有效地加壓, 同時(shí)還可幫助鋼板克服剪切變形, 有利于粘貼的耐久性, 應(yīng)對(duì)鋼板外表面進(jìn)行防銹處理和被加固部位構(gòu)件的外觀處理。粘結(jié)劑應(yīng)密封保存、遠(yuǎn)離火源并避免陽(yáng)光直接照射。施工人員應(yīng)穿工作服, 戴防護(hù)口罩和手套, 施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保護(hù)良好的通風(fēng)。
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