結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)，用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑，在混凝土構(gòu)件表面用建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板，使鋼板與混凝土牢固的形成一體，能達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的。本文著重論述了加固技術(shù)的特點(diǎn)和基本原理、適用范圍及發(fā)展歷程等。

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，人們對(duì)生活質(zhì)量和居住環(huán)境的結(jié)構(gòu)按要求越來越高，由于混凝土構(gòu)筑物因出現(xiàn)功能性改變，如擴(kuò)建、增加荷載等，活在出現(xiàn)質(zhì)量問題，如配筋不足、在后修補(bǔ)、混凝土強(qiáng)度不夠等，都需要進(jìn)行加固。其加固施工和加固方案的制定尤為重要，對(duì)于需要加固的構(gòu)筑物，應(yīng)根據(jù)構(gòu)筑物的不同情況制定不同的加固方案。方案的確定要遵循安全、經(jīng)濟(jì)、快捷、施工方便的原則，只有這樣，加固工程才能收到良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，而粘鋼加固這一方案很好的滿足了以上各種要求。

一、施工方法

1、結(jié)構(gòu)粘鋼適用范圍

適用于承受靜力為主的梁板柱構(gòu)件受彎、剪、拉、壓加固，以及鋼筋焊接點(diǎn)斷裂加固；施工中漏放鋼筋加固；混凝土標(biāo)號(hào)達(dá)不到，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固；加層抗震加固；陽臺(tái)根部斷裂加固；牛腿接點(diǎn)加固；懸掛式吊車梁提高荷載加固；樓面荷載集中力加固；火災(zāi)后梁柱砼燒壞加固；混凝土柱子牛腿斷裂加固；橋式吊車梁加固；薄腹梁斷裂加固；爆炸沖擊波破壞梁體加固；提高樓面荷載加固；屋架梁下弦腐蝕嚴(yán)重露筋加固；斷梁加固；截柱加固；減震加固；梁柱受化學(xué)腐蝕的粘鋼加固；舊房綜合改造加固；生命線建筑物抗震加固；剪力墻開1.6米以下的圓洞加固，開1mx2m以下的門洞加固；橋梁斷裂、舊橋維修加固；提高柱子承載力解決柱子軸壓比超標(biāo)加固等結(jié)構(gòu)工程。本工程屬于：提高樓面荷載加固、樓面荷載集中力加固和懸掛式吊車梁提高荷載加固等多種綜合形式。

2、施工方案選擇

原有結(jié)構(gòu)梁采用外粘型鋼法加固，加固方式主要分為兩種：第一種為梁頂粘鋼，即梁頂錨固膨脹螺栓后在梁頂及鋼板底面均涂刷結(jié)構(gòu)膠，直接粘接鋼板；第二種為梁底粘鋼，梁底錨固螺栓后涂膠粘結(jié)鋼板，并在梁兩側(cè)錨固膨脹螺栓固定U型鋼板抱箍用以箍住梁底鋼板，兩道U型鋼板箍采用縱向壓條連接。

(1)梁頂粘鋼加固方法

梁頂粘結(jié)鋼板寬度與梁同寬，鋼板厚10mm長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)圖紙尺寸，鋼板粘結(jié)在靠近框架柱的梁端支座處，按設(shè)計(jì)要求的錨栓間距用M10膨脹螺栓擰緊鋼板固定在梁頂。

(2)梁底粘鋼加固方法

梁底粘結(jié)鋼板寬度與梁同寬，鋼板厚10mm長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)圖紙尺寸，鋼板粘結(jié)在框架梁跨中部分，按設(shè)計(jì)要求的錨栓間距用M10膨脹螺栓擰緊鋼板固定在梁底，用10mm鋼板做成100mm寬的U型鋼板箍開口向上箍住梁底鋼板，用結(jié)構(gòu)膠粘在鋼板底和框架梁側(cè)面，在鋼板箍上對(duì)應(yīng)預(yù)留螺栓位置處開孔，鋼板箍外側(cè)安裝縱向壓條后擰緊已埋M10膨脹螺栓，逐步加壓使得鋼板與梁、鋼板與抱箍、抱箍與梁貼緊，隨即進(jìn)行液壓頂緊梁底鋼板加壓，保證鋼板與梁粘結(jié)緊密。每?jī)傻繳型鋼板箍為一組，間距為360mm，現(xiàn)場(chǎng)用6mm厚100mm寬400mm長(zhǎng)的縱向壓條連接成整體。

二、施工過程控制

1、施工要點(diǎn)

(1)混凝土基面放線、處理、清理

放線鑿除框架梁板需粘貼面砂漿層、油垢、污物，清理寬度及長(zhǎng)度根據(jù)圖紙而定。用磨光機(jī)裝金剛石磨片打磨除去2～3mm厚表層，直至完全露出新面。如遇梁板不直或不平時(shí)進(jìn)行打鑿或結(jié)構(gòu)膠修補(bǔ)平整，并用無油壓縮空氣吹除粉塵或清水沖洗干凈之后，再用脫脂棉沾丙酮擦試干凈。砼表面避免水源和潮濕，必要時(shí)采用壓縮空氣吹凈浮塵，使混凝土表面保持干燥，還用乙炔氧氣焊或汽油噴燈烤干。

(2)鋼板下料、鉆孔、打磨

下料：按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求一次性進(jìn)行裁剪鋼板，為保證鋼板連續(xù)受力的特性不出現(xiàn)接頭需用整張鋼板裁料，由于板厚僅為10mm采用普通電氣焊切割很容易出現(xiàn)彎曲變形，影響粘結(jié)加固效果，對(duì)此采取到構(gòu)件加工廠用裁板機(jī)進(jìn)行下料，下料后如出現(xiàn)彎曲變形隨即用調(diào)平機(jī)或錘擊手工進(jìn)行調(diào)平。

對(duì)預(yù)貼鋼板表面的處理：鋼板粘接面，如鋼板未生銹或輕微銹蝕，須進(jìn)行除銹和粗糙處理，采用手動(dòng)砂輪機(jī)打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤，打磨粗糙度越大越好，打磨紋路與鋼板受力方向垂直，其后用棉絲或脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。

放樣鉆孔：上述工作完成之后，再把預(yù)貼鋼板放樣，保證達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)再進(jìn)行鋼板鉆孔和混凝土梁體鉆孔，鉆孔時(shí)采用無損沖擊電鉆鉆孔，鉆孔深度及鉆孔規(guī)格按有關(guān)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求，采用Φ14mm的鉆頭鉆孔，按設(shè)計(jì)圖紙布置要求，沿鋼板條長(zhǎng)度方向打深度不小于60mm的盲孔，外露螺絲長(zhǎng)度宜為35mm；如遇梁底鋼筋密集處需重新移位后再鉆孔，當(dāng)單排孔距大于設(shè)計(jì)要求的尺寸時(shí)需多補(bǔ)打一個(gè)孔。

(3)安裝螺栓、鋼板預(yù)貼

用壓縮空氣清理孔內(nèi)浮塵，再用丙酮清洗盲孔，在孔內(nèi)涂一層環(huán)氧樹脂基液。用丙酮浸泡清洗膨脹螺栓，晾干后涂一層環(huán)氧樹脂基液。向孔內(nèi)塞入1／3孔深的軟環(huán)氧膠泥，植入M10膨脹螺栓，并緊固后松下螺母，螺栓外露長(zhǎng)度不小于35mm，安裝完螺栓后先用扳子初擰螺母固定（不要一次性擰緊）。將已加工打磨好的鋼板再次放樣預(yù)貼在梁底或梁頂，準(zhǔn)備涂膠粘貼，拼裝好后的鋼板位置與實(shí)際位置偏差不允許大于規(guī)范允許偏差。

(4)粘鋼膠配制

粘鋼膠必須使用改性環(huán)氧樹脂的粘鋼膠，禁止使用不飽和樹脂和乙二胺為固化劑的粘鋼膠，膠體不能聞到剌鼻味道。按規(guī)定的配膠比例A:B=2:1精確稱量HM-120結(jié)構(gòu)粘鋼膠，然后倒入潔凈容器內(nèi)，按同一方向充分?jǐn)嚢瑁员苊猱a(chǎn)生氣泡。

攪拌時(shí)，應(yīng)采用低速攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?，拌好的膠液色澤應(yīng)均勻、無氣泡，并應(yīng)采取措施防止水分、油污及灰塵等雜質(zhì)的混入。

 (5)涂膠和粘貼

用小鏟刀將配制好的結(jié)構(gòu)膠均勻涂抹在鋼材清理面和混凝土清理面上，抹膠厚度1～3mm，中間厚、邊緣薄。將鋼材粘貼到混凝土表面，粘貼到位后，立即用螺栓擰緊和支撐固定，并逐步加壓，緊固螺栓時(shí)要求順著同一個(gè)方向逐個(gè)擰緊，使膠從鋼材邊緣擠出，同時(shí)要不斷清理擠出的膠；但加壓不均仍可能造成局部輕微流淌，所以粘貼1小時(shí)內(nèi)應(yīng)注意檢查，發(fā)現(xiàn)缺膠，及時(shí)補(bǔ)充。

(6)固定加壓

當(dāng)混凝土與鋼板粘結(jié)的養(yǎng)護(hù)溫度不低于15℃時(shí)， 固化24小時(shí)后，即可受力，可以卸除加壓夾具及支撐；固化72小時(shí)后可進(jìn)入下一工序。

鋼板粘貼在梁頂時(shí)，用膨脹螺栓加方墊和緊固螺母方式進(jìn)行錨固加壓，對(duì)鋼板產(chǎn)生復(fù)合錨固力，從而使梁端和梁柱交接部位受力均勻，壓力以不小于0.1MPa為宜。還可將提前準(zhǔn)備好的50Kg的鋼錠碼放在鋼板上部適當(dāng)加壓，以使膠液剛剛從鋼板邊擠出為宜。

鋼板粘貼在梁底時(shí)，首先緊固梁底的螺母進(jìn)行錨固加壓，隨即按照設(shè)計(jì)要求安裝10mm厚U型鋼板箍箍住梁底鋼板，并將開口部分用10mm厚鋼板壓條連接成整體后再由M10膨脹螺栓固定在框架梁兩側(cè)，擰緊螺母錨固加壓。同時(shí)梁底加設(shè)鋼管支撐頂升系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)加固梁底下方的平臺(tái)上安放一根長(zhǎng)4米的工18工字鋼，型鋼底部用楔形鋼板找平，上部搭設(shè)單排腳手架，立桿間距為0.8米，水平桿間距1.0米，靠近型鋼和梁底部位均加設(shè)水平橫向拉桿，且拉桿下部為雙扣件鎖緊，立桿頂部安裝U型管托，管托內(nèi)橫向布置一根100X100的木楞頂住梁底鋼板，旋緊管托螺絲，逐步對(duì)鋼板進(jìn)行加壓，直至擰緊不能松動(dòng)為止，鋼管架頂撐在頂緊加壓約3天后可卸荷,拆除頂升腳手架。

(7)檢驗(yàn)

一般是用肉眼觀察如發(fā)現(xiàn)鋼板與混凝土表面之間有空隙的地方，應(yīng)及時(shí)填入膠結(jié)劑補(bǔ)貼。

檢驗(yàn)時(shí)可用小錘輕擊粘結(jié)鋼板，從音響判斷粘貼效果，也可采用超聲波儀檢測(cè)。若錨固區(qū)有效粘結(jié)面積少于90%，非錨固區(qū)有效粘結(jié)面積少于70%，應(yīng)剝離鋼板，重新粘貼。

對(duì)重要構(gòu)件也可采用載荷檢測(cè)，一般采用分級(jí)加載至正常荷載的標(biāo)準(zhǔn)值，檢測(cè)結(jié)果較直觀、可靠，但費(fèi)用較高。

(8)保護(hù)

對(duì)粘貼到位的構(gòu)件做好標(biāo)識(shí)工作，提醒其他人員防止在結(jié)構(gòu)膠固化時(shí)間內(nèi)對(duì)粘貼鋼材擾動(dòng)，粘貼3天后，鋼板表面涂一層改性環(huán)氧液后再涂防銹漆3道和面漆2道。

三、質(zhì)量評(píng)定

1、質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

加固構(gòu)件的粘鋼質(zhì)量采用無破損檢驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)做粘結(jié)試驗(yàn)兩種形式。無破損檢驗(yàn)即外觀檢查鋼板邊緣溢膠情況；用小錘敲擊鋼板，檢驗(yàn)鋼板粘結(jié)密實(shí)度。錨固區(qū)有效面積不大小于90%，非錨固區(qū)有效粘結(jié)面積不少于70%，現(xiàn)場(chǎng)粘結(jié)試驗(yàn)（每組三塊試件），采用3塊100X100mm的鋼板。混凝土基面：與粘鋼部位的混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同。試驗(yàn)步驟：首先分別在每塊鋼板中心位置焊一根800mm長(zhǎng)的鋼筋，而后按粘鋼工藝要求將三塊鋼板分別粘在混凝土基面上，待膠固化后（72小時(shí)）用現(xiàn)場(chǎng)拉拔儀進(jìn)行抗拉和抗剪試驗(yàn)。由于膠的抗拉和抗剪強(qiáng)度均大于混凝土的強(qiáng)度，如粘鋼試驗(yàn)破壞發(fā)生在混凝土上，則粘鋼試驗(yàn)屬于合格或符合設(shè)計(jì)要求。

四、結(jié)語

框架梁采用粘鋼加固，充分體現(xiàn)了加固工程所要求的短、平、快、省的特點(diǎn)，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，收到了很好的經(jīng)濟(jì)效益和質(zhì)量效果，同時(shí)也獲得了良好的社會(huì)效益。