粘貼鋼板加固法

1、一、粘貼鋼板加固法原理鋼板粘貼補強(qiáng)法是：采用環(huán)氧樹脂系列粘接劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物的受拉區(qū)域薄弱部位，使之與結(jié)構(gòu)物形成整體，用以代替需增設(shè)的補強(qiáng)鋼筋，通過鋼板與補強(qiáng)結(jié)構(gòu)的共同作用，提高其剛度，限制裂縫開展，改善鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài)，提高梁的承載能力，以達(dá)到補強(qiáng)效果一種加固方法。用粘貼鋼板來加固橋梁，在國外已得到廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)也有不少實例，這是因為這種加固法具有以下優(yōu)點：（1）不需要破壞被加固的原有結(jié)構(gòu)物；（2）加固工程質(zhì)量

2、要求很高，但施工時并不要求高級的專門技術(shù)人員操作；（3）加固工程幾乎不增大原結(jié)構(gòu)物的尺寸；（4）能在短期內(nèi)完成加固工程；（5）幾乎可以不改變具有歷史價值建筑的原有藝術(shù)特點。粘貼鋼板加固的常用形式有：板梁橋或T梁橋梁底粘貼縱向鋼板加固、箱梁或T梁（或工字梁）梁腹粘貼斜向鋼板加固、懸臂梁牛腿或掛梁端部粘貼鋼板加固、拱橋拱圈粘貼鋼板加固等。為保證鋼板與被加固的構(gòu)建形成整體，鋼板必須有足夠的錨固長度，粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性。為避免鋼板

3、脫膠拉開，端部可用加緊螺栓固定，但必須注意不要對構(gòu)建截面造成不必要的損傷。二、鋼與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度加固時粘貼上的鋼板，能否與原構(gòu)件混凝土整體協(xié)同工作，取決于鋼板與混凝土之間的粘貼強(qiáng)度。就鋼與混凝土的粘貼抗剪強(qiáng)度和粘貼抗拉強(qiáng)度進(jìn)行如下實驗：(1)在C40級的混凝土立方體試塊上，用結(jié)構(gòu)膠結(jié)粘合兩塊大小相同的鋼板，在結(jié)構(gòu)膠完全固化后，進(jìn)行剪切實驗（如圖1）。結(jié)果表明，剪切破壞發(fā)生在混凝土，而不再粘結(jié)面上，混凝土的破壞面大于粘合面?？梢?，粘結(jié)抗

4、剪強(qiáng)度大于混泥土的抗剪強(qiáng)度。（2）粘結(jié)抗拉實驗把兩塊鋼板對稱的粘結(jié)在C40級的混凝土立方體試塊上，進(jìn)行抗拉實驗（如圖）結(jié)構(gòu)表面，拉斷面發(fā)生在混凝土試塊上，而粘結(jié)面完好，混凝土的破壞面大于粘合面?？梢姡辰Y(jié)抗拉強(qiáng)度大于混凝土的抗拉強(qiáng)度。上述實驗表面，用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)的鋼板與混凝土，無論其粘結(jié)抗剪，還是粘結(jié)抗拉，破壞均發(fā)生在混凝土，粘結(jié)強(qiáng)度取決于混凝土的鋼板自身強(qiáng)度。因此，鋼板與混凝土的粘結(jié)抗剪、粘結(jié)抗拉強(qiáng)度，可取等于混凝土的抗剪強(qiáng)度、軸心抗拉

5、強(qiáng)度。三、粘貼鋼板加固設(shè)計首先，應(yīng)對橋梁存在的病害與產(chǎn)生缺陷的原因進(jìn)行分析，當(dāng)確定采用粘貼鋼板進(jìn)行加固后，根據(jù)病害與缺陷的所在部位，確定鋼板的規(guī)格和粘貼部位和形式。一般將鋼板粘貼在被加固的橋梁結(jié)構(gòu)受力部位的外邊緣，以便充分發(fā)揮粘貼的鋼板強(qiáng)度與作用，同時封閉粘貼部位的裂縫和缺陷，約束混凝土變形，從而有效地提高被加固構(gòu)件的剛度和抗裂性。設(shè)計時，可根據(jù)需要與可能在不同的部位粘貼鋼板，有效地發(fā)揮粘鋼構(gòu)件的抗彎、抗剪、抗壓性能。(1)為了提高橋梁

6、結(jié)構(gòu)的抗彎能力，一般在構(gòu)件的受拉緣的表面粘貼鋼板，使鋼板與原結(jié)構(gòu)形成整體來受力，此時以鋼板與混凝土粘結(jié)處的混凝土局部抗剪切強(qiáng)度控制設(shè)計。合理與安全的設(shè)計應(yīng)控制在鋼板發(fā)生屈服變形前，粘結(jié)處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。(2)當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力區(qū)斜筋不足，為了加固和增加結(jié)構(gòu)的抗剪切強(qiáng)度時，可將鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)的側(cè)面（如圖2），并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼(斜度一般為4560)，以承受主拉應(yīng)力。(3)補強(qiáng)設(shè)計時，鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮將鋼板換算

7、成鋼筋，原有構(gòu)件承受恒載與活載，增加的鋼板承受原有構(gòu)件承受不了的那部分活載。(5)建筑結(jié)構(gòu)膠配制1)建筑結(jié)構(gòu)膠選擇。選擇磯JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠。它由甲乙兩組分組合而成，甲組料為結(jié)構(gòu)膠基料，乙組料為固化劑。兩組材料配合后必須在30min內(nèi)使用，否則開2)配合比(質(zhì)量比)。礬JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠兩個組分的配合比例按該膠說明書采用，配合時稱量必須準(zhǔn)確。3）拌和配合工藝。①使用易散熱的寬淺軟塑料(聚乙烯)盆或筒作為盛器，容器內(nèi)不得有水和油污，保持清

8、潔。②先稱好并放入需要量的甲組料。③然后放入與甲組料相應(yīng)的事先稱好的一定量的乙組料。④必須充分拌和。拌和可用人工，也可用電動攪拌器拌和，一般以后者為好，省力，易拌均勻。攪拌應(yīng)按同一方向進(jìn)行，避免產(chǎn)生氣泡攪拌時，避免臟水分進(jìn)入容器。（6）建筑結(jié)構(gòu)膠涂敷和黏合工藝1）選擇晴朗、干燥天氣操作。2）將新配好拌和均勻的建筑結(jié)構(gòu)膠，用刮刀(鏟刀)緊密地、均勻地分別涂抹在做過表面清潔處理的混凝土結(jié)合面和鋼板結(jié)合面處，使之充分浸潤在教合面上。3）在混凝

9、土孔眼中擠入結(jié)構(gòu)膠。塞上脹錨螺栓(脹錨螺栓也要用丙酣擦拭除油污)。4）然后再把結(jié)構(gòu)膠涂抹在鋼板教合面上，使之在板寬中央涂抹膠的厚度達(dá)3mm，兩側(cè)可薄一些，并由多人共同托住鋼板，對準(zhǔn)脹錨螺栓向混凝土教合面合上，并迅速擰緊脹錨螺栓錨固鋼板，使鋼板與混凝土教合面緊密蒙古合，擠出多余建筑結(jié)構(gòu)膠。5）涂膠飽滿程度檢查。用于錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如元空洞聲表示己粘貼密實，否則應(yīng)剝下鋼板，重新補膠粘貼。（7）固化時間及粘貼質(zhì)量檢查1)拌和的建筑結(jié)構(gòu)

10、膠，其基本固化時間約24h，此后即可受力。2)同化后，應(yīng)用小錘輕輕敲擊鋼板，由聲響判斷結(jié)結(jié)效果。結(jié)結(jié)面積應(yīng)不少于90%，否則此結(jié)結(jié)件不合格，應(yīng)剝下重新粘貼或采取有效措施補粘或補強(qiáng)。（8）鋼板防銹處理工藝1)鋼板外露部分在涂漆前必須除銹，用丙隅擦去油污，并保持干燥。2)防銹涂料可采用磯JLN型特防三涂。涂刷特防膠前，鋼板必須除銹，呈金屬光澤，由丙自同除油污，進(jìn)行嚴(yán)格清潔處理后，才可進(jìn)行涂刷。后涂必須在前涂固化后才能進(jìn)行。(9)注意事項1)

11、由于清潔劑丙酬是易燃物質(zhì)，應(yīng)由專人管理，使用時應(yīng)嚴(yán)格禁止操作者吸煙，以防失火。2)教合面處理必須嚴(yán)格按照要求執(zhí)行，粘鋼質(zhì)量主要取決于建筑結(jié)構(gòu)膠的質(zhì)量和教合面清潔處理。3)由于拌和配好的建筑結(jié)構(gòu)膠使用期為30mim，因此教合前必須事先做好一切準(zhǔn)備工作，然后再配膠。這樣才能保證在使用期內(nèi)完成結(jié)合操作。4)關(guān)于鋼板焊接接長工藝:①鋼板采用對焊，焊縫與受力方向應(yīng)成45角。②焊縫不應(yīng)布置在受力最大處，如板的跨中不應(yīng)設(shè)置焊縫。③在粘鋼前，應(yīng)對鋼板焊