钢板空鼓灌注粘钢胶、灌注环氧树脂胶

钢板空鼓灌注粘钢胶、灌注环氧树脂胶

钢板加固采用环氧树脂粘钢胶胶粘剂

本工程中的主体承重柱，设计中要求对既有8个柱子进行外部包钢后再进行增大截面加固处理。对于梁，曾采用粘钢法进行过加固处理，本次工程中主要对梁原加固的施工缺陷进行修复处理。
1.1 工作原理
外包钢加固技术是在混凝土柱或梁外侧包以型钢或钢板，内部灌注粘结剂的一种加固方法。采用外包钢加固，构件的截面尺寸增加不多，但混凝土构件的承载力可大幅度提高。
外包钢加固分为湿式和干式两种方法，把型钢与原构件间留有一定的间隔，并在其间灌注环氧树脂粘结剂或环氧砂浆，使型钢架和原构件能整体工作共同受力的加固方法称为湿式外包钢加固法。
1.2 施工特点
1.2.1施工简便、快捷，被加固件断面尺寸和重量相对较小。
1.2.2 建筑结构胶将钢板(型钢)与混凝土紧密粘结，将加固件与被加固体结合为一体。结构胶固化时间短，完全固化后即可以正常受力工作。
1.3 适用范围
1.3.1 本加固方法适用一般承受静力作用受弯及受拉构件及剪力墙的开洞加固。
1.3.2包贴在混凝土构件表面上的型钢或钢板，其外表面应进行防锈蚀处理，表面防锈蚀材料对钢材及胶结剂应无害。
1.3.3采用外包钢加固钢筋混凝土结构，长期使用的环境温度不应高于60℃。处于特殊环境（腐蚀、放射、高温等）下的混凝土结构进行加固时，除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外，尚应采用耐环境因素作用的胶结剂，并按专门的工艺要求进行粘贴。
1.3.4当被加固构件的表面有防火要求时，应按现行国家标准《建筑防火设计规范》GB50016规定的耐火等级及耐火极限要求，对加固构件进行防火保护。
1.3.5．被加固混凝土结构构件的现场实测混凝土强度等级不应低于C15。且混凝土表面的正拉粘结强度不得低于1.5MPa。
1.3.6．采用外包钢加固技术对钢筋混凝土结构进行加固时，应卸除作用在结构上的活荷载。
1.4材料技术标准
1.4.1钢板、型钢
⑴．应采用Q235或Q345钢材；对重要结构的焊接构件，若采用Q235级钢，应选用Q235-B级钢；本工程中选用钢材均为Q235-B级钢。
⑵．钢材质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。
⑶．不得使用无出厂合格证、无标志或未经进场检验的钢材。
1.4.2结构胶力学性能指标
选用灌注粘结剂应满足《混凝土结构加固设计规范》及设计图纸的要求。本分项工程中选用的灌注胶为***，其粘结强度见5-1表。
结构胶的粘结强度
被粘基层材料种类
破坏特征
抗剪强度(MPa)
轴心抗拉强度(MPa)
试验值
(fv0)
标准值
(fvk)
设计值
(fv)
试验值
(ft0)
标准值
(ftk)
设计值
(ft)
钢－钢
胶层破坏
≥18
9
3.6
≥33
16.5
6.6
钢－砼
混凝土破坏
≥fv0
fcvk
Fcv
≥fct0
fctk
fct
砼－砼
混凝土破坏
≥fv0
fcvk
Fcv
≥fct0
fctk
fct

1.5 施工工序
包钢分项工程施工工序流程见1-1图。
混凝土基面放线、打磨
钢板下料
混凝土基面清理
钢板钻孔、打磨
植M12锚栓，钢板预贴
焊接
埋管注胶
固化、卸加压固定系统
检验、维护
图1-1 包钢加固工序流程
1.6施工技术要点
1.6.1 钢板表面处理
钢板粘接面，须进行除锈和粗糙处理。如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直至出现金属光泽。磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，其后用棉丝沾 擦拭干净。
1.6.2 基层表面处理
对原混凝土构件的粘合面，混凝土面应凿除粉饰层，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去2－3mm厚表层，较大凹陷处用找平胶修补平整，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘或清水冲洗干净，后用棉布沾 拭净表面，待粘贴面完全干燥后备用。
1.6.3 现场配胶
粘结剂作为建筑结构胶组份，使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用，按产品使用说明书规定配制，注意搅拌时应避免污水进入容器，按同一方向进行搅拌，容器内不得有油污。
1.6.4 配制结构胶严格按结构胶说明书提供的配比配制，搅拌均匀后方可使用。一次配胶量不宜过多，以40～50分钟用完为宜。
1.6.5 预贴钢板并焊接
因柱子高达到8m，可能受钢板定尺长度和实际施工情况的限制，角钢可分段焊接在一起。结构胶是环氧胶，在焊接的过程中容易炭化形成空鼓，使得钢板与原结构不能形成一个有效的加固体系，因此采用灌注结构胶的包钢工法进行施工。**在混凝土上将布设锚栓的孔洞和钢板一道与预贴钢板前配钻，然后将加工符合要求的钢板用锚栓固定于构件上，并焊接在一起，焊接要符合设计图纸及规范要求，焊条要根据型钢和缀板的材质而定，焊角高度要满足设计要求，焊接时不得出现未焊透、夹渣、气孔等焊接缺陷。
1.6.6 埋管封边并注胶
⑴ 焊缝检验合格后，用环氧胶泥沿钢材边缘封严。结合现场实际情况确定埋管位置及间距。
⑵ 严格按结构胶说明书提供的配比配制，搅拌均匀后方可使用。一次配胶量不宜过多，现配现用，以防凝胶，以40～50分钟用完为宜。　
⑶ 用气泵和注胶罐进行注胶，注胶时竖向按从下向上的顺序，水平方向按同一方向的顺序，注胶时待下一注胶管（孔）溢出胶为止，依次注胶，直至所有注胶管（孔）均注完。后一个注胶管（孔）用于出气孔，可不注胶，注胶结束后清理残留结构胶。
⑷ 注胶后不应在对钢板进行锤击、移动、焊接。
5.6.7 成品保护
对粘贴到位的构件做好标示工作，提醒其他人员防止在结构胶固化时间内对粘贴钢材扰动。
1.7 柱子包钢、梁粘钢加固处理
梁粘钢工程是本工程粘钢项目的重点及难点，对其工程质量必须高标准要求，在充分掌握灌注法粘钢的技术要求和施工工法的基础上，进一步地根据本工程特点，提高其施工质量控制要点和技术标准要求。
1.7.1 混凝土基面放线及基面清理
本工程中被加固梁的截面尺寸为200x600mm，按照施工图纸的尺寸用墨线弹出被粘混凝土面的位置，所弹两条墨线间的宽度应大于原设计图纸尺寸宽度2-3mm。则应对墨线弹出的混凝土结构的粘合面，用硬毛刷粘拭洗涤剂，刷除表面油垢污物后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去2－3mm厚表层，用压缩空气除去粉尘，或清水冲洗干净，待完全干燥后用棉丝粘 擦拭表面即可。
1.7.2 钢板下料及钢板打孔、打磨
为保证钢板与原混凝土结构粘结时二者能紧密吻合，则必须加大钢板的加工要求标准。梁底、梁侧钢板的的厚度为5mm,则根据设计图纸的尺寸结合现场实测尺寸加工钢板，根据被加固拱梁的尺寸 加工出其弧度。在钢板上测量出安装M12螺栓的位置，并用十字线标清，再用台钻按照标清的螺栓位置钻Ф14 mm的孔。对于钢板粘接面，须进行除锈和粗糙处理，如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直至出现金属光泽。磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，其后用棉丝沾 擦拭干净。
1.7.3 打固定螺栓、钢板预贴
将按要求加工好的钢板预贴在拱梁上已打磨好的被粘混凝土面上，且二者的位置对齐，然后在混凝土面上标清安装M14螺栓的位置，则用电锤在其位置配钻出螺栓孔，在钻孔开始前，应**用钢筋探测仪探测出被钻孔位置是否有钢筋，如在其位置正好能赶上原结构钢筋，则应调整钻孔位置。严禁杜绝伤害其结构内钢筋。
1.7.4 灌注胶配制
本工程包钢胶采用灌注胶，结构胶在使用前应进行现场质量检验，合格后方能使用，配制结构胶严格按结构胶说明书提供的配比配制，搅拌均匀后方可使用，注意搅拌时应避免雨水进入容器，按同一方向进行搅拌，容器内不得有油污。一次配胶量不宜过多，以40～50分钟用完为宜。
1.7.5 埋管封边并注胶
在钢材上按照螺栓的位置进行与混凝土面对孔，将钢材上的孔与螺栓对准粘贴到位后，上紧螺栓，将需要焊接的钢板进行焊接。焊缝检验合格后，用环氧胶泥沿钢材边缘封严。结合现场实际情况确定埋管位置及间距。如不埋管，可在角钢和缀板上钻φ6注胶孔，孔间距不大于500mm。用气泵和注胶罐进行注胶，注胶时竖向按从下向上的顺序，水平方向按同一方向的顺序，注胶时待下一注胶管（孔）溢出胶为止，依次注胶，直至所有注胶管（孔）均注完。后一个注胶管（孔）用于出气孔，可不注胶，注胶结束后清理残留结构胶。注胶后不应在对钢板进行锤击、移动、焊接。
1.7.6 固化、卸加压固定系统
对粘贴到位的构件做好标示工作，提醒其他人员防止在结构胶固化时间内对粘贴钢材扰动。
1.7.7 表面处理
拱梁粘钢加固处理后还需要增大截面，粘钢完成的梁，对其表面钢板粘砂处理以利于新增混凝土与钢板表面间的连接。
1.8 技术保障措施
包钢加固是在砼构件表面用建筑结构胶粘钢板，依靠结构胶良好的正粘结力和抗剪切性能，使钢板与砼牢固的形成一体，以达到加固补强作用。本工程包钢项目工作量较大，施工质量是相当重要。为确保施工质量高标准有效地控制，施工过程中必须采取如下有效技术保障措施：
1.9.1 地加工加固钢材
仔细识读分析工程设计图纸，重点解决提高钢板加工精度，其钢板加工的弧度应与原结构弧度相吻合，宽度应符合设计图纸要求，力求使加工精度达到设计要求；选择机具加工能力强、技术水平高的单位进行委托加工生产。
1.9.2 选择优质的灌注胶
严格按照设计要求，选用符合设计要求的灌注胶，使用过程中严格审查材料质量检验报告及产品出厂合格证，其各项指标应达到规范设计要求，坚决杜绝不合格产品进入施工现场。
1.9.3 搭设合理的施工操作平台
根据被加固构件的位置和施工现场具体情况，合理搭设便于施工操作的工作平台，减少施工辅助时间，提高施工效率。
1.9.4加强施工过程中重要作业环节的操作
在具体施工过程中，一定要对粘结面的处理、灌注胶的灌注及螺栓的安装等重要施工环节进行严格的施工质量过程控制，并严格按照包钢施工工序和工艺操作施工。
1.9.5 加强对施工成品的保护
施工过程中对成品的保护非常重要，对按要求施工完毕的构件做好标示工作，提醒他人禁止在结构胶固化期间对粘贴钢板进行扰动。
1.9.6 加强施工后的自检
包钢加固工作完成后，经项目部自检合格后，报请甲方、设计、监理及总包单位组织验收，并填写分项工程验收记录表。