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桥梁粘钢施工有哪些加固方法

来源:网络  作者:本站  发布时间:2018-10-02  阅读次数:   次

一、粘贴钢板加固法原理
  粘贴钢板加固补强法是:采用环氧树脂系列粘接剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的受拉区域薄弱部位,使之与结构物形成整体,用以代替需增设的补强钢筋,通过钢板与补强结构的共同作用,提高其刚度,限制裂缝开展,改善钢筋及混凝土的应力状态,提高梁的承载能力,以达到补强效果一种加固方法。
  二、适用条件锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位,使其与结构形成整体,以钢板代替增设的补强钢筋。
  三、优点与缺点
  (1)技术先进,性能良好。将强度高的钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土梁受力部位,不仅能保证混凝土和钢板作为一个新的整体共同受力,而且能最充分地发挥粘钢地强度,封闭粘贴部位加固构件的裂缝,约束混凝土变形,从而有效地提高加固构件的刚度与抗裂性;同时可以任意地依设计需要与可能而粘贴,有效地发挥粘钢构件地抗弯、抗剪、抗压地性能,其受力均匀,不会在混凝土中产生应力集中现象。
  (2)所占空间小,不影响被加固结构外观和使用空间。由于加固体大都是一层3~4mm厚钢板粘贴于相对体形或厚度大得多地结构上,因此,加固体所占空间小,基本上不影响外观。加固施工所需空间,也可视净空要求,采用支顶、活动卡和锚栓加压粘贴。
  (3)加固施工周期短。由清理、修补加固构件表面,将钢板粘贴于构件上,到加压固化,大约1~2天时间,比其它的加固法可大大节省施工时间。
  (4)材料消耗小。钢材可按计算的需要量粘贴于构件的加固部位,并和原构件共同协调受力。
  (5)工艺简便。粘钢加固工序为被加固构件表面清理和修补、刚把那除锈、拌胶粘贴、加压固化、钢板外露面图刷防锈漆等,施工工艺简便,只要认真细致,每道工序较容易达到操作规程要求。
  同时,具有不需要破坏被加固的原有结构物;加固工程几乎不增大原结构物的尺寸;几乎可以不改变具有历史价值建筑的原有艺术特点。
  该方法的不足之处是粘贴钢板的受力存在应力滞后现象,且施工时原结构的荷载越大,应力滞后越多;粘结剂的质量及耐久性是影响加固效果的主要因素,并且受施工质量的影响显著。
  四、适用范围
  粘贴钢板加固的常用形式有:板梁桥或T梁桥梁底粘贴纵向钢板加固、箱梁或T梁(或工字梁)梁腹粘贴斜向钢板加固、悬臂梁牛腿或挂梁端部粘贴钢板加固、拱桥拱圈粘贴钢板加固等。为保证钢板与被加固的构建形成整体,钢板必须有足够的锚固长度,粘结剂具有足够的粘结强度和耐久性。为避免钢板脱胶拉开,端部可用加紧螺栓固定,但必须注意不要对构建截面造成不必要的损伤。具体如下:
  (1)适用于受弯及受拉构件;
  (2)适应外部环境温度不高于60℃、相对湿度不大于70%及无化学腐蚀地区的桥梁结构中;
  (3)使用成熟的建筑结构胶,慎重对待新胶种;
  (4)试验表明粘结抗剪、抗拉强度大于混凝土的抗剪、抗拉强度,破坏发生在混凝土上而不在胶层上,钢板与混凝土的粘结强度完全取决于混凝土本身的强度,构件混凝土强度不能过低,否则不能发挥钢板和胶粘剂的作用。
  五、材料要求
  (1)胶粘剂弹性模量高、线膨胀系数小、比较有韧性,耐久性好。
  (2)加固用钢板一般以3号钢或16锰钢为宜,钢板、连接螺栓及焊缝的强度设计值,应按现行钢结构设计规范规定采用。
  六、施工要点粘钢加固施工应按规范规定的工艺流程进行。
  (1)表面处理表面处理包括加固构件结合面处理和钢板贴合面处理,是粘钢加固施工过程最关键的工序,应认真进行。对于混凝土构件结合面应根据构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度,分别按以下四种情况处理:①对很旧很脏的混凝土构件的粘合面,应先用硬毛刷沾高效洗涤剂,刷除表面油垢污物后用冷水冲洗,再对粘合面进行打磨、除去2~3mm厚表层,直至完全露出新鲜面,并用压缩空气除去粉尘。处理后,若表面严重凹凸不平,可用环氧树脂砂浆修补。②如果混凝土表面不是很脏很旧,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2 mm厚表层,用压缩空气除去粉尘,用棉花沾丙酮擦试表面。③对于新混凝土粘合面,先用角磨机将粘合面磨平,再用钢丝刷将表面松散浮渣刷去,用棉花沾丙酮擦试表面。④对于龄期在3个月以内,或湿度较大的混凝土构件,粘钢前尚须进行人工干燥处理。被粘混凝土和钢板表面处理胶粘剂配制加固构件卸载涂胶粘贴固定加压固化检验与试验防腐粉刷90。对于钢板粘合面,应根据钢板锈蚀程度,分别按以下两种方法处理:①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。打磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直。然后用脱脂棉花沾丙酮擦拭干净。②如钢板锈蚀严重,须先用适度盐酸浸泡20min,使锈层脱落,再用石灰水冲洗,中和酸离子、最后用平砂轮打磨出纹道,再用丙酮擦试干净。
  (2)卸荷。为了减轻粘贴钢板的应力、应变滞后现象,粘贴钢板及胶液固化期间应封闭交通。
  (3)配胶。目前结构加固用胶粘剂中最常用的是环氧类粘结剂。环氧类粘结剂分为甲、乙两组分,使用前应进行现场质量检验,合格后方能使用。使用时将甲、乙两组分别按说明规定混合在一起,用转速为100~300r/min的轴式搅拌器搅拌,至色泽均匀为止。容器内不得有油污,搅拌时应避免水进入容器,并按同一方向进行搅拌,以免带入空气形成气泡,降低粘结性能。
  (4)粘贴。粘结剂配制好后,用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上,厚度1~3mm,中间厚边缘薄。然后将钢板贴于预定位置,若是立面粘贴,为防止流淌,可加一层脱蜡玻璃丝布。粘好钢板后,用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,表示已粘贴密实,否则应剥下钢板补胶,重新粘贴。
  (5)固定与加压。钢板粘贴好后立即用特制U型夹具夹紧或用木杆顶撑,压力保持为0.05~0.1MPa,以使胶液刚从钢板边缝挤出为度。若用膨胀螺栓固定,膨胀螺栓一般是钢板的永久附加锚固,其埋设孔洞应与钢板一道于涂胶前钻成。
  (6)固化。环氧类粘结剂在常温下固化,保持在20℃以上,24h即可拆除夹具或支撑,若低于15℃,应采用人工加温,一般用红外线灯加热。固化期间不得对钢板有任何扰动。
  (7)检验。撤除临时固定设备后,应用小锤轻轻敲击粘结钢板,从音响判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度。如锚固区粘结面积少于90%,非锚固区粘结面积少于70%,则此粘结件无效,应剥下重新粘结。对于重大工程,为了真实检验其加固效果,尚需抽样进行荷载试验,一般仅作标准使用荷载试验,即在标准荷载作用下,加固结构的变形和裂缝开展应满足设计的使用要求。
  (8)防腐处理。粘钢加固的钢板,应按设计要求进行防腐处理。可在钢板表面粉刷水泥砂浆保护,如钢板面积较大,为了有利于砂浆粘贴,可粘一层铅丝网或点粘一层豆石。并在抹灰时涂刷一道混凝土界面剂。水泥砂浆的厚度:对于梁不应小于20㎜,对于板不应小于15㎜。

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