「卡本橋樑加固方案」如何有效提高橋樑粘鋼加固的效果?
常規橋樑結構加固方法有貼上碳纖維複合材加固法、貼上鋼板加固法、增大截面加固法、體外預應力加固法,本次我們主要介紹貼上鋼板加固法。
貼上鋼板加固法原理
貼上鋼板加固法是採用環氧樹脂膠粘劑,將鋼板貼上在鋼筋混凝土結構物的薄弱部位,使二者形成一個整體,透過鋼板與補強結構的共同作用,提高其剛度,限制裂縫繼續開展,以達到補強效果的一種加固方法。
粘鋼法的優點與缺點
優點
1、加固效果顯著。
將強度高的鋼板貼上於被加固的鋼筋混凝土薄弱部位,使混凝土和鋼板形成新的整體,共同受力,可充分地發揮鋼板的強度,封閉貼上部位的裂縫,約束混凝土變形,從而有效地提高加固構件的剛度與抗裂性。
2、所佔空間小,對加固結構外觀和使用空間影響極小。
貼上鋼板所佔空間小、幾乎不增加構件的斷面尺寸和重量、不影響建築物的使用淨空間、不影響構件的外觀。
3、加固工藝簡單,施工方便。
只需對被加固構件的表面進行處理,用膠粘劑將鋼板與之牢固地粘結成一個整體,就能使鋼板與原構件很好地共同工作,且不需特殊裝置,所需勞動力少,易於操作。
4、良好的經濟效益。
由於施工快,避免或減少加固施工對建築使用的影響。節約加固材料,降低造價,經濟效益較高。與傳統的鋼筋混土加固方法相比一般
可節約10%—20%的造價。
缺點
1、貼上鋼板的受力存在
應力滯後現象
,且施工時原結構的荷載越大,應力
滯
後越多。
2、
膠粘劑的質量及耐久性
是影響加固效果的主要因素,並且受施工質量的影響顯著。
如何提高粘鋼加固的效果
影響粘鋼加固效果的因素有很多,主要還是從材料的選用,施工技術等方面來最佳化,本次我們總結了以下5點:
一、表面處理
加固構件的粘接面處理及鋼板粘接面處理尤為重要,基面處理不到位會導致粘接效果差,嚴重時可產生粘接剝離。
1、加固構件區域性破損需先進行
鑿毛
,然後用
不低於原混凝土強度等級的細石混凝土
修補後再進行加固。
2、舊混凝土基面處理(有油垢汙物):用硬毛刷蘸高效洗滌劑除去表面的油垢汙物,清水清洗,再對粘接面進行打磨,除去2~3mm厚表層,並進行乾燥處理。
3、對溼度較大的混凝土需進行乾燥處理,待完全乾燥即可。
二、鋼板選擇
1、採用直接塗膠貼上的鋼板厚度
不應大於5mm
;鋼板厚度
大於5mm
,應採用
低壓注膠粘結
。
2、對鋼筋混凝土受彎構件進行正截面加固時,鋼板宜採用條帶貼上,鋼板的
寬厚比不應小於30。
三、粘鋼膠質量
粘鋼膠品質的優劣往往決定了加固效果的好壞,因此在選擇優質粘鋼膠時我們需要關注以下幾點:
1、
選擇優質的粘鋼膠
,根據GB 50728-2011《工程結構加固材料安全性鑑定技術規範》3。0。1明確要求:
凡涉及工程安全的工程結構加固材料及製品,必須按本規範的要求透過安全性鑑定。
根據粘鋼膠檢測報告我們可清晰看到,根據GB50728-2011規定,抗拉強度要求30MPa以上,而
卡本實測值是44MPa以上,超過國標要求14MPa(超過46。7%)
。鋼對鋼拉伸抗剪強度,國標規定15MPa,
卡本實測值是21MPa,超過國標40%
。鋼對鋼拉伸抗剪強度根據GB/T7124-2008測試。
T衝擊剝離長度,是衡量結構膠韌性的重要指標。
可作為抗震設防區建築加固評定結構膠粘劑的標準。簡單說,剝離長度越小,表示結構膠韌性越好,抗震效能越好。
可以看到,
卡本粘鋼膠多項檢驗專案不僅符合國家標準,還遠超國家標準
!
2、
選用合適的膠粘劑,如遇一些特殊施工環境,就要選擇定製化產品。
例如高溫環境進行粘鋼加固,就需要選擇特製耐高溫結構膠進行施工,不能仍然使用常規膠粘劑,否則就會造成粘接失效,影響工程質量。
卡本耐高溫結構膠擁有獨有的專利配方設計,在效能滿足國標要求的情況下,
可以滿足膠體在25℃—125℃內正常固化,強度發展。
四、U形箍和壓條設定
以下內容整理自 JTG/T J22-2008《公路橋樑加固設計規範》。
當貼上的鋼板延伸至支座邊緣仍不滿足第6。2。5條延伸長度的要求時,需採取下列錨固措施:
1、對梁
應在延伸長度範圍內均勻設定U形箍,且應在端部設定一道加強箍。U形箍應伸至梁翼緣板底面。U形箍寬度,對端箍不應小於200mm;對中間箍不應小於受彎加固鋼板寬度的1/2,且不應小於100mm。U形箍的厚度不應小於受彎加固鋼板厚度的1/2。U形箍的上端應設定縱向鋼壓條;壓條下面的空隙應加膠粘鋼墊塊填平。
2、對板
應在延伸長度範圍內通常設定垂直於受力鋼板方向的壓條。壓條應在延伸長度範圍內均勻佈置,且應在延伸長度的端部設定一道。鋼壓條的寬度不應小於受彎加固鋼板寬度的3/5 ,鋼壓條的厚度不應小於受彎加固鋼板厚度的1/2。
五、錨栓安裝
GB 50550-2010 《建築結構加固工程施工質量驗收規範》中明確規定,
粘鋼加固的錨栓應採用化學錨栓,不得采用膨脹螺栓。
直接塗膠貼上鋼板宜使用錨固螺栓,
錨固深度不應小於6。5倍錨栓直徑
。錨栓佈置的間距應滿足下列要求:
1、錨栓中心
最大間距為24倍鋼板厚度
;
最小間距為3倍錨栓孔徑
。
2、
錨栓中心距鋼板邊緣最大距離為8倍鋼板厚度或120mm中的較小者。最小距離為2倍錨栓孔徑。
3、如果錨栓只用於鋼板定位或貼上加壓時,不受上述限制。
六、施工單位的選擇
雖然粘鋼加固是一種傳統的加固方法,但是對於施工工藝的掌握要求卻很高。如果是經驗豐富的施工單位,那就可以做到保證工程的質量,提高施工效率。
提高粘鋼加固的效果,需要選用優質的、適合的膠粘劑、鋼板、錨栓等材料,以及選派專業的施工人員,且嚴格按照施工指導規範施工,才能達到更加理想的加固效果。
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