如何控制粘鋼加固技術(shù)在工程施工中的施工質(zhì)量

1、如何控制粘鋼加固技術(shù)在工程施工中的施工質(zhì)量摘 要：隨著近幾年建筑業(yè)的飛速發(fā)展，為了滿足建設(shè)單位對房屋建筑的使用要求和保證結(jié)構(gòu)受力安全，構(gòu)件外部粘鋼加固技術(shù)在結(jié)構(gòu)加固工程中被廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：粘鋼加固； 結(jié)構(gòu)膠； 粘結(jié)強度； 粘結(jié)質(zhì)量1 工程概況某工程主樓A段為地下二層、0.00結(jié)構(gòu)以上為二十二層框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑高度90m；建筑面積23520，裙樓B段為五層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積10000，現(xiàn)在主體結(jié)構(gòu)全部施工完。由于建設(shè)方要求對原建筑使用功能進行重新調(diào)整劃分（二十層水箱間的儲水量增加10噸，19層原屋面結(jié)構(gòu)增加3層樓層高度由75.77 m升止90m，引起原結(jié)構(gòu)荷載的增加），經(jīng)過某建筑設(shè)計院有

2、關(guān)設(shè)計人員對原結(jié)構(gòu)驗算，需要對原結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件進行外部粘鋼加固，保證結(jié)構(gòu)受力安全可靠，建筑造型完美，而且經(jīng)濟適用。2 工程特點和施工難點2.1 工程特點根據(jù)該工程的使用功能和建筑造型的變化要求，設(shè)計人員依據(jù)國家現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，通過精心計算和設(shè)計，繪制了詳細的結(jié)構(gòu)加固圖和節(jié)點詳圖，要求對主樓地下室2層至20層原由結(jié)構(gòu)局部剪力墻、柱、梁進行外部粘鋼加固，以滿足水箱間儲水量的增加和19層兩翼結(jié)構(gòu)的增加而產(chǎn)生的荷載要求，B段因上部結(jié)構(gòu)網(wǎng)架設(shè)計的變更，引起結(jié)構(gòu)荷載的增加，需要對各樓層局部柱、梁進行外部粘鋼加固。保證原結(jié)構(gòu)在各種荷載的綜合作用下受力安全。2.2 施工難點該工程的粘鋼量大，施工工期短（75天

3、）。A段和B段的粘鋼面積達2050，分布在各樓層不同部位的各受力構(gòu)件上，原結(jié)構(gòu)樓層內(nèi)磚砌體已封閉完，構(gòu)造柱混凝土已施工完，地下室剪力墻、柱和1-18層剪力墻的粉刷已全部施工完。因此在進行粘鋼加固施工前需做大量的拆除和準備工作。針對不同構(gòu)件的施工難點，提前制定詳細的施工技術(shù)方案，明確各道工序的施工細節(jié)，合理安排勞動力，精心組織，保證粘鋼質(zhì)量，按期完成施工任務(wù)。3 制定詳細的施工技術(shù)方案，便于指導(dǎo)施工實踐結(jié)構(gòu)粘鋼加固技術(shù)作為一項新型的加固施工技術(shù)。具有嚴格的施工工藝流程和操作工藝，以及嚴謹?shù)氖┕B(tài)度，才能保證所加固的結(jié)構(gòu)經(jīng)得起試驗檢測和實踐的驗證。因此，在施工過程中必須把握住以下各個重要環(huán)節(jié)。3.

4、1 粘鋼加固材料的選擇及質(zhì)量要求根據(jù)本工程的設(shè)計要求，粘鋼加固材料為建筑結(jié)構(gòu)膠和加固鋼板。3.1.1 施工中粘結(jié)膠選用中科院大連生產(chǎn)的JGN建筑結(jié)構(gòu)膠。結(jié)構(gòu)膠應(yīng)有足夠高的強度，良好的耐久性和具有一定的彈性。結(jié)構(gòu)膠的各項技術(shù)性能指標必須滿足混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。JGN結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)強度指標見表一：表一： JGN結(jié)構(gòu)膠的粘接強度指標被粘基層材料種類破壞 特征抗剪強度（MPa）軸心抗拉強度（MPa）試驗值（fv0）標準值（fkv）設(shè)計值（fv）試驗值（ft0）標準值（fik）設(shè)計值（ft）鋼鋼膠層破壞1893.63316.56.6鋼混凝土混凝土破壞fv0fcvkfcvft0fctkfctfcv

5、k不同強度混凝土等級的抗剪強度的標準值fv0不同強度混凝土等級的抗剪強度的試驗值fcv不同強度混凝土等級的抗剪強度的設(shè)計值ft0不同強度混凝土等級的軸心抗拉強度的試驗值fctk不同強度混凝土等級的軸心抗拉強度的標準值fct不同強度混凝土等級的軸心抗拉強度的設(shè)計值3.1.2 施工中使用的鋼板選用3鋼，鋼板的各項技術(shù)性能指標必須符合設(shè)計要求，鋼板焊縫的強度設(shè)計值，必須滿足國家現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中的規(guī)定。3.2 施工工藝根據(jù)本工程的特點和施工難點，施工之前要認真熟悉施工圖紙和深刻理解設(shè)計意圖，制定詳細的施工技術(shù)措施，保證粘鋼能夠達到合計要求和預(yù)期效果。3.2.1 粘鋼加固施工工藝流程：搭設(shè)粘鋼腳手架

6、被粘混凝土表面和鋼板表面的處理粘結(jié)膠現(xiàn)場配制被粘混凝土面及鋼板涂敷膠粘結(jié)施工固定鋼板并加壓粘結(jié)膠固化卸支撐檢驗粘結(jié)效果鋼板防腐粉刷處理3.2.2 該工程由于設(shè)計變更，主體結(jié)構(gòu)施工完后，停工時間較長，結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，因此，對被粘混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面，應(yīng)按照下列步驟進行處理：3.2.2.1 對原混凝土構(gòu)件表面，用硬毛刷沾高效洗滌劑刷除表面油垢污染物后，用自來水沖洗，然后用角磨機對粘合面進行打磨，除去12厚混凝土表層，直到完全露出新面，并用無油壓縮空氣吹除粉塵和浮灰，最后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面，即可進行涂敷建筑結(jié)構(gòu)膠，建筑結(jié)構(gòu)膠沿粘結(jié)面部位均勻涂刷一層35厚，對混凝土凸凹不平處用膠填平。3.2.2.2

7、對梁截面寬與高方向的垂直度偏差較大、陰陽角不方正、梁底呈弧形的應(yīng)首先剔除凸出部分，再用高標號水泥砂漿修補平整，以保證鋼板能平粘在梁底上。3.2.2.3 鋼板粘結(jié)面必須進行除銹和粗糙處理，即用平砂輪打磨直至出現(xiàn)金屬光澤（鋼板若沒有生銹或輕微銹蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨處理，直到出現(xiàn)金屬光澤），打磨粗糙程度越大越好，打磨紋路應(yīng)與鋼板方向垂直，之后用脫脂棉沾丙酮擦拭干凈。3.2.2.4 粘鋼板前，應(yīng)對梁、板被加固構(gòu)件進行卸荷。該工程現(xiàn)場施工采用千斤頂頂升方式卸荷，對于承受均布荷載的梁應(yīng)多點均勻頂升，對于由次梁作用的主梁，每根次梁下要設(shè)U型支托，間距500。施工中鋼板應(yīng)嚴格執(zhí)行先焊后粘的原則，嚴禁

8、先粘后焊。3.2.2.5支托為甲、乙兩組份，使用前進行現(xiàn)場質(zhì)量檢查，合格后方能使用，并用天平稱量，按照產(chǎn)品使用說明書規(guī)定配置。注意攪拌時應(yīng)避免雨水進入容器，按同一方向進行攪拌，容器內(nèi)不得有油污。3.2.2.6 建筑結(jié)構(gòu)膠配置好后，用抹刀同時涂抹已處理好的混凝土表面和鋼板粘結(jié)面上，厚度1-3mm，中間厚邊緣薄，然后將鋼板貼于預(yù)定的位置。鋼板粘貼好后，立即使用夾具夾緊或用U型支托支撐固定，旋動支托適應(yīng)加壓，使膠液剛從鋼板邊緣擠出為度。（具體加壓方法如下圖所示），對于剪力墻或柱子構(gòu)件的立面粘貼，為了防止粘接劑流淌，應(yīng)加一層脫蠟玻璃絲布。3.2.2.7 JGN建筑結(jié)構(gòu)膠在常溫下固化，保持在20以上，2

9、4小時即可凝固，可以拆除夾具或支撐，三天可受力使用。若氣溫低于153.2.2.8 粘貼鋼板時用以表傳感器設(shè)備測出鋼板單位面積壓力，供施工中參考依據(jù)。3.2.2.9 構(gòu)件加固完，待結(jié)構(gòu)膠完全凝固后，才能拆除加壓設(shè)施，拆完后用手錘沿粘結(jié)面輕輕敲擊鋼板，如無空鼓聲，表明已粘結(jié)密實。否則應(yīng)剝離下鋼板補膠重新粘貼，直到空鼓面積符合施工技術(shù)規(guī)范的規(guī)定后，才能進行鋼板表面的防腐處理施工。3.2.2.10 鋼板表面的防腐處理，即鋼板表層浮銹清除干凈后，用結(jié)構(gòu)膠點粘一層水刷石（水刷石比豆石表面粗糙），然后用M15水泥砂漿粉刷保護層，厚度25。3.2.2.11 粘鋼加固施工人員必須培訓(xùn)持證上崗。3.3 構(gòu)件外部粘

10、鋼加固法適用的環(huán)境構(gòu)件外部粘鋼加固法施工的環(huán)境溫度不超過603.4 梁、柱粘鋼施工過程中存在的難度和施工措施3.4.1 當梁底預(yù)留安裝配電管線排列過密時，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，保持電管的位置不變，繪制梁底管線平面圖，粘鋼時避開電管位置，通過增加鋼板的厚度來保證結(jié)構(gòu)粘鋼的受力效果。（該方法已征求設(shè)計院結(jié)構(gòu)工程師的意見，同意采用此做法）具體圖示如下頁所示：3.4.2 當原梁底下構(gòu)造柱預(yù)留插筋時，將插筋村梁底用電焊割斷，并根據(jù)構(gòu)造柱所在的位置，在已粘好鋼板的對應(yīng)部位不粘240說明：1 梁底鋼板加壓，采用升降支撐及螺栓綜合加壓。升降支撐間距200-500mm。2 柱鋼板加壓采用U型箍螺栓綜合加壓。3 剪力

11、墻鋼板采用螺栓綜合加壓，間距200mm。4 每50個構(gòu)件為一批，每批抽一組用壓力表傳感器測壓力，供施工參考。的小鋼板。小鋼板在粘結(jié)前焊好412、500長的U型鋼筋頭，便于結(jié)構(gòu)面構(gòu)造柱鋼筋上部的連接。3.4.3可靠，將預(yù)埋件周邊的浮灰清理干凈，用凈水沖洗濕潤，再用1：2水泥砂漿填平壓實。待其凝固干燥后，進行粘貼鋼板施工，粘貼鋼板之前，用-3120的鋼板焊上26墻壓筋，待已粘鋼板膠凝固后在粘墻壓筋上的鋼板條，并固定加壓。保證后砌墻體與柱子之間拉結(jié)。3.4.44 粘鋼施工的質(zhì)量標準本工程工作量大、工期緊、技術(shù)要求較高，為了保證粘鋼質(zhì)量，施工中必須把握住以下幾個環(huán)節(jié)：1 使用加壓的設(shè)施材料必須平直，且

12、有足夠的剛度，從而保證鋼板與混凝土表面粘貼密實。2 保證兩鋼板的搭接長度50。3 拆除臨時固定設(shè)備后，應(yīng)用小垂輕輕敲擊所粘鋼板，從音響來判斷粘結(jié)效果，錨固區(qū)粘結(jié)面積小于90，非錨固區(qū)粘結(jié)面積小于70，證明此構(gòu)件粘結(jié)無效，應(yīng)剝離下來重新粘結(jié)。4 采用超聲波檢測，無損超聲抽查粘鋼質(zhì)量，即根據(jù)超聲直觀反映出腳的厚度，膠與鋼板、膠與混凝土的粘結(jié)質(zhì)量。5 現(xiàn)場作鋼板粘結(jié)拉力試驗，即對已粘結(jié)凝固后的鋼板，現(xiàn)場作拉力試驗，試驗數(shù)據(jù)應(yīng)滿足設(shè)計要求及規(guī)范要求。6 為保證粘鋼質(zhì)量，每道工序設(shè)置專人檢查。按照規(guī)范要求驗收，并做好驗收記錄。認真填寫工程隱蔽單。嚴格檢查鋼板打磨、涂敷膠情況，結(jié)構(gòu)較得飽滿程度，螺栓孔的位

13、置、型號、結(jié)構(gòu)膠配制比例等，避免發(fā)生如空鼓等難以補救的質(zhì)量問題。如果發(fā)生質(zhì)量問題，及時返工，以減少損失。5 粘鋼質(zhì)量驗收批的劃分本工程A段剪力墻、柱、梁粘鋼面積共1600，B段柱、梁粘鋼面積共450，驗收時根據(jù)樓層及粘鋼量的大小來劃分驗收批，即A段為10個驗收批，B段為三個驗收批。A段地下室一、二層為一個檢驗批，一至六層為三個檢驗批，7至20層為六個檢驗批。B段一、二、二夾層為一個檢驗批，三、四層為一個檢驗批，五層至屋面結(jié)構(gòu)為一個檢驗批。每個檢驗批必須控制以下幾項指標。對構(gòu)件進行拉拔試驗，來確定粘結(jié)質(zhì)量效果。對加固構(gòu)件進行超聲波檢查，直觀反映出粘結(jié)膠的厚度及粘結(jié)質(zhì)量。對構(gòu)件進行空鼓測試，即用小

14、錘輕擊粘鋼表面，從音響來判斷粘結(jié)效果對鋼板的品種、規(guī)格、型號進行檢查，并進行力學性能試驗，合格后才能使用。5 建筑結(jié)構(gòu)膠進場后必須對其強度進行檢測復(fù)試。6 粘鋼施工必須采取以下安全措施，確保施工安全。1 粘鋼施工的腳手架必須具有足夠的剛度、強度及穩(wěn)定性。2 加壓工具必須具有足夠的剛度和強度，防止在加壓過程中斷裂傷人。3 配制粘結(jié)劑用的原材料應(yīng)密封儲存，遠離火源，避免陽光直接照射。4 粘結(jié)劑配制和使用場所，必須保持良好的通風。5 操作人員應(yīng)穿工作服，帶好防護口罩及手套。6 工作場所應(yīng)配備各種必要的滅火器材，以備消防救護。通過對本工程地下室剪力墻粘鋼加固施工質(zhì)量的檢測，具體數(shù)據(jù)見表二、表三、表四。

15、試驗數(shù)據(jù)表明構(gòu)件外部粘鋼加固技術(shù)能夠有效的提高其承載能力和各種抗地質(zhì)災(zāi)害的能力。相比加大構(gòu)件截面加固法、外包鋼加固法有以下幾方面的優(yōu)點：1 不改變結(jié)構(gòu)和建筑的使用功能；2 提高原結(jié)構(gòu)的承載能力；3 施工操作方便，縮短工程施工工期；4 降低工程成本。我通過對粘鋼加固工藝的施工，總結(jié)以下幾點體會：表二： 粘鋼粘結(jié)密實度超聲波檢測抽檢部位：地下室剪力墻 檢測儀器：NM3A超聲波檢測分析儀粘鋼部位規(guī)格代表批量規(guī)范要求實測粘結(jié)密實情況單項判定G/1/41/5軸剪力墻由上至下第六條水平鋼板67001503（）10050（2）90錨固區(qū)不密實面積（2）不密實部位粘結(jié)密實度105陰角處99滿足規(guī)范要求1/8/

16、EG軸剪力墻由上至下第五條水平鋼板49001003（）4900(2)90錨固區(qū) 100與豎向鋼板交接部位98滿足規(guī)范要求表三： 鋼混凝土粘結(jié)軸心抗拉強度檢測抽檢部位：第一層剪力墻 檢測儀器：LB30拉拔千斤頂試件組數(shù)混凝土設(shè)計強度等級粘鋼面積（2）軸心抗拉強度指標實測值及破壞特征單項判定標準值（MPa）破壞特征粘結(jié)力（KN）軸心抗拉強度MPa破壞特征1C45250002.60混凝土破壞104.00混凝土破壞合格22500093.6混凝土破壞合格325000114.40混凝土破壞合格表四： 鋼混凝土粘結(jié)抗剪強度指標抽檢部位：第一層剪力墻試件組數(shù)混凝土設(shè)計強度等級粘鋼面積（2）軸心抗拉強度指標實測值及破壞特征單項判定標準值（MPa）破壞特征粘結(jié)力（KN）軸心抗拉強度MPa破壞特征1C45250004.65混凝土破壞156.00混凝土破壞合格225000166.40混凝土破壞合格325000218.40混凝土破壞合格1 粘鋼加固技術(shù)作為一項新型的結(jié)構(gòu)加固施工技術(shù)，它的施工工藝必須符合現(xiàn)行國家混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和其他現(xiàn)行國家頒布的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范及施工規(guī)范要求，才能提高原構(gòu)件的承載能力。2 加強對進場原材料的檢查驗收，并對其各項物理、化學性能和力學性能指標進行試驗測定，合格后才能使用。3 加強