粘貼鋼板技術(shù)在橋梁加固中的應(yīng)用
發(fā)布日期:2013-07-29 12:11:18 瀏覽量:12451、粘貼鋼板法加固技術(shù)的一般設(shè)計要求
在橋梁加固實踐過程中,關(guān)于這一技術(shù)手段的設(shè)計,應(yīng)做到以下幾點要求 : [本文轉(zhuǎn)自:lunwen.1kejian.com]
1) 要提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎能力。一般應(yīng)設(shè)計在構(gòu)件受拉區(qū)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) 要加固和增加結(jié)構(gòu)的抗剪切強度。當(dāng)橋梁結(jié)構(gòu)的豐拉應(yīng)力區(qū)斜筋不足,為了加固和增加結(jié)構(gòu)的抗剪切強度,可將鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)的側(cè)面,并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼( 斜度一般為4 5 ~60 ),以承受主拉應(yīng)力。
3)補強設(shè)計要求。在進行補強設(shè)計時,鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮,將鋼板換算成鋼筋,也可根據(jù)實際情況將鋼板換算成原有的某種材料(如在石拱橋中的條石等)。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。
4)構(gòu)造設(shè)計要求。在進行構(gòu)造設(shè)計時,加固用的鋼板可按實際需要采用不同的形狀,但鋼板的厚度必須比計算出的厚度大些。用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應(yīng)盡可能薄而寬、厚度一般為4~6mm,較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應(yīng)構(gòu)件表面形狀。用于提高抗剪能力的鋼板厚度宜厚,其設(shè)計依實際情況而定,一般宜采用10~15mm。
5) 鋼板長度設(shè)計要求。應(yīng)將鋼板的兩端延伸到低應(yīng)力區(qū),以減少鋼板錨固端的粘結(jié)應(yīng)力集中,防止粘結(jié)部位構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或粘貼鋼板被拉脫現(xiàn)象的發(fā)生。
6) 充分考慮整體受力問題。粘鋼法加固橋梁,如何確保鋼板和被加固構(gòu)件形成整體受力是加固成功與否的關(guān)鍵,所以,在補強設(shè)計時,除應(yīng)考慮鋼板具有足夠的錨固長度、粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強度和耐久性外,為避免鋼板在自由端脫膠拉開,端部可用夾緊螺栓固定,或設(shè)置U形箍板、水平錨固板等,并在鋼板上按一定的距離用螺栓固定,確保鋼板與混凝土之間的粘結(jié)力滿足強度的需要。
7)質(zhì)量檢驗 。鋼板與建筑結(jié)構(gòu)膠材料,應(yīng)該有相關(guān)材質(zhì)證明書及產(chǎn)品合格證,并對鋼板、結(jié)構(gòu)膠進行現(xiàn)場抽樣檢驗。鉚釘現(xiàn)場抽樣,在實驗室作單個鉚釘抗剪力試驗, 單個鉚釘抗剪力大于40kN為合格 。
2、粘貼鋼板法加固機理
對于主梁承載力不足,或縱向主筋出現(xiàn)嚴重銹蝕,或梁板橋的主梁出現(xiàn)嚴重橫向裂縫時,可采用環(huán)氧樹脂或建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板這一抗拉強度高的材料粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)的受拉緣或者薄弱部位,使之與原結(jié)構(gòu)物形成整體共同受力,從而改善原結(jié)構(gòu)鋼筋及混凝土的應(yīng)力狀態(tài),達到提高構(gòu)件的抗彎、抗剪能力,減少裂縫繼續(xù)發(fā)展的效果。
3、粘貼鋼板法加固特點
1) 不會破壞被加固結(jié)構(gòu)的外形。
2) 施工工藝簡單,施工質(zhì)量易于控制。
3) 施工工期短,經(jīng)濟性較好。
4) 粘鋼所占空間小,不影響橋梁凈空,橋梁自重增加很小。
5) 加固部位、范圍與強度可視設(shè)計構(gòu)造需要靈活設(shè)置。
6) 可在不影響或少影響交通的情況下施工。
7) 不足之處是粘結(jié)劑的質(zhì)量及耐久性是影響加固效果的主要因素。此外,鋼板與結(jié)構(gòu)物的隨型性較差,會影響加固效果。
4、粘貼鋼板補強設(shè)計
構(gòu)件縱、斜裂縫補強設(shè)計的原則
1) 防止裂縫病害再發(fā)展,防銹,防腐蝕。
2) 對已開裂的部分,在縫中灌注粘合劑,加強斷面的整體性,提高斷面剛度。
3)用加貼的豎向鋼板來承受活載、溫度等荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,并提高支點附近斷面的抗剪極限承載能力。
5、粘貼鋼板施工工藝流程
5.1粘貼鋼板加固標(biāo)準施工程序
混凝土表面劃線,確定鋼板位置----混凝土,鋼板表面處理---配制粘結(jié)劑, (結(jié)構(gòu)膠)---- 混凝土,鋼板表面涂膠----粘貼鋼板----固定加壓----養(yǎng)護固化----鋼板表面防護
5.2粘貼鋼板操作方法
1)按照設(shè)計圖紙,在混凝土表面劃線,確定粘貼鋼板位置。
2)對于混凝土構(gòu)件粘結(jié)面應(yīng)根據(jù)構(gòu)件混凝土表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度分別按以下幾種情況處理:
①對很舊很臟的混凝土表面應(yīng)先除去表面油垢污物和不良混凝土,將表面突出部分鑿去,使混凝土表面盡可能平整,再用打磨機對粘結(jié)面進行打磨,除去表面松散物,直至完全露出混凝土新面,采用無油壓縮空氣機吹出粉塵。處理后若表面嚴重凹凸不平,可用高強樹脂砂漿修補平整。
②如果混凝土表面不是很臟,可直接對粘結(jié)面進行打磨,除去表面松散物和浮漿,用壓縮空氣除去粉塵,再用工業(yè)酒精或丙酮清洗表面。
③對于新混凝土粘結(jié)面,可用電動鋼絲刷將表面松散浮渣除去,再用工業(yè)酒精或丙酮清洗表面,也可用水沖洗,但必須待完全干燥后方可進行下道工序。
④對于濕度較大的混凝土構(gòu)件或齡期在三個月內(nèi)的混凝土構(gòu)件,除按上述要求進行表面處理外,尚須進行人工干燥處理。一般可用紅外線烘烤。若采用在潮濕狀態(tài)下也可粘結(jié)固化的結(jié)構(gòu)膠時,可不進行人工干燥處理。
3)對于鋼板粘貼面應(yīng)根據(jù)鋼板銹蝕程度按不同方法處理:
?、偃玟摪逦瓷P或輕微銹蝕,可用砂輪機對鋼板進行打磨,打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直。要求
板出現(xiàn)金屬光澤,無銹跡,打磨粗糙度越大越好。打磨后用工業(yè)酒精或丙酮清洗鋼板表面,要求鋼板表面無油污、無灰塵。
?、谌玟摪邃P蝕嚴重,須先用適度鹽酸浸泡20分鐘,使銹層脫落,再用石灰水沖洗,中和酸離子,最后用平砂輪機打磨,打磨要求同上。
5.3配置結(jié)構(gòu)膠
粘結(jié)劑為膏狀結(jié)構(gòu)膠,由甲、乙兩組份合成。將甲、乙兩組份按配比混合,用機械充分攪拌均勻,每次攪拌量不宜過多。攪拌機具及容器不得有油污,應(yīng)避免任何雜物進入容器。
5.4涂膠與粘接
用抹刀將配置好的結(jié)構(gòu)膠同時抹在已清洗過的不平整混凝土表面和鋼板粘接面。為使結(jié)構(gòu)膠能充分浸潤、滲透、擴散、粘附于結(jié)合面,宜先用少量膠于不平整混凝土表面來回刮抹數(shù)遍。鋼板上抹膠應(yīng)中間厚邊緣薄,然后將鋼板貼于預(yù)定位置。鋼板粘貼后用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板,無空洞聲表示已粘貼密實,否則剝下鋼板補膠,重新粘貼。
5.5固定與壓力 鋼板粘貼好后立即用卡具、支撐式膨脹螺栓固定,并適當(dāng)加壓,以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為準。若用膨脹螺栓固定鋼板,一般兼作鋼板永久錨固措施。施工時埋設(shè)孔應(yīng)預(yù)先與鋼板一道于涂膠前配鉆,并將埋設(shè)孔中灌膠,待膠固化后再粘貼鋼板,螺栓的錨固效果更有保證。
5.6養(yǎng)護、固化
鋼板粘貼后在常溫下養(yǎng)護,一般建筑結(jié)構(gòu)膠在常溫(20℃)下固化,24小時后可拆除夾具或支撐,7天即可受力。若氣溫低于15℃,可延長養(yǎng)護固化時間,48小時可拆除夾具或支撐,10-15天可受力使用。若氣溫較低時,應(yīng)采用人工加溫,一般用紅外線燈加熱,保持溫度在15-20℃為宜。養(yǎng)護固化時不得對鋼板有任何擾動。
5.7鋼板表面防護
構(gòu)件外部粘貼加固鋼板,應(yīng)按設(shè)計要求進行防護處理。當(dāng)外抹砂漿保護層防護時,為利于砂漿粘結(jié),可在鋼板表面點粘一層豆石或粗砂。若不抹砂漿保護層時,可在鋼板表面涂刷防銹漆。一般底漆用紅丹油性防銹或紅丹酚醛防銹漆涂刷兩遍,面漆用鋅灰油漆防銹漆涂刷兩遍。
6.注意事項
1)配制粘接劑的原料應(yīng)密封貯存,遠離火源,避免陽光直接照射。
2)配制和使用粘接劑場所,必須保持通風(fēng)良好。
3)現(xiàn)場施工人員應(yīng)采取一定的勞動保護措施。(穿工作服、戴口罩和手套等)
4)工作場所應(yīng)配備必要的滅火器。
5)施工機具、照明用電必須安全可靠。
6)粘貼的鋼板上不得施焊,否則會影響粘結(jié)膠的強度。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.cirquelenoir.com/a_20130729121123.html 任何關(guān)于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
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