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                  如何有效提高桥梁粘钢加固的效果?
                  2021 / 07 / 19
                  青海玛多“5·22”地震造成多处公路、桥梁受损,据了解,由于大桥距地面不高,不少梁板掉落以后受损程度小,没出现横向开裂,桥体整体连接没有破坏。

                  常规桥梁结构加固方法有粘贴碳纤维复合材加固法、粘贴钢板加固法、增大截面加固法、体外预应力加固法,本次我们主要介绍粘贴钢板加固法。


                  粘贴钢板加固法原理


                  粘贴钢板加固法是采用环氧树脂胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的薄弱部位,使二者形成一个整体,通过钢板与补强结构的共同作用,提高其刚度,限制裂缝继续开展,以达到补强效果的一种加固方法。


                  粘钢法的优点与缺点


                  优点


                  1、加固效果显著。

                  将强度高的钢板粘贴于被加固的钢筋混凝土薄弱部位,使混凝土和钢板形成新的整体,共同受力,可充分地发挥钢板的强度,封闭粘贴部位的裂缝,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。


                  2、所占空间小,对加固结构外观和使用空间影响极小。

                  粘贴钢板所占空间小、几乎不增加构件的断面尺寸和重量、不影响建筑物的使用净空间、不影响构件的外观。


                  3、加固工艺简单,施工方便。

                  只需对被加固构件的表面进行处理,用胶粘剂将钢板与之牢固地粘结成一个整体,就能使钢板与原构件很好地共同工作,且不需特殊设备,所需劳动力少,易于操作。


                  4、良好的经济效益。
                  由于施工快,避免或减少加固施工对建筑使用的影响。节约加固材料,降低造价,经济效益较高。与传统的钢筋混土加固方法相比一般可节约10%—20%的造价。


                  缺点


                  1、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。

                  2、胶粘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。

                  如何提高粘钢加固的效果


                  影响粘钢加固效果的因素有很多,主要还是从材料的选用,施工技术等方面来优化,本次我们总结了以下5点:


                  一、表面处理


                  加固构件的粘接面处理及钢板粘接面处理尤为重要,基面处理不到位会导致粘接效果差,严重时可产生粘接剥离。


                  1、加固构件局部破损需先进行凿毛,然后用不低于原混凝土强度等级的细石混凝土修补后再进行加固。


                  2、旧混凝土基面处理(有油垢污物):用硬毛刷蘸高效洗涤剂除去表面的油垢污物,清水清洗,再对粘接面进行打磨,除去2~3mm厚表层,并进行干燥处理。


                  3、对湿度较大的混凝土需进行干燥处理,待完全干燥即可。


                  二、钢板选择


                  1、采用直接涂胶粘贴的钢板厚度不应大于5mm;钢板厚度大于5mm,应采用低压注胶粘结。


                  2、对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时,钢板宜采用条带粘贴,钢板的宽厚比不应小于30。


                  三、粘钢胶质量


                  粘钢胶品质的优劣往往决定了加固效果的好坏,因此在选择优质粘钢胶时我们需要关注以下几点:


                  1、选择优质的粘钢胶,根据GB 50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》3.0.1明确要求:凡涉及工程安全的工程结构加固材料及制品,必须按本规范的要求通过安全性鉴定。


                  根据粘钢胶检测报告我们可清晰看到,根据GB50728-2011规定,抗拉强度要求30MPa以上,而卡本实测值是44MPa以上,超过国标要求14MPa(超过46.7%)。钢对钢拉伸抗剪强度,国标规定15MPa,卡本实测值是21MPa,超过国标40%。钢对钢拉伸抗剪强度根据GB/T7124-2008测试。T冲击剥离长度,是衡量结构胶韧性的重要指标。可作为抗震设防区建筑加固评定结构胶粘剂的标准。简单说,剥离长度越小,表示结构胶韧性越好,抗震性能越好。


                  可以看到,卡本粘钢胶多项检验项目不仅符合国家标准,还远超国家标准!


                  2、选用合适的胶粘剂,如遇一些特殊施工环境,就要选择定制化产品。例如高温环境进行粘钢加固,就需要选择特制耐高温结构胶进行施工,不能仍然使用常规胶粘剂,否则就会造成粘接失效,影响工程质量。

                  卡本耐高温结构胶拥有独有的专利配方设计,在性能满足国标要求的情况下,可以满足胶体在25℃—125℃内正常固化,强度发展。


                  四、U形箍和压条设置


                  以下内容整理自 JTG/T J22-2008《公路桥梁加固设计规范》。


                  当粘贴的钢板延伸至支座边缘仍不满足第6.2.5条延伸长度的要求时,需采取下列锚固措施:


                  1、对梁
                  应在延伸长度范围内均匀设置U形箍,且应在端部设置一道加强箍。U形箍应伸至梁翼缘板底面。U形箍宽度,对端箍不应小于200mm;对中间箍不应小于受弯加固钢板宽度的1/2,且不应小于100mm。U形箍的厚度不应小于受弯加固钢板厚度的1/2。U形箍的上端应设置纵向钢压条;压条下面的空隙应加胶粘钢垫块填平。


                  2、对板

                  应在延伸长度范围内通常设置垂直于受力钢板方向的压条。压条应在延伸长度范围内均匀布置,且应在延伸长度的端部设置一道。钢压条的宽度不应小于受弯加固钢板宽度的3/5 ,钢压条的厚度不应小于受弯加固钢板厚度的1/2。


                  五、锚栓安装


                  GB 50550-2010 《建筑结构加固工程施工质量验收规范》中明确规定,粘钢加固的锚栓应采用化学锚栓,不得采用膨胀螺栓。


                  直接涂胶粘贴钢板宜使用锚固螺栓,锚固深度不应小于6.5倍锚栓直径。锚栓布置的间距应满足下列要求:


                  1、锚栓中心最大间距为24倍钢板厚度;最小间距为3倍锚栓孔径。


                  2、锚栓中心距钢板边缘最大距离为8倍钢板厚度或120mm中的较小者。最小距离为2倍锚栓孔径。


                  3、如果锚栓只用于钢板定位或粘贴加压时,不受上述限制。



                  六、施工单位的选择


                  虽然粘钢加固是一种传统的加固方法,但是对于施工工艺的掌握要求却很高。如果是经验丰富的施工单位,那就可以做到保证工程的质量,提高施工效率。

                  提高粘钢加固的效果,需要选用优质的、适合的胶粘剂、钢板、锚栓等材料,以及选派专业的施工人员,且严格按照施工指导规范施工,才能达到更加理想的加固效果。



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