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粘钢加固施工标准流程

发布时间:2019-01-08 16:43人气:

粘贴钢板加固法的工艺分类
根据施工工艺和适用范围的不同,通常将粘贴钢板方法分为直接涂胶粘贴法(以下简称手涂式干粘法)和压力注胶法,手涂式干粘法是指直接通过在钢板和混凝土结构物表面涂抹粘钢胶(建筑结构胶)粘贴钢板的方法,压力注胶法是指通过在钢板和混凝土结构物表面之间通过先封闭缝隙后再采用压力灌注“灌注型粘钢胶”粘贴钢板的方法。由于施工工艺的不同,决定了二种方法的适用范围不同,手涂式干粘法适用于钢板厚度不大于5mm的情况,而当钢板厚度大于5mm时,应采用压力注胶粘贴工艺(现实中很多设计师愿意将6毫米厚钢板也采用手涂式干粘法,其实这是错误的做法,钢板在6毫米厚时由于大多数混凝土并不是很平整,而靠支撑力来将钢板尽力与混凝土贴合到理想缝隙时会出现钢板的反应力,所以当钢板在6毫米厚时应按照GB50367中要求采用压力灌注法)。
手涂式干粘法施工工艺  
混凝土表面裂缝处理→混凝土表面清理→钢板位置放样→     混凝土粘合面表面处理→钢结构粘合面表面处理→混凝土上打孔植筋→钢板上配套打孔→ 配置建筑结构胶→涂胶安装钢板→安装锚固螺栓并加压→常温固化→切除锚固螺栓头→钢板防腐处理。
材料要求  
粘钢胶必须使用改性环氧树脂和不以肉眼能识别的石英砂为填料的粘钢胶,更要禁止使用不饱和树脂和乙二胺为固化剂的粘钢胶,胶体识别以不能闻到剌鼻味道和肉眼不能识别到石英砂的存在。它们的区别在于改性环氧树脂粘钢胶能在长达三十年到五十年的应力过程中不会发生固化物改变,而不饱和树脂粘钢胶和乙二胺为固化剂的粘钢胶则会在固化完的五年后在应力作用下发生碎裂。含肉眼即能识别的石英砂粘钢胶其本身也证明民属于低劣不合格产品。改性环氧粘钢胶应提供基本的力学报告外必须强调耐老化性能检测、抗冲击剥离韧性检测、环氧树脂致命弱点在于脆性大,改性目的增强韧性从而达检测报告、产品出厂合格证。并根据检测报告上的检测单位电话进行电话验证所有检测报告是否出自该检测单位、是否逐项指标检测合格、是否在有效期内。“通常检测报告的有效期为一年,所以必须要求检测报告在有效期限内”。仔细查看所有指标是否达到GB50728-2011、GB50367-2012和GB50550-2010的相关要求。组织业主方和监理见证抽样送检,通常送往省市建筑科学院试验检测中心复检。检测内容:抗冲击剥离韧性、钢-钢抗剪切、与混凝土正拉粘结、7天快速耐老化性能、。在检测合格后方可进行粘钢施工操作。
手涂式粘钢施工流程
   
混凝土表面裂缝处理:在进行粘贴钢板前,需先期进行裂缝封闭或灌封工作,处理完成且达到养护时间后,再清理粘贴钢板的混凝土区域。
混凝土表面清理:清理粘贴钢板的混凝土区域,去除油污等异物,打磨凸角,根据设计图纸的要求并结合现场测量定位,在需粘钢加固混凝土表面放出钢板位置大样,凿除需粘钢区混凝土表面6~8mm厚的表层砂浆,使坚实的混凝土石外露,并形成平整的粗糙面,表面不平处应用尖凿轻凿整平,再用角磨机清除表面浮浆,剔除表层疏松物,最后用无油压缩空气吹除表面粉尘,待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。
混凝土粘合面表面处理:用斩斧在粘合面上依次轻斩混凝土表面,斩斧纹路应与受力方向垂直,除去表层0.2~0.3cm以露出砂石新面,并除去粉粒(用无油压缩空气吹除或用毛刷扫除表面粉粒);用无油棉丝蘸丙酮擦拭混凝土粘合面,除去油污;保持混凝土粘合面干燥清洁状态。
钢板粘合面表面处理:钢板粘合面必须进行除锈和粗糙处理;钢板粘合面可用喷砂或平砂轮打磨除锈,直至出现金属光泽,以达到增大两倍以上表面积为佳。钢板粘合面有一定粗糙度,打磨纹路应与钢板受力方向垂直。
混凝土上打孔植筋:
(a)钻孔
在需安装锚固螺栓的位置用记号笔标作出记号;
用钢筋探测仪检查植筋部位的原混凝土钢筋位置,以确定钻孔位置;
用冲击钻钻孔,钢筋或螺栓的钻孔直径参照相关的性能指标。标尺设定为成孔深度;
初钻时要慢,待钻头定位稳定后,再全速钻进;
钻孔时应尽量减少钻孔时的振动,防止造成蹦边破坏,但必须用凿毛器将孔壁凿毛;
成孔尽量垂直于植筋结构平面,钻孔中若遇到钢筋(螺栓)是主筋时,必须改孔。
(b) 清孔、吹孔
植筋孔钻到设计深度后,用刷子刷落孔壁灰渣;
将气筒导管插入孔底,来回打气吹出灰渣;
成孔后,必须等孔内干燥,再用上述方法清孔,并保持孔内干净、干燥至注胶前;
按上述工序需进行刷孔及吹孔各三遍,直至孔内清洁干燥为止。
(c) 注胶
注胶前,须详细阅读植筋(螺栓)胶使用说明书,掌握其正确的使用方法,查看胶的有效期,过期的坚决不能使用;
当环境.条件(温度、湿度)不满足时,应停止施工;
检查植筋(螺栓)孔是否干净、干燥;
当上述条件满足后,把植筋胶放入胶枪中,接上混合管(通常桥梁植筋必须采用注射式植筋胶,民用建筑可视情况或采用桶装植筋胶,使用桶装植筋胶时必须使用秤来确定比例重量的合适)。每支胶最先挤出的肢体颜色不均匀的部分(约10crn)应弃之,见到颜色一致的肢体后再将混合管插入孔底,从孔底向外注入粘结剂,注满孔洞的2/3,保证植筋(螺栓)后饱满;
(d) 植入钢筋(螺栓)
将加工好并除锈后的钢筋(螺栓)轻砸击至孔底,钢筋(螺栓)插入要缓慢,防止粘结剂在钢筋(螺栓)的快速挤压下喷出,造成钢筋(螺栓)与肢体之间不能完全紧密结合;
钢筋(螺栓)插到孔底后,调整好外露部分位置,用绑丝或其他方法固定好钢筋(螺栓),应用钢板条模板定位钢筋;
由下向上进行植筋(螺栓)施工时,应先将内装结构胶的胶袋或玻璃管埋入植筋(螺栓)孔中,再用电钻将钢筋(螺栓)植入,通过钢筋(螺栓)的挤压将胶袋或玻璃管破碎,并使流出的植筋胶将孔洞填满,并对钢筋(螺栓)紧密包裹。
(e) 养护
在不低于5℃的环境温度下养护30分钟,固化期间防止振动。
钢板上配套打孔:根据设计图纸进行钢板下料,并根据混凝土上实际的钻孔位置对所要粘贴的钢板进行配套打孔,打孔完成后,焊接钢板接缝(应在钢板安装前完成,严禁钢板安装后再进行钢板焊接)实现钢板的接长。
配置粘钢胶:选择满足规范要求的粘钢胶,按照其配比说明配置粘钢胶,使用秤来按比例量精确配比,禁止不用秤而靠个人精验。使用易散热的宽浅软塑料(聚乙烯)盆或筒作为盛器,容器内不得有水和油污,保持清洁。先放入称好需要量的甲组料,然后放入与甲组料相应的事先称好的一定量的乙组料;必须充分拌和,拌和可用人工,也可用电动搅拌器拌和,一般以后者为好,省力,易拌均匀。搅拌应按同一方向进行,避免产生气泡,搅拌时,应避免水分进入容器。
涂胶安装钢板:
 (a) 选择晴朗、干燥天气操作;
(b) 将新鲜配好拌和均匀的粘钢胶用刮刀(铲刀)紧密地、均匀地分别涂抹在钢板粘合面上,使之充分浸润在粘合面上;
(c) 然后再把粘钢胶涂沫在钢板粘合面上,使之在板宽中央涂抹胶的厚度达3mm(通常来讲胶层厚度在1.5到2.0毫米之间最好,所以尽量避免过厚的胶层),两侧可薄一些,并由多人共同托住钢板对准锚栓向混凝土粘合面合上,并迅速拧紧锚栓锚固钢板,使钢板与混凝土粘合面紧密粘合,挤出多余粘钢胶;
(d) 涂胶饱满程度检查。用铁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,重新补胶粘贴。
安装锚固螺栓并加压
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
固化时间及粘贴质量检查
(a) 拌和的建筑结构胶基本固化时间约24h,此后即可受力;
(b) 固化后,应用小锤轻轻敲击钢板,从音响判断粘结效果,粘结面积应不少于95%,否则此粘结件不合格,应剥下重新粘贴或采取有效措施补粘或补强。
切除锚固螺栓头
(a)螺栓头的切除必须采用冷切工艺,不得采用氧割或气割,不得敲击螺栓头,以保证钢板粘贴质量不受影响。
(b)螺栓头的切除必须在钢板粘贴检查合格后进行。
钢板防腐处理
粘贴加固的钢板应按照设计的要求进行防腐处理,对于常规的情况可在钢板表面粉刷水泥砂浆保护,如钢板面积较大,为了有利于砂浆粘结,可粘一层钢丝网或点粘一层豆石,并在抹灰时粉刷一道混凝土界面剂。水泥砂浆的厚度:对于梁不应小于20mm,对于板不应小于15mm。对于常规的钢板防腐,可采用以下防腐处理工艺(特防三涂):
(a) 钢板外露部分在涂漆前必须除锈,用丙酮擦去油污,并保持干燥。
(b) 防锈涂料可采用特防三涂,涂刷特防胶前,钢板必须除锈,呈金属光泽。由丙酮除油污,进行严格清洁处理后,才可进行涂刷,后涂必须在前涂固化后才能进行。
对于处在特殊环境或者有特殊要求的桥梁,钢板的防腐处理应采用针对性提出的钢板防腐处理工艺执行。
 
压力注胶法的工艺流程
  
混凝土表面裂缝处理→混凝土表面清理及钢板位置放样→     混凝土粘合面表面处理→钢结构粘合面表面处理→混凝土上打孔植筋→钢板上配套打孔及安装→配置建筑灌注型粘钢胶→预留注胶孔及封边→压力注胶工艺施工→常温固化→切除锚固螺栓头→      钢板防腐处理。
 
材料要求
  
    灌注型粘钢胶除手涂式粘钢胶的要求外还应肉眼检查胶液是否为纯液体态和沉淀问题。如果发现胶液是透明纯液体此胶属禁止使用的不合格产品。灌注型粘钢胶为液态但必须均相添加填料以增强胶体强度性能,而不添加填料会导致性能完全达不到粘钢要求。有添加填料必须检查是否沉淀,如果能在一个月内不发生任何沉淀的为优质合格产品,它能保证填料在固化前均相分布在胶液中从而保证加固质量。
混凝土表面裂缝处理:在进行粘贴钢板前,先期进行裂缝封闭或灌封工作,处理完成且达到养护时间后,再清理粘贴钢板的混凝土区域。
混凝土表面清理:清理粘贴钢板的混凝土区域,去除油污等异物,打磨凸角,根据设计图纸的要求并结合现场测量定位,在需粘钢加固混凝土表面放出钢板位置大样,凿除需粘钢区混凝土表面6~8mm厚的表层砂浆,使坚实的混凝土石外露,并形成平整的粗糙面,表面不平处应用尖凿轻凿整平,再用钢丝轮清除表面浮浆,剔除表层疏松物,最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或清水冲洗干净,待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。
混凝土粘合面表面处理:用斩斧在粘合面上依次轻斩混凝土表面,斩斧纹路应与受力方向垂直,除去表层0.2~0.3cm以露出砂石新面,并除去粉粒(用无油压缩空气吹除或用毛刷扫除表面粉粒);用无油棉丝蘸丙酮擦拭混凝土粘合面,除去油污;保持混凝土粘合面干燥清洁状态。
钢板粘合面表面处理:钢板粘合面必须进行除锈和粗糙处理;钢板粘合面可用喷砂或平砂轮打磨除锈,直至出现金属光泽,钢板粘合面有一定粗糙度,打磨纹路应与钢板受力方向垂直。
混凝土上打孔植筋:
(a)钻孔
在需安装锚固螺栓的位置用记号笔标作出记号;
用钢筋探测仪检查植筋部位的原混凝土钢筋位置,以确定钻孔位置;
用冲击钻钻孔,钢筋或螺栓的钻孔直径参照相关的性能指标。标尺设定为成孔深度;
初钻时要慢,待钻头定位稳定后,再全速钻进;
钻孔时应尽量减少钻孔时的振动,防止造成蹦边破坏,但必须用凿毛器将孔壁凿毛;
成孔尽量垂直于植筋结构平面,钻孔中若遇到钢筋(螺栓)是主筋时,必须改孔。
(b) 清孔、吹孔
植筋孔钻到设计深度后,用刷子刷落孔壁灰渣;
将气筒导管插入孔底,来回打气吹出灰渣;
成孔后,必须等孔内干燥,再用上述方法清孔,并保持孔内干净、干燥至注胶前;
按上述工序需进行刷孔及吹孔各三遍,直至孔内清洁干燥为止。
(c) 注胶
注胶前,须详细阅读植筋(螺栓)胶使用说明书,掌握其正确的使用方法,查看胶的有效期,过期的坚决不能使用;
当环境、条件(温度、湿度)不满足时,应停止施工;
检查植筋(螺栓)孔是否干净、干燥;
当上述条件满足后,把植筋胶放入胶枪中,接上混合管(必要时接上延长管)。每支胶最先挤出的肢体颜色不均匀的部分(约10crn)应弃之,见到颜色一致的肢体后再将混合管插入孔底,从孔底向外注入粘结剂,注满孔洞的2/3,保证植筋(螺栓)后饱满;
(d) 植入钢筋(螺栓)
将加工好并除锈后的钢筋(螺栓)轻砸击至孔底,钢筋(螺栓)插入要缓慢,防止粘结剂在钢筋(螺栓)的快速挤压下喷出,造成钢筋(螺栓)与肢体之间不能完全紧密结合;
钢筋(螺栓)插到孔底后,调整好外露部分位置,用绑丝或其他方法固定好钢筋(螺栓),应用钢板条模板定位钢筋;
由下向上进行植筋(螺栓)施工时,应先将内装结构胶的胶袋或玻璃管埋入植筋(螺栓)孔中,再用电钻将钢筋(螺栓)植入,通过钢筋(螺栓)的挤压将胶袋或玻璃管破碎,并使流出的植筋胶将孔洞填满,并对钢筋(螺栓)紧密包裹。
(e) 养护
在不低于5℃的环境温度下养护30分钟,固化期间防止振动。
钢板上配套打孔:根据设计图纸进行钢板下料,并根据混凝土上实际的钻孔位置对所要粘贴的钢板进行配套打孔,打孔完成后,焊接钢板接缝(应在钢板安装前完成,严禁钢板安装后再进行钢板焊接)实现钢板的接长,然后在混凝土和钢板之间垫入3mm厚的垫片,将钢板套在螺栓上调整水平和固定,完成钢板安装。
配置建筑结构胶:选择满足规范要求的建筑结构胶,按照其配比说明配置建筑结构胶,使用易散热的宽浅软塑料(聚乙烯)盆或筒作为盛器,容器内不得有水和油污,保持清洁。先放入称好需要量的甲组料,然后放入与甲组料相应的事先称好的一定量的乙组料;必须充分拌和,拌和可用人工,也可用电动搅拌器拌和,一般以后者为好,省力,易拌均匀。搅拌应按同一方向进行,避免产生气泡,搅拌时,应避免水分进入容器。
预留注胶孔及封边:
 在钢板上为注入座预留孔洞位置,并将密封材料注入座的周边,用密封材料密封钢板及锚固螺栓的周边,同时按加固方案要求安置排气管。
压力注胶工艺
(a) 选择晴朗、干燥天气操作;
(b) 压注粘结剂前首先将主剂和固化剂充分混合,然后倒入压力罐内;
(c) 压力罐出胶口和设置在钢板上的注入口用透明塑料软管联接,接口处绑扎密实,通过给压力罐施加低压,将罐内粘结剂压入钢板与混凝土板之间的空隙中;
(d) 涂胶饱满程度检查:待注胶的注入座四角透气管均开始流胶时,封闭这些透气管,并取下透明胶管,用封堵管封堵注入座,开始下一注入座位置的灌胶。
固化时间及粘贴质量检查
 (a) 拌和的建筑结构胶基本固化时间约24h,但注胶结束后应进行72小时养护,期间钢板不得受到撞击或震动,此后即可受力;
(b)在注胶过程中及完成后,及时用小锤敲打钢板,检查粘结剂的饱满程度,如发现不饱满,则应重新灌胶。粘结剂的饱满度不小于整个灌胶面积的95%。
切除锚固螺栓头
(a)螺栓头的切除必须采用冷切工艺,不得采用氧割或气割,不得敲击螺栓头,以保证钢板粘贴质量不受影响。
(b)螺栓头的切除必须在钢板粘贴检查合格后进行。
钢板防腐处理
粘贴加固的钢板应按照设计的要求进行防腐处理,对于常规的情况可在钢板表面粉刷水泥砂浆保护,如钢板面积较大,为了有利于砂浆粘结,可粘一层钢丝网或点粘一层豆石,并在抹灰时粉刷一道混凝土界面剂。水泥砂浆的厚度:对于梁不应小于20mm,对于板不应小于15mm。对于常规的钢板防腐,可采用以下防腐处理工艺:
(a) 钢板外露部分在涂漆前必须除锈,用丙酮擦去油污,并保持干燥。
(b) 防锈涂料可采用特防三涂,涂刷特防胶前,钢板必须除锈,呈金属光泽。由丙酮除油污,进行严格清洁处理后,才可进行涂刷,后涂必须在前涂固化后才能进行。
对于处在特殊环境或者有特殊要求的桥梁,钢板的防腐处理应采用针对性提出的钢板防腐处理工艺执行。
 
粘贴钢板加固工艺的构造规定
  
按照现场检测结果确定的原结构构件混凝土强度应满足下列要求:
(a)钢筋混凝土受弯构件不应低于C20,受压构件不应低于C15。
(b)预应力混凝土构件不应低于C30。
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时,应采用压力注胶黏结。
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。
对受弯构件正弯矩区的正截面加固,受拉钢板的截断位置距其充分利用截面的距离不应小于规范规定的延伸长度要求。
当粘贴的钢板延伸至支座边缘仍不满足规范对延伸长度的要求时,应采取下列锚固措施:
(a)对梁,应在延伸长度范围内均匀设置U形箍,且应在延伸长度的端部设置一道加强箍。U形箍应延伸至梁翼缘板底面。U形箍的宽度,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。
(b)对板,应在延伸长度范围内通长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。
当采用钢板对受弯构件负弯矩区进行正截面承载力加固时,应采取下列构造措施:
(a)对负弯矩区进行加固时,钢板应在负弯矩包络图范围内连续粘贴;其延伸长度的截断点应满足规范规定的要求。
(b)对无法延伸的一侧,应粘贴钢板压条进行锚固。钢压条下面的空隙应加胶粘钢垫块填平。
当加固的受弯构件需粘贴一层以上钢板时,相邻两层的截断位置应错开一定距离,错开的距离不应小于300mm,并应在截断处加设U形箍(对梁)或横向压条(对板)进行锚固。
 

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