張益博

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

混凝土梁粘鋼加固施工要點淺析

張益博

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

這里介紹了混凝土梁粘鋼加固的施工工藝流程、操作要點、質(zhì)量保證措施、安全保證措施和環(huán)保措施，可以為同類工程提供參考和借鑒。

混凝土梁；粘鋼加固；工藝流程；操作要點；質(zhì)量保證措施；安全保證措施；環(huán)保措施

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是我國工業(yè)與民用建筑中常用的一種結(jié)構(gòu),近年來隨著人們對結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性要求的不斷提高，對現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)的維護、維修和加固也越來越關(guān)注和重視。目前國內(nèi)常用的混凝土梁加固方法是粘鋼加固法，通過粘鋼板、粘U型箍板、植負彎矩加強筋、植螺栓固定等措施的綜合應(yīng)用，很好地解決了梁支座處負彎矩承載力不足引起的質(zhì)量缺陷。

1 方法特點

1）將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體共同工作，利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。

2）在梁上口側(cè)面粘貼鋼板，將鋼板采用高性能的結(jié)構(gòu)粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面，使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體，利用鋼板良好的抗拉強度達到增強鋼筋混凝土大梁負彎矩承載力及剛度的目的。為使鋼板與原混凝土大梁更好的一體受力，采用植螺栓的方法在梁上口側(cè)面鋼板與梁底側(cè)面U型箍筋相交處定出螺栓位，用專用植筋膠將螺栓植入梁內(nèi)，螺栓外露端頭加螺母進行緊固，加強梁的整體性。鋼筋混凝土梁支座處由于鋼板無法穿過下端支座，在該處植負彎矩加強筋，采用在梁兩側(cè)面打孔，植入負彎矩加強鋼筋，將兩端伸出部分與鋼板連接，加強整體性，提高梁在支座處負彎矩承載能力。

2 施工工藝流程

定位放線→混凝土梁卸荷→梁基層處理→裂縫修補和封閉→鉆孔→清孔→鋼板制作和切割→鋼板鉆孔→粘結(jié)。

3 操作工藝要點

3.1 加固材料的制作加工

1）加固用的鋼板按設(shè)計要求的型號、尺寸進行裁割，裁割時要冷切，不可熱割，以防止鋼件變形及產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。如鋼件長度和寬度不能滿足設(shè)計要求時，可采用焊接，焊接后的鋼件應(yīng)在平臺或較平滑的地面上進行找平和整形。

2）U型箍板按設(shè)計尺寸在與梁上側(cè)加固用的鋼板相交處做煨彎處理。

3）負彎矩加強筋按設(shè)計的規(guī)格、尺寸進行截割,錨固螺桿采用成品全絲螺桿，進場后按設(shè)計尺寸進行截割。

4）按設(shè)計尺寸和位置在鋼板和U型箍板上打孔，孔徑要符合設(shè)計要求。

3.2 除銹，打磨

1）鋼板、U型箍板應(yīng)根據(jù)其銹蝕情況，用砂輪機打磨進行除銹和粗糙處理，使鋼板出現(xiàn)金屬光澤，粗糙度越大越好，打磨紋路盡量與受力方向垂直。用脫脂棉蘸丙酮拭凈表面，待完全干燥后備用。

2）加固用加強筋及螺桿根據(jù)設(shè)計要求在相應(yīng)位置做上標記，標示好除銹清理的長度范圍，用磨光機或鋼絲刷將除銹清理長度范圍內(nèi)的鋼筋表面打磨出金屬光澤為止，用脫脂棉蘸丙酮，將除銹清理長度范圍內(nèi)的鋼筋表面擦拭干凈。

3.3 卸荷

施工中采用千斤頂、撓度計及其支承體系作為支撐系統(tǒng)。以撓度值和千斤頂施力數(shù)值的雙向控制參數(shù)作為卸荷依據(jù)。

將支撐柱根部和頂部墊平、固定，千斤頂施力將支撐柱對準支點頂緊，在施工時如發(fā)現(xiàn)撓度計示數(shù)或千斤頂壓力值發(fā)生較大變化時，應(yīng)停止工作，在確認安全、穩(wěn)定支撐后方可繼續(xù)施工。多個千斤頂卸荷應(yīng)保持同步。

3.4 混凝土構(gòu)件基層處理

將加固區(qū)域內(nèi)的梁基面不平整處用角磨機進行磨平處理，除去表層浮漿、油污等雜質(zhì)，直至完全露出結(jié)構(gòu)新面,并用空氣壓縮機將粉塵吹干凈，直至用手觸摸不粘灰為止。轉(zhuǎn)角粘貼處要進行倒角處理打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應(yīng)小于20 mm。

3.5 混凝土構(gòu)件裂縫封閉

按設(shè)計要求用灌縫結(jié)構(gòu)膠對混凝土構(gòu)件裂縫進行封堵和灌縫封閉處理。灌漿前用壓縮空氣將孔道及裂縫吹干凈，根據(jù)裂縫區(qū)域大小，可采用單孔灌漿或多孔灌漿，在一條裂縫上灌漿可由一端到另一端，灌漿時應(yīng)待下一個排氣嘴出漿時立即關(guān)閉轉(zhuǎn)芯閥，如此順序進行，化學(xué)漿液的灌漿壓力用0.2 MPa。壓力應(yīng)逐漸升高，防止驟然加壓，達到規(guī)定壓力后，應(yīng)保持壓力穩(wěn)定以滿足灌漿要求。

3.6 植負彎矩加強筋

先將處理好的鋼筋插入孔內(nèi)，孔兩端用環(huán)氧砂漿封堵，封堵時，在一端留出注膠孔，另一端留出出氣孔，待環(huán)氧砂漿凝固后方可進行高壓注膠。將配制好的錨固用膠裝入打膠筒內(nèi)，安裝打膠嘴。將錨固用膠通過注膠孔注入孔洞內(nèi)，直至另一端出氣孔溢出膠為止。而后，用環(huán)氧砂漿或其他材料將注膠孔及出氣孔封堵。插入鋼筋后，應(yīng)保持螺桿靜止至植筋膠固化，避免外力影響。在適當位置設(shè)置警示板，防止粘膠在固化前受到碰撞或移動。

3.7 植螺栓

采用專用注射膠槍注膠。膠槍的注射管應(yīng)伸入孔底開始注膠，邊注射邊外拔。注膠量應(yīng)以插入螺栓桿后有少許溢出為準，一般為孔深的2/3。將處理好的螺栓桿慢慢的插入孔內(nèi)，插入時一邊向同一方向旋轉(zhuǎn)，一邊緩慢將螺桿插入，直至到達孔洞底部為止，應(yīng)一次插入。必要時可用鐵錘敲擊外露螺桿端部，以確保螺桿完全插入，此時，如無錨固用膠從洞內(nèi)溢出，說明注膠量不夠，須將螺桿拔出，重新注膠，再次插入螺桿，直至能使膠溢出洞口。

3.8 鋼板粘結(jié)

1）鋼板粘貼與加壓：鋼板粘好后，應(yīng)立即用特制U形夾具夾緊，并適當加壓，以使膠液剛從鋼板邊緣擠出為度。待U形箍粘貼完畢后將預(yù)先植入的螺栓加螺母擰緊作為鋼板的永久附加錨固措施。

2）固化:結(jié)構(gòu)膠粘劑常溫下固化，24 h可達到強度值的90%以上，此時可拆除夾具或支撐，72 h可固化完全，可受力使用，若氣溫低于5℃，應(yīng)采取人工加溫,一般用紅外線燈或電熱毯加熱保溫，固化期不得對鋼板有任何擾動。

3.9 鋼板U型箍的粘結(jié)

粘貼鋼板時要從梁底部中間向兩側(cè)進行粘貼，避免施工時產(chǎn)生空隙影響加固效果，使U型鋼板與工作面緊密結(jié)合。U型鋼板粘結(jié)完畢后應(yīng)立即將預(yù)先植入的螺栓加螺母擰緊作為鋼板的永久附加錨固措施。

3.10 防腐粉刷

加固后，鋼板表面應(yīng)粉刷水泥砂漿保護。如鋼板表面積較大，為利于砂漿粘結(jié)，可粘一層鉛絲網(wǎng)或點粘一層豆石，然后采用20 mm厚M15水泥砂漿抹面保護，以避免鋼材的腐蝕。

4 主要施工機具設(shè)備

手持式?jīng)_擊電鉆、空壓機、液壓式千斤頂、剪板機、電焊機、電錘、扳手、錘子、灌漿設(shè)備。

5 質(zhì)量保證措施

1）建立健全施工質(zhì)量保證體系，落實質(zhì)量崗位責任制。

2）施工前認真做好詳細的技術(shù)交底，讓所有施工人員掌握質(zhì)量技術(shù)要求。

3）加固前應(yīng)對被加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行現(xiàn)場實測，實測的混凝上強度等級應(yīng)不低于C15，且混凝土表面的正拉粘結(jié)強度不低于1.5 MPa。若達不到上述要求，不得采用粘鋼法進行加固。

4）施工中對每道工序進行嚴格的質(zhì)量控制，認真落實三檢制度，做到以工序質(zhì)量保工程質(zhì)量。每一道工序結(jié)束后均應(yīng)按工藝要求及時進行檢查，做好相關(guān)的驗收記錄，如出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)立即返工。

5）基底處理是結(jié)構(gòu)加固中的關(guān)鍵工序，基底處理不應(yīng)只停留在構(gòu)件的表面處理,尤其對于老結(jié)構(gòu)，更應(yīng)對其本身檢查是否有空鼓、裂縫現(xiàn)象，以便采取相應(yīng)措施保證粘貼質(zhì)量。

6）保證負彎矩加強筋和鋼板的位置，確保連接的可靠性。施工粘結(jié)前應(yīng)根據(jù)框架柱（墻）上鉆孔的位置與粘結(jié)鋼板位置進行比對，若有間隙則對鋼筋進行煨彎處理。

6 安全控制措施

1）施工現(xiàn)場應(yīng)配備相應(yīng)的安全生產(chǎn)防護用品，所有施工人員應(yīng)佩戴安全帽,操作人員應(yīng)穿工作服，戴防護口罩和手套。

2）工作場所進行封閉式施工，禁止非作業(yè)人員進入施工場地。

3）配置粘接劑用的原料應(yīng)密封儲存,遠離火源，避免陽光直接照射。施工現(xiàn)場應(yīng)嚴禁吸煙，嚴禁明火，并應(yīng)配備必要的滅火器以備救護。

4）結(jié)構(gòu)膠粘劑配置和使用場所，必須保持通風良好。

7 環(huán)境保護措施

1）加強對作業(yè)人員的環(huán)保意識教育，進入施工現(xiàn)場不得高聲喊叫、吹口哨，以減少噪聲擾民。

2）使用手持電動工具（手電鉆等）切割機時，應(yīng)選擇性能優(yōu)良、噪聲小的工具。根據(jù)規(guī)定在城區(qū)內(nèi)，禁止中午及晚10點到次日早6點之間進行鋼板和混凝土梁的鉆孔作業(yè)和鋼板螺桿的切割等強噪聲作業(yè)。

3）卸荷支撐體系搭拆和材料運輸、裝卸、加工時，防止不必要的噪聲產(chǎn)生，最大限度減少施工噪聲污染。

4）遵守有關(guān)場容及環(huán)境保護方面的管理制度，搞好現(xiàn)場衛(wèi)生清潔，加強現(xiàn)場施工廢料的管理，做到工完場清，保持場地干凈。

5）進入施工現(xiàn)場的各種施工機具、原材料、半成品等均按指定位置分類存放、堆放整齊，不得隨意亂丟亂放。