混凝土構件粘鋼加固施工

黃曉燕

(中國五冶集團有限公司一分公司， 四川成都 610066)

混凝土構件粘鋼加固施工

黃曉燕

(中國五冶集團有限公司一分公司， 四川成都 610066)

粘鋼加固是在混凝土受力構件的表面用建筑結構膠粘貼鋼板或角鋼，使鋼板或角鋼與混凝土牢固地形成一體而共同受力，達到加固補強的目的。粘鋼加固具有施工簡便易行、施工周期短、占用空間少、技術先進可靠等優點。文章介紹的粘鋼加固方法和技巧總結自多個成功的工程實踐，其適用于承受靜力作用的一般受彎構件、受拉構件及剪力墻的開洞加固，供現場工程技術人員參考和借鑒。

混凝土構件； 粘鋼加固； 施工技巧

混凝土建筑結構在施工或使用中難免會因為設計更改、外力破壞、地震影響等種種原因，需對結構進行局部的加固補強措施，而粘鋼加固就是其中一種方法。

粘鋼加固是使用結構膠通過粘涂將鋼板牢固粘接于混凝土結構上，以達到補強加固的目的。因為結構膠特性為低粘度、液型、無溶劑、常溫酸化型的注入修補用的環氧樹脂，主要用于混凝土結構補強中混凝土與鋼材間的接著劑，可以提供成型低收縮性及超強粘著力，使混凝土與鋼板緊密結成一體，充分發揮補強效果。

我單位承建某建筑結構加層補強項目，由于使用功能發生改變，在原有7層建筑物上增加4層，經設計計算采用對混凝土構件應用粘鋼加固法來加強，以滿足建筑結構加高后的強度要求。通過該項目粘鋼加固施工的成功實踐，提高了施工質量，降低了施工成本，提高了綜合效益。本文總結和完善了粘鋼加固施工工藝和技巧，該工藝技巧可為同行業施工類似項目提供借鑒和參考。

1 施工難點

(1)由于目前國內粘鋼加固施工主要還是采用手工操作，受環境因素條件和操作工人的施工經驗、操作水平、責任心強弱等的影響，施工質量有可能不穩定。

(2)加固施工結束后，現場檢測手段和設備較復雜，且受現場很多條件的限制，費用成本高，因此粘鋼加固施工過程中的工藝質量控制尤為重要。

(3)資源的合理配置、工地各方的協調和配合、粘鋼施工的統籌組織和時空合理安排等，都是加固施工的難點和需要特別重視的關鍵點。

(4)由于該項目需加固的構件主要集中在混凝土梁和板，從施工位置上給操作帶來不便。且在加固施工的同時，上面的主體還在繼續施工，如何減小上部的施工荷載對加固施工的影響也是我們要解決的問題。

2 施工工藝及技巧

施工工藝流程：施工準備→鋼板制作并處理→定位放線→混凝土表面處理→安置錨栓→鋼板鉆孔→粘膠劑配制→涂膠和粘貼→固化養護→檢驗→表面防護。

2.1 施工準備

2.1.1 勞動力準備

粘鋼加固施工一般可安排在多個操作點同時施工，每個點位3～4人即可。這樣可以統一拌膠，分別使用，輔工同時為幾個點配合，施工效率可大大提高。

2.1.2 機具材料準備

(1)常用機具設備包括：電動磨光機、工業用吹風機、沖擊鉆、電子稱等。

(2)常用材料包括：粘鋼膠、膠桶、鋼板、水管、刮板、碘鎢燈、配電箱、手套等。

(3)關鍵材料的準備要求：

①鋼板。粘鋼加固經常采用Q235-B鋼板，厚度按施工設計要求，鋼板材料應具備產品質量證明書并符合GB/T 700標準的規定，鋼材屈服強度與抗拉強度實測值的比值應不大于0.85，總伸長率應大于20%。鋼板材料應妥善保管，避免日曬雨淋，堆放場地應平整，避免潮濕環境，不應選用明顯生銹的鋼材。

②粘鋼膠。采用外粘型鋼的結構膠，其各項性能應滿足《混凝土結構加固設計規范》(GB 50367-2013)第4.5.5條的規定，并滿足A級膠的要求。

③錨栓。采用M12的化學錨栓及M10的膨脹螺栓進行附加錨固，選用配套的環氧基錨固膠。化學錨栓的錨固用膠粘劑性能應滿足《混凝土結構加固設計規范》(GB 50367-2013)第4.5.6條的規定。

④焊條。焊接材料的選用必須與母材相匹配。焊條應符合現行國家標準的規定，應有出廠合格證、檢驗報告、說明書。

2.1.3 作業條件準備

(1)為了保證加固的效果，首先應將作用于被加固構件上的多余荷載盡可能卸去，如遇有其他作業隊的材料堆場，應及時協調將其搬離加固區域的樓板。

(2)應根據加固操作場地的高度選擇使用活動腳手架或者采用扣件式鋼管腳手架，搭設好施工操作平臺。

(3)規劃設計合理的施工區域平面布置，保證物流暢通，人員行動不受阻礙。

2.2 鋼板制作并處理

(1)按設計圖紙要求，對鋼板進行準確下料，需接長的須在現場焊接處理。要注意的是，焊接施工必須是在粘貼之前進行，已經粘貼在構件表面的鋼板嚴禁再焊接，以免粘鋼膠受熱失效。

(2)對制作好的鋼件采用砂輪機打磨粘貼面，打磨面粗糙度越大越好，打磨紋路盡量與鋼件受力方向垂直。打磨好后用脫脂棉沾丙酮擦拭2～3遍去油清潔。

(3)鋼件打磨和清潔后應盡快使用，不可長時間存放，短時擱置時也應采取措施保護以免受污染。

2.3 定位放線

根據加固方案，確定加固范圍及部位，然后在混凝土構件上彈線，標出粘貼位置的輪廓線，并在此輪廓線四周各加寬度不小于20 mm的區域作為打磨區。

2.4 混凝土表面處理

對混凝土構件粘合面進行處理時，先用毛刷沾高效洗滌劑，除去其表面油污后用清水沖洗；再對粘合面用金剛石角磨機進行打磨，除去2～3 mm厚表層，直至完全露出新的混凝土面；然后用無油壓縮空氣吹去粉塵(這樣工效高，不用等待干燥)，或清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面。

2.5 安置錨栓

按照放線的定位預先鉆出螺栓孔，并按照要求清理孔洞，注膠并控制合適的用膠量，埋置設計要求的化學錨栓。施工時應注意鉆孔要嚴格垂直于混凝土的表面，以免安置鋼板時錨栓穿不進孔。

2.6 鋼板鉆孔

以現場已在混凝土結構上鉆置的錨栓孔位置放樣至鋼板，將鋼板鉆出錨栓孔。如有多層鋼板，則應重疊后同時鉆孔，避免出現孔位誤差。在同一截面粘接兩條鋼板的，鋼板上鉆孔位置要錯開80 mm以上，呈梅花點布置。

2.7 粘結劑配制

按設計要求使用的粘結劑，在使用前應進行現場抽樣進行質量復檢，合格后方能使用。使用時按產品使用說明書的規定進行配制，攪拌時應避免水進入容器，并按同一方向進行攪拌，容器不得有油污、灰塵和水分等。

2.8 涂膠和粘貼

用鏟刀將配置好的結構膠涂抹在已處理好的鋼板面和混凝土結構表面，抹膠厚度1～3 mm，中間厚邊緣薄。將鋼板上的孔與錨栓對準套人到位后，立即擰緊螺栓。擰緊螺栓時一定要順著同一方向逐個擰緊，使膠從鋼材邊緣擠出，同時要不間斷清除擠出的膠，保持外邊緣整齊干凈。

需要注意的是，在頂板、梁等結構下側部位加固時，應加可拆除的臨時支撐架，對加固鋼件進行支撐。并根據結構膠的固化時間來控制拆除支撐架的時間。

2.9 固化養護

(1)粘鋼膠能在常溫下固化，如氣溫保持在20 ℃以上，24 h即可拆除夾具和支撐，3 d即可受力使用。若氣溫低于15 ℃，應采取人工加溫措施，一般用紅外線燈或電熱毯加熱保溫即可。

(2)對粘貼到位的構件做好標識工作，提醒其他人員別在結構膠未固化前對粘貼鋼件產生擾動。

(3)結構膠固化后，可及時拆除支撐架，用小鐵錘檢查是否有空鼓，不合要求的應拆除重做。

2.10 檢驗

結構膠的可操作性能極好，正常操作可達到100 %的飽滿度，檢驗時可用小錘輕擊粘貼鋼件，如無空洞聲，表示已粘貼密實。也可以采用超聲波儀檢測，若錨固區有效粘貼面積小于90 %，非錨固區有效粘貼面積少于70 %，應剝離鋼件重新粘貼。

2.11 表面防護

粘貼鋼件完工并經驗收合格后，鋼件表面須用M15的水泥砂漿抹面，其厚度對于梁不應小于20 mm，對于板不應小于15 mm。當環境干燥且無腐蝕介質時，在便于檢查和維修部位也可采用防銹漆涂刷兩道，使用中定期檢查、維修。

3 效果

我單位承建的建筑結構加層補強的項目采用上述的粘鋼加固施工工藝后，達到了如下的效果：

(1)粘鋼加固施工全過程切實貫徹執行了本工藝技術，細化了流程，規范了工人的操作行為和手法，環境因素和人為因素對操作的影響降到最低，保證了施工質量的穩定和可靠，放心的實體質量也使后期質量檢測過程比較順利。

(2)各種資源得到合理配置，各方的協調和配合緊密，工序銜接緊湊，使得整個施工周期比計劃工期150 d提前了20 d，提高了工效，并一次性通過了竣工驗收，取得了較好的社會效益和經濟效益。

4 結束語

粘鋼加固施工為混凝土結構強筋壯骨，延長了建筑的壽命，避免了推倒重來的浪費，節約了資源，降低了成本，經濟效益和社會效益不可小視，是值得推廣應用的技術。

[1] GB/T 700-2006 碳素結構鋼[S].

[2] GB 50367-2013 混凝土結構加固設計規范[S].

TU746.3

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[定稿日期]2015-05-06