钢筋混凝土结构粘钢加固技术及施工工艺

钢筋混凝土结构粘钢加固技术及施工工艺

钢筋混凝土结构粘钢加固技术及施工工艺

一、化工企业钢筋混凝土构筑物遭受的腐蚀机理分析

钢筋混凝土是由水泥、粗骨料、细骨料和水等材料配制而成的，经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料，在组合材料中，水泥石中的Ca(OH)2是混凝土中最易受腐蚀的部分。如果在腐蚀作用时产生水溶性的反应物，则凝结的水泥就从表面开始溶解，这就是溶解性腐蚀。引起溶解性腐蚀的介质有酸、离子交换的盐类、软水、有机油及脂肪。如果腐蚀作用时在凝结水泥内部产生大量几乎不能溶解的反应产物，使体积发生膨胀，在混凝土内部产生应力，从而导致混凝土结构松散，这种现象称为膨胀性腐蚀。引起膨胀性腐蚀的介质有硫酸盐、镁离子、非结晶的SiO2等。

在钢筋混凝土中，硬化水泥石中的Ca(OH)2溶液使钢筋表面形成保护性的氧化膜使其钝化。然而，大气中的CO2侵入混凝土内部，降低了混凝土的碱性，钢筋保护膜破坏，大气中的水汽和氧的侵入又引起了钢筋的锈蚀，氯离子的侵入加速了钢筋的锈蚀速度，钢筋锈蚀后体积胀大。这样不仅钢筋被腐蚀，还会从内部对混凝土保护层产生向外的破坏应力，从而造成保护层的鼓泡、脱落、粉化，这是钢筋混凝土遭到破坏的又一重大因素。

二、钢筋混凝土结构加固技术

1、构筑物的可靠性鉴定

遭受长期腐蚀的钢筋混凝土结构加固前，应该先进行可靠性鉴定。依据的现行国家标准有《工业厂房可靠性鉴定标准GBJ144-90》、《建筑结构荷载规范GBJ9-87》、《混凝土结构设计规范GBJ10-89》、《危险房屋鉴定标准JGJ125-99》等，检测的内容及仪器有： 柱外观评定，采用混凝土超声波测试仪，读数显微镜读取裂缝宽度。 柱纵筋直径，采用测标卡尺，钢筋直径/保护层厚度测试仪。 柱倾斜度，采用经纬仪，测倾标尺。 梁外观评定（同柱） 板外观评定（同柱）

混凝土强度评定，采用取芯机取芯样法。

构筑物的可靠性鉴定理应委托有鉴定资格的权威科研单位进行。

鉴定单位在调查和检测过程中实际的内容要丰富的多。如，结构的基本情况调查，（基本结构及细部尺寸等），使用环境调查，（气候条件、方位、降雨量、大气温度、土地冻结深度等），工业环境（酸、碱、盐及其他腐蚀介质等），结构上永久作用、可变作用及偶然作用的调查，地基基础调查，这些调查包括必要的开挖检查，载荷试验和定期观测等等。 鉴定程序如下：

委托方提出鉴定原因与要求→初步调查→确定鉴定的同时，内容和范围→成立鉴定小组→详细调查→安全性、使用性综合评定与分析→补充调查→适修性评定→鉴定报告及加固方案 2、加固设计

根据结构可靠性鉴定等级及提出的最佳加固方案进行加固设计，设计部们应考虑适当的施工方法及合理的构造措施，按照结构上的实际作用，进行承载力、正常使用功能等方面的计算和验算。

设计部门应遵照的现行国家标准有《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》、《钢结构设计规范》、《建筑地基基础设计规范》、《混凝土工程施工及验收规范》、《钢结构工程施工及验收规范》、《混凝土结构加固技术规范》等。在选材时，还应遵守有关材料方面的国家规定。构筑物的加固设计需要由有加固设计资格和经验的设计单位进行。 目前，比较成熟的结构加固的方法有：

以前，混凝土结构在刚度、强度和稳定性方面的结构加固，多采用加大截面法、预应力法、改变传力途径法等。这些方法都要求一定的施工作业空间，时间较长，还需要结构周围的设备等转移停产。近年来研究成功用结构胶粘贴钢板加固法及外包钢加固法，大大克服了上述方法的缺点。

下面主要对粘钢加固法的施工工艺作介绍，顺便介绍外包钢加固法。事实上，许多构筑物由于梁、板、柱、墙、基础全方位遭到了腐蚀破坏，优秀设计的加固方案，往往是以粘钢加固法为主，辅助外包钢加固法、化学灌浆修复补强法、化学胶泥砂浆修复防腐加固法等数种加固法综合并用所组成的。

三、结构粘钢加固的施工工艺

现对梁、板、柱的粘钢工艺分述如下： 1、梁的粘钢加固工艺流程：

钢板制作→被粘混凝土表面和钢板表面处理→卸荷→予贴→调制结构胶→混凝土及钢板表面涂结构胶→固定加压→上螺栓锚固→粘U型箍板→固定加压→ U型箍板上锚固螺栓→固化间隔保养→拆卸支撑→钢板外表面处理→上环氧防锈漆二道→粘铅丝网→抹水泥砂浆保护层→精细完工→验收→交付使用 具体工艺过程如下：（略）

2、柱子的粘钢加固工艺过程如下：

柱基础周围开挖→型钢及扁钢箍制作→被粘混凝土柱子及角钢、箍板表面处理→予贴→调制结构胶→涂结构胶→粘角钢→夹具加压→粘扁钢箍→扁钢箍及角钢锚固→固化间隔保养→拆除夹具→钢板外部除锈→上环氧防锈漆二道→粘铅丝网→抹水泥砂浆→精细完工→验收→交付使用 工序内容要求比照梁的加固工序要求。需要特别指出的是：

角钢两端必须有可靠的连接和锚固，下端应伸到柱基础地面下500－1000mm并予以锚固，上端应伸至顶板底面，并予以锚固，梁柱交叉处的加固钢板应相互可靠锚固并牢固粘结，扁钢箍与混凝土面及角钢粘牢后，应对扁钢箍进行锚固。

如果柱子腐蚀损坏严重则必须与梁一样进行修补之后，方可进行粘钢加固。 修补工艺如下：

胀裂部位混凝土表面剔凿处理→钢筋除锈→加焊或补焊钢筋→涂环氧树脂浸渍层（同时对钢筋刷底漆一层）→间隔保养→涂环氧过渡层（同时对钢筋刷底漆第二层）→间隔保养→抹环氧砂浆→间隔保养→抹环氧胶泥修复到原几何形状→再进行粘钢加固工艺。

3、板的粘钢加固工艺：

再粘钢加固前，对腐蚀损坏严重的楼板，同样需要如梁、柱那样的修复工艺后，方可进行粘钢加固。

钢板制作→被粘混凝土表面和钢板表面处理→予贴→调制结构胶→上螺栓锚固→固化间隔保养→钢板外表面除锈→上环氧锈漆两道→涂面漆两道（每道漆之间间隔保养）→精细完工→验收→交付使用

各工序要点参考梁柱的加固工序要求

如果需要上水泥砂浆保护层，则不必上面漆，而在粘贴铅丝网后，抹水泥砂浆即可。 粘钢加固的质量标准应符合CECSZ5：90各条的要求。

四、粘钢加固法的优点

粘钢加固法具有如下优点： 1、技术先进可靠，满足生产需要

在科学的鉴定、设计、计算与验算的基础上，将强度高的优质钢板用高强度的结构胶粘贴于钢筋混凝土受力部位，是混凝土与钢板作为一个新的共同受力整体，从而科学的定量的极大的有效地提高了加固构件的刚度、抗裂、抗变形、抗弯、抗剪、抗压的性能，且受力均匀，不产生局部应力集中现象。完全可以满足原负荷及改变、加大负荷（在鉴定、设计阶段即应提出）的生产需要。

2、施工工艺较简单，不需很大的施工场地和复杂工具

粘钢加固工艺过程相对简单，加固体基本上是几个毫米厚的钢板粘贴于相对形体大的多的结构上，所占空间很小，不影响外观，不影响原使用空间。 3、施工周期短，不影响生产

粘钢加固从表面处理到粘钢加压固化，只需要几天时间，比任何加固方法都节省施工时间。而且，这种方法不需要移动构筑物上的任何设备，不影响生产，更无需停产。 4、材耗少，经济合理，适合抢修工程

粘钢加固法比其他加固法材料消耗要少的多，且经济的多，特别适合抢修工程。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/s0co.html