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外粘钢板对混凝土结构进行加固的应用研究始于上世纪60年代,至今已成为增强结构承载力、延长结构寿命的重要手段之一。粘钢加固具有施工占据空间小、工期短,加固效果好且基本不影响建筑空间等特点,在结构加固中正得到越来越广泛的应用。
粘钢加固中,主要施工材料为钢板与粘钢胶,同时还需锚栓配合加固施工。随着粘钢加固的应用越发普及,部分工程中锚栓的用量也在不断增多。如今甚至存在锚栓与粘钢共同受力,形成锚栓粘钢共同加固的想法,而这样的做法是否可行,还需要进一步分析才能得出答案。
锚栓在粘钢加固中的作用
粘钢加固,必须经历粘钢胶的固化流程才能正常工作。而在粘钢胶固化前,钢板要固定在混凝土基材上就必须依靠外力的作用;另一方面,为达到较佳加固效果,涂抹在钢板上的粘钢胶,需要挤压并控制胶缝较终厚度。化学锚栓施加的外力,能够有效对钢板起到固定与挤压的作用,但在加固完成结构受力时,国内外大量实验数据均表明,锚栓无法与钢板共同受力,需要引起注意。
另一方面,化学锚栓的存在,能够在粘钢胶未完全固化时,抵御动载的作用,这一点在桥梁加固中尤为重要。当然,为了避免动载对加固的影响,也可采用耐动载的加固之家结构胶来减小动载影响,避免锚栓过多。
锚栓过多对粘钢加固的影响
事实上,锚栓用量过多,不仅不会对受力起到积极的效果,反而会对粘钢加固造成负面影响。
首先,对于加固的混凝土基材来说,锚栓的施工,势必要在其上钻孔,这样对于混凝土的整体性难免会造成破坏。对于粘钢加固的混凝土梁来说,当锚栓数量过多时,随着荷载的不断增大,锚栓密集的部分将面临混凝土劈裂破坏的风险,成为加固中的薄弱之处。
锚栓布置过多,同样意味着加固所用钢板开孔增多。粘钢加固的钢板截面面积,与粘钢加固效果有直接的关联,截面面积大,代表钢板能为结构提供更高的承载力。钢板开动过多,会削弱钢板截面,降低加固效果。钢板开洞,还会在开洞处产生应力集中现象,较后导致更小的截面承担更大的应力,降低整体加固效果。
合理布置锚栓
既然锚栓布置过多危害严重,那么怎样布置锚栓较为恰当?规范中,对于锚栓的间距存在以下要求:固定钢板的锚栓,直径不应大于M10,锚栓边距和间距应分别不小于60mm和250mm;加压固定可选用锚栓加压法,加压点之间距离不应大于500mm。根据上述要求,就可以在满足规范要求的前提下,根据实际项目情况,灵活布置锚栓。
综上所述,在粘钢加固中,锚栓的布置对粘钢加固效果存在直接的影响。无论是在设计还是施工中,都要严格注意锚栓的用量与间距是否满足要求,防止因锚栓过多造成的加固失效。在粘钢加固中,提升加固效果较稳妥的方式就是采用长期**,报告齐全的粘钢胶,切莫因小失大,留下安全隐患。
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1.粘钢加固施工时,混凝土粘结面除应按规定进行清理和修整外,尚应按设计要求进行喷砂糙化或砂轮打磨处理,糙化或打磨的纹路应均匀。当采用砂轮打磨时,其纹路尚应垂直于钢板受力方向。混凝土表面糙化或打磨后应清理洁净。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察,触摸。
2.粘钢加固施工部位的混凝土,其表层含水率不宜大于4%,且不应大于6%。对含水率**限的混凝土应进行人工干燥处理,或改用潮湿面**的胶粘剂。
检查数量:每根需粘接的构件不少于一处。
检验方法:含水率测定仪测定。
3.粘钢加固施工钢板粘结面应进行除锈、糙化和展平。除锈后的钢板表面露出金属光泽。糙化的纹路应垂直于钢板受力方向。展平后的钢板与混凝土表面应平整粘贴,且轮廓尺寸与所画粘贴线基本吻合。
钢板粘结面经处理后擦拭洁净并妥善保护,不得再受水、油和粉尘的污染。
4.在混凝土粘结面处理的同时,尚应由机构派员到现场做好粘贴质量检验的预布点工作,即按抽样规则随机抽取受检构件。在受检构件的非加固部位选择一处混凝土表面进行同条件的界面处理,以备在粘钢加固施工的同时,粘贴检验用的钢标准块。
当按钢板钻孔位置在混凝土上叠合画线钻孔时,除其允许偏差应符合设计要求,且不应伤及原钢筋外,尚应进行试装配;若有个别孔洞需移位,且移位距离**过20mm,应由设计单位提出处理方案。
钻好的孔洞,应采用压缩空气吹净孔内及周边的粉尘、碎渣;若孔壁的混凝土湿度大,尚应按要求进行处理。
检查数量:全数检查。
检验方法:观察,触摸,测量孔壁混凝土含水率。