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结构加固:桥跨结构加固——粘贴钢板加固法

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结构加固:桥跨结构加固——粘贴钢板加固法

分类:
行业动态
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来源:
发布时间:
2021/08/17 13:53
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【摘要】:
结构加固——特性和适用条件
如果主梁承载力不足,或纵向主筋严重锈蚀,或梁板桥主梁严重开裂,可用胶粘剂和地脚螺栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构受拉边或薄弱部位,与结构形成整体,可用钢板代替附加钢筋,提高桥梁承载力。粘钢结构加固适用于受弯、受剪、受拉构件,适用于环境温度在-20℃~ 60℃,相对湿度小于70%,无化学腐蚀的区域。

结构加固:桥跨结构加固——粘贴钢板加固法

1.结构加固——特性和适用条件

如果主梁承载力不足,或纵向主筋严重锈蚀,或梁板桥主梁严重开裂,可用胶粘剂和地脚螺栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构受拉边或薄弱部位,与结构形成整体,可用钢板代替附加钢筋,提高桥梁承载力。粘钢结构加固适用于受弯、受剪、受拉构件,适用于环境温度在-20℃~ 60℃,相对湿度小于70%,无化学腐蚀的区域。

2.结构加固——额外影响

(1)接头表面必须处理,必须钻螺栓孔,以免破坏原有结构。

(2)钢板要做防腐处理,增加了以后的维护成本。

3.结构加固——机械特性

在较优配筋范围内,随着荷载的增加,原梁中的钢筋屈服,钢板屈服,混凝土被压碎破坏。

对于粘钢结构加固的受弯构件,破坏前外粘钢板与混凝土的粘结性能良好,可以保证钢板与结构加固构件的连接工作,保证钢板达到屈服强度。但进入破坏阶段后,大部分构件的钢板与混凝土之间发生局部剥离,沿着钢板与混凝土的界面,出现沿钢筋的长裂缝,混凝土被撕裂,导致构件破坏。对于粘钢结构加固的受剪构件,其破坏与普通钢筋混凝土受剪构件相似。首先出现斜裂缝,然后裂缝不断发展,钢板应力明显增大,然后构件破坏。然而,在应力过程的后期,可以明显观察到锚固端的局部损伤甚至剥落。

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4.结构加固——施工程序

4.1加强构件的接缝表面处理

(1)对于很旧、很脏的混凝土构件的粘结面,用硬毛刷涂抹清洁剂,清除表面油污后用冷水冲洗,然后打磨粘结面,去除2 ~ 3 mm厚的面层,直至新鲜面完全露出,用压缩空气除尘。处理后,如果表面严重不平整,可以用环氧砂浆修补。

(2)如果混凝土表面不是很脏很旧,可以直接打磨粘结面,去掉1 ~ 2 mm厚的面层,用压缩空气清除灰尘,用棉花和丙 酮擦试表面。

(3)对于新混凝土的粘结面,首先用角磨机打磨粘结面,然后用钢丝刷刷掉表面松散的浮渣,用棉花和丙 酮擦拭试验面。

(4)对于龄期小于3个月或湿度较大的混凝土构件,必须在钢筋粘结前进行人工干燥处理。

4.2钢板结合面的处理

(1)如果钢板没有生锈或轻微生锈,可以用喷砂、砂布或平砂轮抛光,直到出现金属光泽。磨削粗糙度越大越好,磨削纹尽量垂直于钢板的受力方向。然后用蘸有丙 酮的脱脂棉擦拭干净。

(2)如果钢板腐蚀严重,必须用中盐酸浸泡20min使锈层脱落,然后用石灰水冲洗中和酸离子,用平砂轮打磨成条纹,再用丙 酮擦拭干净。

4.3卸载

为减少粘钢板的应力应变滞后现象,粘钢板和胶液固化时应封闭交通。

4.4胶水准备

较为常用的粘合剂是环氧粘合剂。环氧胶粘剂分为甲、乙两组,使用前应进行现场质量检查,合格后方可使用。

4.5粘贴

粘结剂配制好后,用抹刀同时涂抹在处理过的混凝土表面和钢板上,厚度为1 ~ 3 mm,中间厚,边缘薄。然后将钢板粘到预定位置。如果贴在立面上,可以加一层脱蜡玻璃纤维布,防止流淌。粘贴钢板后,用锤子沿粘贴面轻轻敲击钢板。如果没有空心音,说明钢板已经贴紧;否则,应剥离钢板补胶,重新粘贴。

4.6固定和加压

钢板粘贴完毕后,立即用专用的U型夹具夹紧或用木杆顶起,保持压力在0.05 ~ 0.1 MPa,使胶液刚好从钢板侧缝挤出。如果用膨胀螺栓固定,膨胀螺栓通常是钢板的长久性附加锚,其埋孔应在涂胶前与钢板一起钻孔。4.7固化

环氧胶粘剂可在室温下固化并保持在20℃以上,夹具或支架可在24小时内拆除。温度低于15℃时,应采用人工加热,一般采用红外线灯加热。固化过程中不得对钢板造成干扰

5.施工措施

(1)混凝土强度等级不应低于C20;

(2)钢板厚度应为2 ~ 6 mm,一般为4mm;

(3)粘结钢板的锚固长度不得小于200t(t为钢板厚度)或小于60mm对于拉伸区域;对于压缩区,不应小于160吨和480毫米;;对于大跨度结构或可能承受重复荷载的结构,应在锚固区增加额外的锚固措施,如U形环板或螺栓;

(4)钢板及其相邻混凝土表面应密封、防水和防腐。如采用M15水泥砂浆抹灰,其厚度梁不小于20毫米,板不小于15毫米。

6.摘要

(1)由于其重量轻,操作方便,易于控制工程质量;

(2)由于钢板抗拉、抗压强度高,粘贴钢板主要承受活载,受弯、受剪、受拉构件的结构加固效果优于加大混凝土截面;

(3)接头表面处理和钻螺栓孔对原有结构有一定的破坏,因此应严格按照设计要求进行施工,尽量减少破坏。

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