混凝土构件粘钢加固施工

黄晓燕

(中国五冶集团有限公司一分公司， 四川成都 610066)

混凝土构件粘钢加固施工

黄晓燕

(中国五冶集团有限公司一分公司， 四川成都 610066)

粘钢加固是在混凝土受力构件的表面用建筑结构胶粘贴钢板或角钢，使钢板或角钢与混凝土牢固地形成一体而共同受力，达到加固补强的目的。粘钢加固具有施工简便易行、施工周期短、占用空间少、技术先进可靠等优点。文章介绍的粘钢加固方法和技巧总结自多个成功的工程实践，其适用于承受静力作用的一般受弯构件、受拉构件及剪力墙的开洞加固，供现场工程技术人员参考和借鉴。

混凝土构件； 粘钢加固； 施工技巧

混凝土建筑结构在施工或使用中难免会因为设计更改、外力破坏、地震影响等种种原因，需对结构进行局部的加固补强措施，而粘钢加固就是其中一种方法。

粘钢加固是使用结构胶通过粘涂将钢板牢固粘接于混凝土结构上，以达到补强加固的目的。因为结构胶特性为低粘度、液型、无溶剂、常温酸化型的注入修补用的环氧树脂，主要用于混凝土结构补强中混凝土与钢材间的接着剂，可以提供成型低收缩性及超强粘着力，使混凝土与钢板紧密结成一体，充分发挥补强效果。

我单位承建某建筑结构加层补强项目，由于使用功能发生改变，在原有7层建筑物上增加4层，经设计计算采用对混凝土构件应用粘钢加固法来加强，以满足建筑结构加高后的强度要求。通过该项目粘钢加固施工的成功实践，提高了施工质量，降低了施工成本，提高了综合效益。本文总结和完善了粘钢加固施工工艺和技巧，该工艺技巧可为同行业施工类似项目提供借鉴和参考。

1 施工难点

(1)由于目前国内粘钢加固施工主要还是采用手工操作，受环境因素条件和操作工人的施工经验、操作水平、责任心强弱等的影响，施工质量有可能不稳定。

(2)加固施工结束后，现场检测手段和设备较复杂，且受现场很多条件的限制，费用成本高，因此粘钢加固施工过程中的工艺质量控制尤为重要。

(3)资源的合理配置、工地各方的协调和配合、粘钢施工的统筹组织和时空合理安排等，都是加固施工的难点和需要特别重视的关键点。

(4)由于该项目需加固的构件主要集中在混凝土梁和板，从施工位置上给操作带来不便。且在加固施工的同时，上面的主体还在继续施工，如何减小上部的施工荷载对加固施工的影响也是我们要解决的问题。

2 施工工艺及技巧

施工工艺流程：施工准备→钢板制作并处理→定位放线→混凝土表面处理→安置锚栓→钢板钻孔→粘胶剂配制→涂胶和粘贴→固化养护→检验→表面防护。

2.1 施工准备

2.1.1 劳动力准备

粘钢加固施工一般可安排在多个操作点同时施工，每个点位3～4人即可。这样可以统一拌胶，分别使用，辅工同时为几个点配合，施工效率可大大提高。

2.1.2 机具材料准备

(1)常用机具设备包括：电动磨光机、工业用吹风机、冲击钻、电子称等。

(2)常用材料包括：粘钢胶、胶桶、钢板、水管、刮板、碘钨灯、配电箱、手套等。

(3)关键材料的准备要求：

①钢板。粘钢加固经常采用Q235-B钢板，厚度按施工设计要求，钢板材料应具备产品质量证明书并符合GB/T 700标准的规定，钢材屈服强度与抗拉强度实测值的比值应不大于0.85，总伸长率应大于20%。钢板材料应妥善保管，避免日晒雨淋，堆放场地应平整，避免潮湿环境，不应选用明显生锈的钢材。

②粘钢胶。采用外粘型钢的结构胶，其各项性能应满足《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013)第4.5.5条的规定，并满足A级胶的要求。

③锚栓。采用M12的化学锚栓及M10的膨胀螺栓进行附加锚固，选用配套的环氧基锚固胶。化学锚栓的锚固用胶粘剂性能应满足《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013)第4.5.6条的规定。

④焊条。焊接材料的选用必须与母材相匹配。焊条应符合现行国家标准的规定，应有出厂合格证、检验报告、说明书。

2.1.3 作业条件准备

(1)为了保证加固的效果，首先应将作用于被加固构件上的多余荷载尽可能卸去，如遇有其他作业队的材料堆场，应及时协调将其搬离加固区域的楼板。

(2)应根据加固操作场地的高度选择使用活动脚手架或者采用扣件式钢管脚手架，搭设好施工操作平台。

(3)规划设计合理的施工区域平面布置，保证物流畅通，人员行动不受阻碍。

2.2 钢板制作并处理

(1)按设计图纸要求，对钢板进行准确下料，需接长的须在现场焊接处理。要注意的是，焊接施工必须是在粘贴之前进行，已经粘贴在构件表面的钢板严禁再焊接，以免粘钢胶受热失效。

(2)对制作好的钢件采用砂轮机打磨粘贴面，打磨面粗糙度越大越好，打磨纹路尽量与钢件受力方向垂直。打磨好后用脱脂棉沾丙酮擦拭2～3遍去油清洁。

(3)钢件打磨和清洁后应尽快使用，不可长时间存放，短时搁置时也应采取措施保护以免受污染。

2.3 定位放线

根据加固方案，确定加固范围及部位，然后在混凝土构件上弹线，标出粘贴位置的轮廓线，并在此轮廓线四周各加宽度不小于20 mm的区域作为打磨区。

2.4 混凝土表面处理

对混凝土构件粘合面进行处理时，先用毛刷沾高效洗涤剂，除去其表面油污后用清水冲洗；再对粘合面用金刚石角磨机进行打磨，除去2～3 mm厚表层，直至完全露出新的混凝土面；然后用无油压缩空气吹去粉尘(这样工效高，不用等待干燥)，或清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

2.5 安置锚栓

按照放线的定位预先钻出螺栓孔，并按照要求清理孔洞，注胶并控制合适的用胶量，埋置设计要求的化学锚栓。施工时应注意钻孔要严格垂直于混凝土的表面，以免安置钢板时锚栓穿不进孔。

2.6 钢板钻孔

以现场已在混凝土结构上钻置的锚栓孔位置放样至钢板，将钢板钻出锚栓孔。如有多层钢板，则应重叠后同时钻孔，避免出现孔位误差。在同一截面粘接两条钢板的，钢板上钻孔位置要错开80 mm以上，呈梅花点布置。

2.7 粘结剂配制

按设计要求使用的粘结剂，在使用前应进行现场抽样进行质量复检，合格后方能使用。使用时按产品使用说明书的规定进行配制，搅拌时应避免水进入容器，并按同一方向进行搅拌，容器不得有油污、灰尘和水分等。

2.8 涂胶和粘贴

用铲刀将配置好的结构胶涂抹在已处理好的钢板面和混凝土结构表面，抹胶厚度1～3 mm，中间厚边缘薄。将钢板上的孔与锚栓对准套人到位后，立即拧紧螺栓。拧紧螺栓时一定要顺着同一方向逐个拧紧，使胶从钢材边缘挤出，同时要不间断清除挤出的胶，保持外边缘整齐干净。

需要注意的是，在顶板、梁等结构下侧部位加固时，应加可拆除的临时支撑架，对加固钢件进行支撑。并根据结构胶的固化时间来控制拆除支撑架的时间。

2.9 固化养护

(1)粘钢胶能在常温下固化，如气温保持在20 ℃以上，24 h即可拆除夹具和支撑，3 d即可受力使用。若气温低于15 ℃，应采取人工加温措施，一般用红外线灯或电热毯加热保温即可。

(2)对粘贴到位的构件做好标识工作，提醒其他人员别在结构胶未固化前对粘贴钢件产生扰动。

(3)结构胶固化后，可及时拆除支撑架，用小铁锤检查是否有空鼓，不合要求的应拆除重做。

2.10 检验

结构胶的可操作性能极好，正常操作可达到100 %的饱满度，检验时可用小锤轻击粘贴钢件，如无空洞声，表示已粘贴密实。也可以采用超声波仪检测，若锚固区有效粘贴面积小于90 %，非锚固区有效粘贴面积少于70 %，应剥离钢件重新粘贴。

2.11 表面防护

粘贴钢件完工并经验收合格后，钢件表面须用M15的水泥砂浆抹面，其厚度对于梁不应小于20 mm，对于板不应小于15 mm。当环境干燥且无腐蚀介质时，在便于检查和维修部位也可采用防锈漆涂刷两道，使用中定期检查、维修。

3 效果

我单位承建的建筑结构加层补强的项目采用上述的粘钢加固施工工艺后，达到了如下的效果：

(1)粘钢加固施工全过程切实贯彻执行了本工艺技术，细化了流程，规范了工人的操作行为和手法，环境因素和人为因素对操作的影响降到最低，保证了施工质量的稳定和可靠，放心的实体质量也使后期质量检测过程比较顺利。

(2)各种资源得到合理配置，各方的协调和配合紧密，工序衔接紧凑，使得整个施工周期比计划工期150 d提前了20 d，提高了工效，并一次性通过了竣工验收，取得了较好的社会效益和经济效益。

4 结束语

粘钢加固施工为混凝土结构强筋壮骨，延长了建筑的寿命，避免了推倒重来的浪费，节约了资源，降低了成本，经济效益和社会效益不可小视，是值得推广应用的技术。

[1] GB/T 700-2006 碳素结构钢[S].

[2] GB 50367-2013 混凝土结构加固设计规范[S].

TU746.3

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[定稿日期]2015-05-06