探讨钢结构的粘钢加固技术及其工程应用

陈晓伟

安徽富煌建筑设计研究有限公司 安徽 合肥 230000

引言

如今在我国各行各业的工程建设过程中均广泛应用了钢结构，但是受到施工管理、施工技术、材料质量等方面因素的影响，让很多工程中的钢结构无法充分发挥其作用，也让钢结构的稳定性、耐久性受到了影响。为了更好地利用钢结构，使其在工程建设中充分发挥出作用，必须合理使用钢结构粘钢加固技术，从而提升钢结构的稳定性，基于此，本文将对钢结构的粘钢加固技术原理、优势及其工程应用进行阐述。

1 钢结构的粘钢加固技术概述

应用钢结构的粘钢加固技术主要目的是为了提升钢结构的稳定性，可以实现钢结构截面的扩大，以此来有效提升整个结构的承载力和稳固程度，粘钢加固技术的应用形式是使用胶粘材料将钢板等提升稳定度的材料粘贴在原本的钢结构上，以此来扩大原本的钢结构截面，实现对钢结构稳定性、强度的有效提升，是一种较为理想的钢结构粘钢加固技术。粘钢加固技术与传统的碳纤维加固、焊接加固技术相比有所不同，具有其独特的优势和缺陷。与焊接加固方式不同，粘钢加固技术可以有效避免高温焊接对原有构件产生的影响，可以实现冷作业，可以在很多需要避免高温的结构中应用。在钢结构上粘钢板可以大幅增加原本结构的强度，而且可以提升钢结构承压力较大区域的承受力，虽然同样是可以冷作业，但是粘钢加固技术与碳纤维加固也有所差异[1]，需要根据环境、工程需求、结构等差异选择最适宜的粘钢材料。在钢结构受拉、承压等受力处需要使用粘钢加固技术扩大承载面，需要先对钢结构表面进行清洁，以免影响粘胶效果，随后需要对其表面进行打磨，增加摩擦力，使粘胶更好的发挥效果，上胶后即可粘贴钢板。

整体而言，钢结构粘钢加固技术原理相对简单，在适当增加钢结构截面基础上，可以最大限度提升钢结构应力刚度和承载力，是提升构件耐久性的重要手段。和传统焊接钢板法相比，粘钢加固技术的应用可以降低焊接情况的出现，可以在不适宜拆除更换位置或是防高温钢结构中加以应用。

2 钢结构的粘钢加固技术应用原则

2.1 不停工加固

钢结构在很多建筑工程中都有广泛应用，尤其是在一些工厂厂区建设中，而且后续对钢结构进行粘钢加固时也势必会对厂区产生一定影响，甚至会导致厂区受到严重损失，因此在进行工程钢结构加固施工时，必须遵循加固施工但不停工、不停产的原则，以免导致厂区遭受经济损失。是否要对建筑钢结构进行加固需要根据结构的应力变化进行判断，当钢结构应力强度大幅下降时，就会出现钢结构变形[2]，此时就要对其进行加固处理。在制定钢结构加固施工方案时，需要对施工便利性、钢结构质量检测便利性进行充分考虑，尽量保障钢结构加固组件远离施工现场，确保组件质量符合需求，若遇到特殊的施工情况则可以采取焊接的方式予以加固。

2.2 钢结构加固措施

钢结构主要的粘钢加固方式分为以下几种，首先可以对结构截面进行加强，主要操作是先对钢结构受压力较大的区域进行加强处理，以此来保障整个钢结构受力均衡性；其次可以根据计算简图，实现对钢结构整体荷载的调整，通过对钢结构内部应力分布状况的调整，进行合理的结构支座设计和优化，以免因为应力影响导致结构稳定性受到破坏[3]；最后，可以使用预应力拉索法来强化钢结构的薄弱部分，以此来保障结构的稳定性和强度。

3 钢结构的粘钢加固技术优势

3.1 钢结构的粘钢加固技术灵活性较强

使用粘钢加固技术的适用性和灵活性都比较显著，可以对钢结构不稳定、不坚固的问题加以解决，对于钢结构的粘钢加固施工方案设计可以有很多可能性，可以通过粘结方式提升钢结构、型钢的稳定性。钢结构的粘钢加固工艺属于操作相对简便的技术，既可以保障建筑结构的美观度，也可以有效发挥出提升钢结构稳固度的作用。由于钢结构的粘钢加固技术不会受到周边环境的严重影响，而且这种技术的操作流程也比较简便[4]，相对于一般的钢结构加固技术效果更为理想，而且只需要在钢结构重点承压部位进行粘钢加固即可，有效提升了加固效率。

3.2 钢结构的粘钢加固技术加固效果良好

从以往我国开展的工程建设情况来看，我国采取的很多加固方法都存在各种各样的缺陷，与传统的加固技术相比，钢结构的粘钢加固技术的加固效果跟我给良好，可以有效提升钢结构的坚固度，使其更加稳定，也能让钢结构的整体强度更加符合工程建设需求。在建设钢结构工程时，其中很多部分都很容易受到外部环境的影响，再加上材料质量、施工技术等诸多问题，会导致施工进度受到一定的影响，但是随着钢结构粘钢加固技术的应用，不仅极大程度的保障了钢结构的稳定性[5]，也能保障施工工期不被拖延，主要原因就是这种加固技术不会受到外部环境的影响。

3.3 钢结构的粘钢加固施工完整度高且速度快

钢结构的粘钢加固技术受其优势影响，使其在很多建筑工程钢结构建设过程中得到了广泛应用。应用粘钢加固技术可以更好地满足工程建设需求，保障钢结构的完整度和稳定性，也具有施工速度快这一优势，从根本上保障了工期。

4 钢结构的粘钢加固技术工程应用

4.1 钢结构的粘贴钢板加固

钢板是最为常用的钢结构粘钢加固材料，主要方法是将钢板粘贴在钢结构表面，使得钢结构与钢板融合成为一个整体，进一步提升整个钢结构的承压力，这一施工过程属于冷作业，不需要使用到明火，因此可以小范围作业且不会对周边产生较大影响。经过对粘钢加固技术的建模、数据分析可以发现，所使用的粘钢技术与钢管柱的承受力有直接关联，在进行粘钢加固时必须考虑到不同钢结构区域额度受力差异，也要充分考虑到层间断裂等问题发生的可能性[6]，以此来进一步保障钢结构的稳定性。

4.2 钢结构表面的妥善处理

在进行钢结构粘钢加固施工之前，必须对钢结构表面进行妥善处理，可以使用一些较硬的毛刷对钢结构表面进行清洁，以免其上存在大量杂质，影响钢结构粘钢加固效果，同时，还需要对钢板与钢结构之间的黏合部位进行打磨，打磨掉2mm左右后清理掉其上存在的粉尘颗粒，即可进行后续的加固施工。若经过一系列处理后，

4.3 对钢板黏合面的妥善处理

若钢板表面不够平整就也需要进行处理，可以使用平砂轮进行打磨，钢板表面打磨平整后即可进行粘贴，若钢板表面存在锈蚀问题，则可以使用盐酸等化学物质进行浸泡处理，处理掉其表面的锈蚀层后还需要进行清洗，使用石灰水中和其表面的酸性物质，经过细细打磨后即可进行后续粘贴。

4.4 钢结构与钢板之间的配胶施工

在进行钢结构与钢板之间的配胶施工之前，需要彻底卸除钢板上存在的应力，钢板产生滞后反应之后才可以卸除其上的构件，配胶过程中也要对粘胶成分进行明确，通常需要进行两组配胶的制备，在施工之前对配胶质量进行检查合格后才能用于施工中。为了保障配胶质量，必须使用规范的容器并进行规范化的操作，避免因为容器中存在杂质等影响配胶效果[7]。

4.5 钢结构与钢板之间的固定、加压

配置好粘胶后，需要使用抹刀将粘胶涂抹在钢板表面，需要均匀涂抹并控制涂抹厚度，一般情况下涂抹厚度不能低于1mm，需要使钢板中间部分的粘胶稍厚，涂抹完成后即可将钢板直接粘贴在固定位置，若是进行钢板的立面粘贴，则必须进一步控制流满问题，对此可以使用玻璃丝布来缓解。粘贴好钢板后，需要均匀的敲打钢板，以此来确保钢板牢牢地固定在钢结构表面，若敲打钢板表面听到空洞的回声，则表示钢板与钢结构之间存在空隙，必须将其卸下并重新粘贴。完成钢板的粘贴后，还需要使用水杆顶撑住钢板，或者使用夹具将钢板与钢结构加紧，以此来使二者粘贴的更好。

4.6 钢结构与钢板的固化胶结

钢板粘贴好后需要使用支撑杆或者夹具将钢板与钢结构贴紧，通常在常温环境下粘贴24h左右即可，并在粘贴三天之后持续对其施加压力，若外部环境温度大幅下降，则必须使用人工加温的方式予以加热，在红外线加热法的帮助下保证钢板粘胶固化温度符合要求。且固化过程中还要避免对钢板的移动，切实实现对黏钢结构可靠性的提升。

4.7 桥面板疲劳裂缝加固施工

荷兰著名的跨哈特卡纳尔高速公路于上世纪中后期修建完成，当时设计使用年限为四十年。随着桥面整体运行时间越来越长，桥面板大面积出现了裂缝问题。为对桥面板裂缝进行有效修补，施工人员采取了真空注胶的方案。意在对原有钢板结构进行加固处理，当完成钢板表面彻底清理后，并采取加热措施，使温度高于50℃，然后及时进行注胶施工。在完成这项工作后，还需要及时进行裂缝修补，只有这样才能保证钢板黏结的有效性和密实性。

4.8 轻钢结构加固施工

对轻钢结构研究后发现，由于这类结构需要承载较大荷载，在长期承载作用力的情况下，钢架结构很可能发生严重变形问题，这都不利于保证钢架结构的承载力和耐久性。而且在使用过程中经常因为使用要求修改而进行改造，若增加较大荷载，就会很容易出现局部杆件应力超过材料承载力的情况。还有部分企业为了提升建筑整体美观性，将原有钢结构中的主要受力构件进行拆除的情况。此时原结构主体就需进行加固。因很多轻钢结构为厂房建筑，在其内部存在大量设备，很多设备仍然保持生产状态，为确保设备整体运行稳定性，可采用粘钢加固方法进行加固。在该方法的应用后，厂房类轻钢结构的强度将显著提升，可保证钢结构整体承载力可满足使用要求，同时厂房中的设备不会受到施工影响而停产，是保证设备正常运行的重要手段。

5 结束语

总而言之，本文简要阐述了钢结构的粘钢加固技术应用原则，并对该技术的优势进行了探讨，同时细致阐述了如何加强钢结构粘钢加固技术的应用，一起可以为我国建筑工程行业的发展做出一定贡献。