某廠鑄造車(chē)間建于1983年,由于某些原因,車(chē)間的七根大梁端部出現(xiàn)了多條斜裂縫,梁中間也有多條垂直裂縫,斜裂縫寬度約0.3~0.5mm,垂直裂縫自梁底100mm延伸至稍高于端部梁頂,裂縫間距為0.8~1m。這說(shuō)明大梁的抗剪和抗彎強(qiáng)度出現(xiàn)不足,直接威脅了車(chē)間生產(chǎn)的安全。該廠工程科技人員采用JGN結(jié)構(gòu)膠粘鋼加固技術(shù),分兩次對(duì)七根大梁進(jìn)行粘鋼加固,在基本不停產(chǎn)的情況下,僅用20天即完成任務(wù)。后經(jīng)測(cè)試,大梁的剪應(yīng)力下降了80%左右,其抗剪切承載能力大大提高,雖未加設(shè)抗彎板,但經(jīng)測(cè)定的大梁抗彎強(qiáng)度也隨之提高了25%左右,完全達(dá)到了設(shè)計(jì)和使用要求?,F(xiàn)根據(jù)大梁的加固實(shí)例,結(jié)合部分其他工程的實(shí)踐及體會(huì),對(duì)JGN結(jié)構(gòu)膠粘鋼加固工藝進(jìn)行總結(jié),與廣大同行共同探討、交流。
1. JGN結(jié)構(gòu)膠粘鋼加固的特點(diǎn)
(1) 受力均勻,不產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,能更好的保證構(gòu)件的整體穩(wěn)定性和抗裂性,能
保證或提高構(gòu)件的承載能力的抗破壞疲勞強(qiáng)度,其粘結(jié)強(qiáng)度可以超過(guò)一般混凝土的強(qiáng)度。
(2) 工藝簡(jiǎn)便,較之傳統(tǒng)土建配筋加固方法可大大縮短工期,安全可靠。
(3) 可不占或少占空間,外形美觀,不影響原設(shè)計(jì)的統(tǒng)一性。
(4) 應(yīng)用范圍較廣,在結(jié)構(gòu)加固、補(bǔ)強(qiáng),新老結(jié)構(gòu)連接,補(bǔ)埋鋼筋,后埋鋼構(gòu)件等方
面均可應(yīng)用。
2工藝流程
加固構(gòu)件表面處理-->加固構(gòu)件卸荷-->膠粘劑配料、調(diào)膠-->涂敷膠粘劑、粘貼-->緊固加壓板及固化-->拆除緊固裝置-->檢測(cè)及裝修
3加固設(shè)計(jì)與計(jì)算
加固施工前,應(yīng)由設(shè)計(jì)部門(mén)對(duì)被加固的構(gòu)件進(jìn)行加固設(shè)計(jì)與計(jì)算。設(shè)計(jì)按照中國(guó)建設(shè)
標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)《混凝土加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25:90)執(zhí)行。
4準(zhǔn)備工作
(1) 被加固混凝土構(gòu)件的干濕度要求。
由于建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在固化前對(duì)水分的要求相當(dāng)苛刻,所以混凝土構(gòu)件未干燥前是不能粘貼加固的。一般情況下,自然干燥構(gòu)件的齡期在三個(gè)月以?xún)?nèi)的加固,必須進(jìn)行人工表面干燥處理。齡期超過(guò)三個(gè)月但由于某些原因,混凝土仍嚴(yán)重潮濕的,也必須進(jìn)行干燥處理。通常用紅外線(xiàn)燈緩慢烘燒,使預(yù)貼面達(dá)到干燥。
(2) 混凝土粘貼表面的處理
涂膠粘鋼前,應(yīng)對(duì)預(yù)貼混凝土表面進(jìn)行處理,將老化層和表面水泥砂漿鏟掉,用平砂
輪打磨找平,用鐵刷刷掉浮灰,然后用丙酮抹布擦凈塵埃。
(3) 鋼件加工
粘貼加固的鋼件應(yīng)按設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行裁割。裁割時(shí)宜冷切不宜熱割,以防止鋼件變形及
產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。如鋼件長(zhǎng)度和寬度不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí),可采用焊接,但焊接后的鋼件應(yīng)在平臺(tái)或較平滑的地面上進(jìn)行找平和整形。
(4) 鋼件表面處理
鋼件表面需進(jìn)行除銹和粗糙處理,以保證粘貼質(zhì)量。一般可采用手提砂輪機(jī)打磨除銹,
直至出現(xiàn)金屬光澤,打磨粗糙度越大越好。
5.加固構(gòu)件卸荷
加固時(shí),對(duì)被加固構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行卸荷,對(duì)于多次作用的主梁,加固時(shí)次梁也需卸荷。卸
荷一般采用油壓千斤頂頂升的方法。頂升的噸位按設(shè)計(jì)值控制,用油壓表計(jì)量。也有用木杠頂升的方法卸荷。
6.錨固緊固加壓螺栓
為了使鋼件和混凝土在涂膠后緊固地貼合在一起,必須進(jìn)行緊固加壓,一般可采用螺
栓緊固的方法。即事先在混凝土構(gòu)件上用電錘鉆出一定直徑和深度的孔,清理干凈后,把選定的螺栓用JGN膠粘劑預(yù)埋固定在孔中,在鋼件上鉆出相同位置、數(shù)量和尺寸的孔,待膠粘劑固化后將鋼板合在混凝土面上,擰緊螺帽固定加壓。
7.調(diào)膠和涂膠
JGN型建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑是觸變性雙組膠劑,甲組份為稠膏狀粘合劑,乙組份為固化劑,
甲乙兩種組份的配合比分別是JGN—I型甲:乙=4:1;JGN—II型甲:乙=4:1(重量比)。使用時(shí)按上述比例將甲乙兩種組份混合一起,用轉(zhuǎn)速100~300r/s的攪拌器進(jìn)行攪拌,當(dāng)色澤均勻,無(wú)單組份條塊時(shí)即可涂膠使用。一般情況下,每平方米粘貼劑固化速度較快,故每次加固時(shí)需準(zhǔn)確核算配膠量。
涂膠前,將鋼件和混凝土粘貼表面再次用丙酮抹灰擦干凈,并先做好預(yù)貼試驗(yàn),以防發(fā)生涂膠后兩貼合面不合,預(yù)貼試驗(yàn)合格后,鋼件和混凝土表面都要涂膠,膠層厚度約2mm左右,膠粘劑分布要均勻,以膠層內(nèi)稍厚,周邊稍薄為宜。需要注意的是,混合后的膠粘劑隨環(huán)境溫度的升高,固化速度將加快,通常當(dāng)環(huán)境溫度為10℃、20℃、30℃時(shí),固化時(shí)間分別為90min、60min和30min;當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃或雨天濕度達(dá)90%以上時(shí),則不宜進(jìn)行涂膠施工。
8. 粘貼加固與固化
鋼件涂膠粘貼在混凝土構(gòu)件上后,壓上墊板,擰緊緊固螺栓,一般緊固加壓到膠粘劑
從鋼件四周擠出時(shí)為止。建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑在常溫下固化24h即可達(dá)到最高強(qiáng)度值的90%以上,72h即可拆除緊固裝置。
9. 檢測(cè)及裝修
膠粘劑安全固化后,應(yīng)進(jìn)行貼合面的宏觀檢驗(yàn)及加固受力情況的微觀檢測(cè)。宏觀檢驗(yàn)
通常使用小錘輕輕敲擊粘結(jié)鋼件,從音響中判斷粘結(jié)效果,鋼件與混凝土貼合面應(yīng)達(dá)80%以上;微觀檢測(cè)通常采用受力檢測(cè)儀表,在前述鑄造車(chē)間大梁加固中,即采用了電測(cè)應(yīng)力分析的實(shí)驗(yàn)方法。
加固構(gòu)件需裝飾時(shí),由于鋼件表面不易與水泥砂漿粘結(jié),可用高強(qiáng)度等級(jí)水泥參入少量麻刀后抹在鋼件表面,然后再抹石灰砂漿,或?qū)摻z網(wǎng)用膠粘在鋼件表面上,待固化后再抹砂漿。也可將粗砂用結(jié)構(gòu)膠粘于鋼件表面,然后再抹水泥砂漿。如不需裝飾,鋼件表面應(yīng)進(jìn)行防腐處理,一般刷兩遍樟丹底漆,再刷兩遍防銹漆。由于膠粘劑不耐高溫,故加固結(jié)束后不允許在鋼件上進(jìn)行高溫作業(yè)。
10.施工安全措施
(1) 操作工人必須戴防護(hù)手套,穿絕緣鞋,戴護(hù)目鏡和口罩。
(2) 所有機(jī)電設(shè)備應(yīng)由專(zhuān)人操作、維修、保養(yǎng),他人不得私自拆卸。機(jī)電設(shè)備在維修、
移動(dòng),停止使用,工作結(jié)束時(shí)必須斷電。禁止超載和帶病作業(yè)、帶電維修。操作工人必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)持證上崗。
(3) 采用“三相五線(xiàn)制”配電,實(shí)行“一機(jī)一閘制”。
(4) 手動(dòng)工具使用前由專(zhuān)人檢查工具的安全性,電線(xiàn)不應(yīng)張拉過(guò)緊,不得扭結(jié)和纏繞,
不得在水中浸泡,以防漏電。
(5)易燃、易爆、有毒物品要專(zhuān)人保管,使用時(shí)要嚴(yán)格實(shí)行限量領(lǐng)取。配膠及用丙酮清洗鋼筋時(shí)注意防火。
(6)操作架子必須穩(wěn)固,防止傾倒,作業(yè)時(shí)必須確保安全施工。
(7)沾有丙酮的棉紗、抹布應(yīng)收集在有蓋的金屬容器內(nèi),用后及時(shí)處理。(陳莞爾 滕洪澤)