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粘贴钢板加固法是通过配置黏结剂把打磨好的钢板粘贴在混凝土结构的表面,用以提高混凝土结构的承载能力。钢板的作用是相当于对混凝土zeng加一部分受拉钢筋,加固用钢板一般采用3号钢或16锰钢为宜。对粘贴钢板这种加固方式,外贴的钢板应与混凝土表面有较好的粘结能力,以保证钢板与结构之间能共同工作。
粘贴钢板加固具有以下几方面的优点:
(1)粘贴钢板由于质量较轻对结构施加的二次荷载较小,施工时不需花费大量的人力、物力,施工质量*保证;
(2)钢板由于抗拉强度均很高,加固效果明显;
(3)所需费用较为经济,加固施工*,钢板是紧贴结构布设因此不增加原结构尺寸,能够确保原结构的空间使用要求。
但粘贴钢板加固也有如下缺点:混凝土表面进行清理和混凝土结构进行钻孔植螺栓时对原结构造成一定的损伤,因此施工过程中力求把损伤程度降到樶低,尽量按照设计要求进行施工。
粘钢加固受力分析
对于粘钢加固梁而言,虽然加固梁钢板比钢筋有应力滞后现象,但在破坏时,钢板一般均能达到屈服强度,因此,其截面受力可按一般受弯构件计算。因撕脱而造成加固梁破坏的原因主要有以下几个方面:
(1)锚固长度不够
在混凝土表面粘结钢板与埋在混凝土中的钢筋相比,受力较为不利。钢板的拉力仅仅依靠单面的粘结应力来平衡。钢板的合力与粘结应力不在一条线上,它们形成一个力偶,使钢板产生与梁的弯曲方向相反的变形。起着剥离钢板的作用,*使钢板撕脱,因而要求有较长的锚固长度。
(2)粘结剂的质量问题
钢板能否有效地参与原梁的工作,主要取决于钢板与混凝土之间粘结力的抗剪和抗拉强度。胶黏剂的质量对强度影响及大,应认真选择。由于原材料质量、工艺操作变化,不同厂家管理不同,可能生产出来的结构胶质量有较动,若质量不佳,粘钢加固受力时,*出现钢板撕脱而破坏。为此现场使用的结构胶应该及时检验,其强度指标应不低于混凝土强度,但检验结构胶的方法尚无统一标准,只能参照已有经验进行。
(3)施工质量的影响
粘钢加固的效果与施工质量密切相关,粘钢加固梁钢板撕脱主要是施工质量不佳引起的。其中表面处理,包括加固构件结合处理及钢板粘合处理,是关键的工序,应根据构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度,分别对待,认真处理。粘贴、固定与加压追踪检查,保证粘贴密实。否则非常*出现粘贴钢板受力撕脱。为了保证工程质量,粘贴加固必须由傳业化施工队伍施工。
加固施工:采用粘贴钢板法进行加固时,在实际的工程中应当做到的施工控制有:在加固过程中,先对裂缝、混凝土破损处进行修补,然后再进行钢板粘贴。该桥由于大部分桥跨很高,因此采用吊篮施工,在进行加固施工时必须佩带安全带。具体的施工分为两大块:粘贴钢板前的准备工作和粘贴钢板。
粘贴钢板前的准备工作主要包括以下几个方面:
(1)对桥梁裂缝的核查及确认;
(2)构件表面裂缝处的清理、封闭及灌胶工作;
(3)把混凝土表面缺陷部位清掉除,使该部位露出坚硬的骨料部分,并保证该部位无各种影响修补效果的杂质;
(4)用钢刷对外露钢筋表面的锈蚀部分进行清除,露出新鲜的金属部分,对做过处理的钢筋涂刷钢筋保护剂,保护剂可以直接涂刷于钢筋表面,一般要涂抹1至2遍。粘贴钢板主要包括:钻孔、安装螺栓;钢板制作与安装;配胶;灌胶;钢板防腐等工作。
桥梁下部结构的加固――贴钢法加固
先,应对桥梁存在的病害与产生缺陷的原因进行分析,当确定采用贴钢法进行加固后,根据病害与缺陷的所在部位,确定钢板的规格和粘贴部位和形式,一般将钢板粘贴在被加固的桥梁结构受力部位的外边缘,以便充分发挥粘贴的钢板强度与作用,同时封闭粘贴部位的裂缝和缺陷,约束混凝土变形,从而有效地提高被加固构件的刚度和抗裂性。设计时,可根据需要在不同的部位粘贴钢板,有效地发挥粘钢构件的抗弯、抗剪、抗压性能。
1、为了提高桥梁结构的抗弯能力,一般在构件的受拉缘的表面粘贴钢板,使钢板与原结构形成整体来受力,此时以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度控制设计。合理与安全的设计应控制在钢板发生屈服变形前,粘结处混凝土不出现剪切破坏。
2、当桥梁结构的主拉应力区斜筋不足,为了加固和增加结构的抗剪切强度时,可将钢板粘贴在结构的侧面,并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴(斜度一般为45°-60°),以承受主拉应力。
3、补强设计时,钢板可作为钢筋的断面来考虑,将钢板换算成钢筋,原有构件承受恒载与活载,增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分活载。
4、在构造设计时,加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状,但钢板的厚度必须比计算出的厚度大些。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽、厚度一般为4-6mm,较薄的钢板可有足够的弹性来适应构件表面形状。用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚点,可依设计而定,一般采用10-15mm。
5、设计钢板长度时,应将钢板的两端延伸到低应力区,以减少钢板锚固端的粘结应力集中,防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。
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