为确保粘钢加固工程之质量与精度,严格遵循设计图纸与现行《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367)等相关技术标准,结合项目具体状况,制定本施工专项方案。
一、 基本原理
粘钢加固,系通过高强度建筑结构胶粘剂,将碳钢板或型钢牢固地粘贴于既有混凝土构件受拉或薄弱区域。利用胶粘剂卓越的正向粘结力与抗剪切强度,令钢板与混凝土协同变形,共同承受荷载,有效提升原构件的承载能力与刚度,从而实现结构补强之目的。
二、 技术应用优势
高效快捷:工艺过程主要为表面处理、粘贴与固化,施工步骤明确,作业周期短。
轻量化构造:通过较薄的钢板实现显著的加固效果,对结构自重及净空间影响较小。
强度形成快:结构胶在常温下能于短时间达到设计要求强度,固化后可即时参与结构共同受力。
综合适应性强:可针对静力受力构件之抗弯、抗剪、轴向受拉加固等进行灵活设计与布设。
三、 适用范围与前提条件
适用的结构类型:主要为承受静荷载为主的梁、板等受弯构件及拉力或剪力需加固之部位。在剪力墙上进行新开洞口时,该方法亦可作为洞口周边局部有效加强手段之一。
环境要求:
适用作业和服役环境温度宜在 5℃ 至 60℃ 之间;环境相对湿度不应持续长期大于 70%。
不得在存在直接化学侵蚀、腐蚀等环境未作专项防护措施的条件下应用此技术。
材料要求与技术要求:
结构混凝土条件:基层混凝土实际抗压强度不宜低于 C15,强度更高为宜。
粘接材料选用:选用符合设计要求且性能经权威机构认可的成熟品牌高聚物结构胶产品(如 JGN、卡本、爱牢达等级别同质量者)。
粘接胶必须持有: 型式检验报告、产品合格证及其安全性能证书等相关质量证明资料。
加固钢材选型及精度控制准则:钢材一般为 Q235A 级别以上(参考早期国标为 A3),常用规格厚度一般为3~6mm(严格以设计和最终深化图纸确认结果定)。钢板钻孔位置容许公差要求符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB 50205)。
工艺改进要点:当钢板粘贴幅面较广而形状易致“空鼓”时,允许预设适量Φ3-Φ5mm出排气/测浆孔。
四、 主要施工工艺顺序
施工作业总图如下:
构件基底打磨清理、弹线确定位置 ► 加固钢板(型钢)按图纸/现场实测数据制作下料 ► 处理基材混凝土表面与钢板贴合两处理面(去污、精糙及清洁) → 进行螺栓孔位与基板预拼装、胶体按规范程序在合格场地配置 → 双涂粘层加压施工→ 维护(按推荐时间表完成初步固化,并保持胶面及贴合面清洁防止冲击与外损) → 拆除施工临夹持设备 → 质量检验并申请工序交验。
五、 核心工序技术管理说明
关键部位(A 类质量管控节点)
1. 加固钢板(金属材料)贴前面技术处理工艺标准:
除锈去油垢。使用打磨工具(角向磨光机上安装专用钢丝盘或使用机械喷/抛砂装置)将粘结面除去所有旧涂(漆)层与氧化/污染等一切降低粘附性因素,直至表面呈现新的稳定钢材原色(一般称出现金属本色之标准)。严禁保留锈、渣点或有机保护物于粘合区域。
增加表面积与胶槽效应。在“粗-砂处理工序”时应保证在保证平整顺时形成沿钢板长向、具有一定分布之微槽(粗擦伤)与纹理。理论上“刻槽道”应当于设计主要受力方相交形成垂直之毛刷条纹。目的是大幅提升胶与金属之间之机械附着、形成啮合力、且便于挤出气泡从而令粘层饱满、强度提升。
表面污染清除验收。除上述步骤须使用压力气体全面、深层除浮渣后,作业队操作员与现场专检人同时确认基面。终末验收措施要求:必须立即使用新的丙基类有机类工业溶/清洗剂蘸取的专用白纱布(棉织/超纤不脱毛材料)完全擦拭钢质材料处理过的各个平面。应实现处理面经白纱布擦后目视完全无其他非本色颗粒或颜色的异物为止,即判定其“化学界面质量初步检验认可”,方能进行下一步注涂胶工序。注意:溶剂应在室温通风下挥发完全再上胶。对潮湿气候可考虑采用便携干燥加热枪适度预热钢板粘结面驱走表面微量水分。
2. 混凝土粘面(基底表面)标准处理要求:
> “基面处理质量直接决定最终锚合力或胶与整体结合的牢固性”
对已有结构的处理方式规定(以实际勘察为确定)
表层清除杂质,进行基础粗磨以成胶附接面标准: 先用专用表面去污液搭配强力刷具清洁表面、去除表面所有污染物(包括不限于旧涂或已剥壳等松动物)。
基础粗糙度打磨方法:以人工/手持机器配合金属砂磨削刀/头等可磨耗装置,将受加固混凝土的表层薄弱层去掉不小于1.5到2.5mm厚,直到出现新鲜的、结构完好的、非水锈污染的本色原状骨料均匀分布断面。
粉尘浮沙与湿度检查处理:
a)用洁净压缩空气从上向下把已处理后表面中所有附着微尘吹干净。
b)遇有水侵环境混凝土(例湿度大环境或新施工不足90天龄期的板)。须在完成以上工序后用外部辅助加热(红外板照射类)措施确保达到干燥且无游离水存在于处理界面的物理环境,再对处理基底面进行丙/丙酮溶剂彻底清洁处理。
> 新施工混凝土结构构件可于已完全终凝的施工接面经轻度打糙及采用工业溶剂清理浮污和粉沫,在完成干爽处理后,方可进行下一步操作。
六、 粘附用胶(建筑结构胶)之配置及粘施规范要点
使用前检验确认: 检查胶种对应本批次材料(包括产品批次及有效存储期等),应确认其各项参数均满足设计要求方允许进场或领用于工作位。
场地准备工作: 于有防风雨的室内通风、地面清洁的作业区域配制。
胶体配置:
依照供材方指导说明书之固化剂或配合A、B主副料之配比比例称取相应精确质量/容量各组分。不得凭估算确定配比。严禁将多余物料随意返回到未混之前的基础原料或使用余胶作为重要构件之粘补材处理。建议每批次配料量控制在作业时间限制前能使用完毕。
搅拌均匀度要求。使用低速电动机械装置(例如便携电动搅拌棒),或以人工操作持续同方向(不改变搅扭方向、不打圈)对混合物均匀搅拌,直到完全未见颜色(特别是双组份产品)或颗粒状分布存在为止。
应用时间控制: 一般情况使用配好待抹胶有效工作使用寿命在20~40分钟内(依型号定)。
3. 粘施压贴
A. 一般平面粘贴流程
于经处理的混凝土基底和对应加固钢板上采用专用工具将结构胶在两端表面充分涂抹。胶厚度宜控制在2—4毫米(确保中间略高于四周)。
待钢板对位贴合放置时施加适当的附加压力并利用支撑系统保持压持,使得结构胶有被均匀挤出钢板全部边缘约3—8毫米溢线并排出气体为理想贴合。
施压过程中及时清除超出设计的多余浆溢物料,以保障外观和受力。
B. 组合栓固定(胶粘锚并用)形式:
(在方案允许设临时固位锚栓的情形下)在完成打孔与埋锚操作基础上同时或先后在基料粘层涂至需位置处预埋出螺柱,并保证预装配构件已按顺序紧固到位。压紧及固化条件须严格按照前述平面粘贴工艺原则来保证。
7-8(合并). 关键施工质量保障程序与检验
质量措施方面强调几点(基于已实践之成熟方案推荐执行):
前期计划深度审图: 仔细核查结构图、分析实际现场情况与原设计条件,预先解决现场实施中可能出现的不一致问题(如设备管线布位重叠需协调移位),并采用数字扫描或三向实测法对需加固混凝土构造实体与理论构造图纸作充分比对修正,确定具体钢板或槽构件的实际几何形态参数(尤其针对异形及存在空间受限区)与现场安装顺序。
作业条件优化: 根据加固点所在标高、结构构造复杂度提前制定安全稳定、便于操作人员上料的工具平台或支吊装备方案。
成品初期养护管理: 自压粘贴、固定完毕直到完全达到规范或产品说明书规定的“非外力影响完全固定期”。严禁在此期间移动和敲击,并安排专检人员巡视保护,对已粘贴好的钢板作明显醒目标记与提示说明告于所有临近施工工种人员以免产生碰碰撞、烧焊溅火。
以上措施落实完毕并达到要求时间后可启动最终验收,采用包括无损(或轻微有损检验,详见如下)手段进行评定:
七、 检查项目与验收评价准则:
最终结构实体锚实检验及验收原则:
采用高精度非金属超声回波扫描(UTP类)法、或采用低动能力锤轻敲听音对比法初步进行表面贴合有效性诊断,并辅助钻孔检测取样测定界面有效结合长度是否达到方案设计要求。
(现场检查具体内容参考相关现行行业技术法规要求)
质量验收标准界限:
判定条件基于实际检查结果计算出的完整连接面积与钢板粘贴面积的比例是否达标的硬性评价指标之一。
i)有效有效结合率标准(即粘贴密实度)为:结构之连接板或梁、柱锚头区结合区粘结有效面积 ≥ 92%(注:以设计有效粘结基准)。
ii) 对无后锚栓加压(仅结构胶连接的区域),结合密实(饱满无连续大于20mm气泡或间断)的面积需高于90%以上总区域方可判为合格并签字记录。
iii)其他检验结果或发现严重缺陷需由专项鉴定机构专家论证形成方案,进行专业评定确定验收可行性或返修正处理方案。
交付资料标准:
(1).完整过程验收申报签验记录表、现场配胶日志、作业完成及环境气候、相关过程影像、质量抽检验文件等全套报告需齐全真实有效交付。
完成此工作最终确认由甲方或总包方指定设计代表、技术监管/项目管理方(总监理工程师)联验进行并签署同意后归档为竣工资料一部。施工方应在技术复核及签验后同步执行本方案最终结算依据要求。





