粘钢结构加固技术可行性研究报告_.doc

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1、粘钢结构加固技术 1 粘钢结构加固技术 可行性研究报告 粘钢结构加固技术 2 目录目录 一、技术背景一、技术背景.3 1.1 技术相关 .3 1.2 技术发展背景 .3 1.3 技术研发必要性 .8 1.4 编制依据 .12 二、技术内容与可行性分析二、技术内容与可行性分析.13 2.1 技术原理与施工原则 .13 2.1.1施工方案编制原则13 2.1.2粘钢加固技术原理17 2.2 技术实施说明 .19 2.2.1定位和测量放线方案19 2.2.2结构开洞与粘钢加固工程施工21 2.2.3粘钢加固施工技术措施33 2.2.4脚手架搭设施工（按需）34 2.3 安全防护与质量工作技术措施38

2、 2.4 关键技术 .42 三、市场需求与风险分析三、市场需求与风险分析 44 3.1 市场需求分析 .44 3.2 风险分析与对策 .45 3.2.1风险分析45 3.2.2风险对策48 四、经济与社会效益分析四、经济与社会效益分析 50 4.1 经济收益预测 .50 4.2 社会效益分析 .52 五、报告结论五、报告结论.52 粘钢结构加固技术 3 一、技术背景一、技术背景 1.2 技术发展背景技术发展背景 粘钢加固亦称粘贴钢板加固，是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于 混凝土构件的表面，使钢板与混凝土形成统一的整体，利用钢板良好的抗拉强 度达到增强构件承载能力及刚度的目的。 建筑物的加

3、固改造，虽是人类有建筑史以来便已出现的一个传统专业但因 受建筑业以及科学技术发展的限制，致使它仅在近几十年才初具规模，随着加 固技术、加固理论、加固设计、加固施工等方面研究的蓬勃发展，建筑物的加 固改造业逐渐形成为属结构工程专业的一门分支学科。 据有关部门统计，我国现有城镇房屋建筑面积 50 亿平方米，按照设计基准 期 50 年计算，相当多的房屋己进入“中老年期” ；另外，建筑物在使用过程中， 由于自然的（如大气、地震、地基沉降，风火，水灾等） 、电化学、机械作用等 诸多因素引起的破损（如开裂、失稳、钢筋锈蚀、混凝土剥落、酥松等） ，以及 由于设计或施工错误，材料性能未达要求，新工艺的特殊要求

4、等等，引起结构 的强度、刚度或耐久性不足，至使不少建筑物过早地出现缺陷形成“早衰”从 而步入“正常退役”之列。此现象在工业建筑中尤为突出。因为五十年代曾是 我国工业大发展与大建设时期，基本建设在国内各条战线上蓬勃发展，新建与 扩建了大批厂房，这些厂房在建国后的经济复苏与发展中曾发挥过重大作用。 然而，逆溯到 50 年代“蜂拥而上” ，的大建设时期，缺乏先进的设计经验以及 施工技术而建造的厂房占了相当大的比例。经过几十年的使用，不少厂房在材 料与结构方面呈现出严重的损伤及破坏：但因我国现阶段经济实力尚不雄厚， 仍然有不少 50 年代所建的厂房仍在继续使用。必须指出：其中不少厂房，由于 损伤程度相

5、当严重，己划入危险房屋之列，直接影响生产，危及职工生命安全。 女 N1992 年 2 月大连重型机器厂屋顶突然塌下造成 42 人死亡，130 人受伤的重 大事故，1990 年 3 月酒泉钢厂高炉发生崩塌，死 19 人，伤 10 人的重大事故。 因此，对已有建筑物进行评估、加固维修技术的研究已势在必行。 粘钢结构加固技术 4 从国外来看，近几年一些发达国家对旧建筑物评估、加固维修及改造的研 究发展很快。目前，国外建筑物的维修改造己形成一个完整的体系（一般称为 建筑物维修改造行业） ，与新建筑业并行成为建筑业的重要力量。因为世界上经 济发达国家建设大体上经历了以下三个阶段：即战后恢复的大规模新建时

6、期， 新建与维修改造并重时期以及目前强调的维修与现代化改造为主时期。以美国 为例，建筑业曾是美国三大经济支柱之一，现在新建的建筑业开始呈现萧条迹 象，而建筑改造行业开始兴旺乃至膨胀发展。在欧美发达国家中，目前用于建 筑加固改造的投资已占国家建筑业总投资的 12 以上，美国劳工部门在 20 世 纪末的一项产业预测报告中曾经预言：建筑维修加固行业将是 21 世纪最为热门 的行业之一。 由于以上种种原因，旧建筑物的可靠性评价、加固理论的研究已成为建筑 工程学科的一个研究新热点，建设部九五科技发展纲要中已把该课题重点提出， 作为一个攻关的目标。 建筑物的加固改造所涉及的结构（或构件）加固有其自身的特点

7、：首先， 相对于新建结构的设计，它的自由度要小得多，因为现有建筑结构的型式、跨 度、高度、结构（或构件）截面尺寸等因素都在一定程度上限定了设计者的思 路，设计者不得不根据现场条件来分析，提出合乎于实际情况的加固方案和技 术措施。其次，加固结构与普通结构有着本质的区别，加固结构属于二次受力 结构，新、旧两部分存在着应变滞后和应力超前现象，新加部分材料的潜力一 般不能得到充分利用；又如加固结构多半属于新旧材料组成的组合结构或组合 截面，原有结构的破损程度、新旧材料的结合情况、应力水平、具体的施工措 施等等，都对加固结构的受力性能有相当大的影响；再次，加固结构必须立足 于整个结构性能的考虑，不能仅采

8、用局部破坏就只加固局部的处理方法。例如， 天津某厂在唐山地震主震作用下第二层柱子破损严重，加固时主要针对该层柱 子加固（外包 60mm-100mm 混凝土） ，结果在其后的宁河 6.9 级地震中该建筑 结构全部倒塌。事后研究认为，倒塌的主要原因在于加固第二层柱子后把薄弱 层转移到底层，使底层在地震作用下出现了很大的弹塑性变形而导致该建筑结 构倒塌。另外，加固后结构的可靠度和结构的使用期限一般不能套用新建结构 粘钢结构加固技术 5 的标准要求，它具有很大的灵活性。 总之，建筑物加固是一门研究使受损建筑重新恢复作用，即使失去部分抗 力的结构重新获得原有的构件抗力甚至超过原有抗力的学科。该学科所涉及

9、的 内容十分广泛，包含了结构损伤学、检测学、加固理论和加固技术、设计方法、 施工方法以及加固方案选择与投资效益的优化等等。从实质来讲，它是一门研 究结构服役期间的动态可靠度及其维修理论的综合学科，现已成为建筑工程学 科的一个新领域。 结构加固的传统方法及特点 目前土建结构常用的几种传统加固方法主要是以下几种： 1、预应力加固法 预应力加固法，即指在原结构上增加预应力构件来承担原结构上所受的部 分荷载，从而提高原结构的承载能力的方法。目前使用较多的主要是体外预应 力加固法。 预应力法加固效果好，能较大幅度地提高结构整体承载力。但加固后对原 结构外观有一定影响；比较适用于大跨度或重型结构的加固以及

10、处于高应力 高应变状态下的混凝土构件的加固。但不宜用于混凝土收缩徐变大的结构，另 外加固后需要注意预应力钢筋的防腐问题。 2、增大截面加固法 增大截面加固法，通常用于受弯构件，是指在原构件的上部或下部浇一层 新的混凝土和补加相应的钢筋，从而达到提高原构件承载能力的目的。 增大截面加固法是最为传统的一种结构加固方法，具有成熟的设计和丰富 的施工经验；工程成本相对较低，可用于梁板柱墙和一般构造物等多种 混凝土结构的加固。其主要缺陷是现场施工的湿作业时间长，而且会带来建筑 净空的明显减少。 粘钢结构加固技术 6 3、改变受力体系加固法 改变受力体系加固法，通常包括在梁的中间部位增设支点（刚性支点或弹

11、 性支点） ，将多跨简支梁变为连续梁等方法。改变结构的受力体系能大幅度降低 计算弯矩，提高结构和构件的承载力，达到加强原结构的目的。 该法比较简单，而且效果可靠。但加固工作量较大，易损害建筑物的原貌 和使用功能，通常还会减小建筑的使用空间。由于所增加的支撑构件一般需要 将荷载传递到基础上，这种方法比较适用于整个建筑的加固。 4、粘钢加固法 该加固法是通过在构件外侧粘贴钢板，钢板通过胶粘剂与原构件共同作用， 以增强结构的抗弯和抗剪能力，提高结构安全度。一般适用于承受静力作用且 处于正常湿度环境中的受弯构件的加固，是近年来发展最快的一种加固方法。 该加固法的特点是施工便捷，只需卸荷和按要求除锈后即

12、可施工。现场湿 作业量少，加固后 24即可投入使用，且加固后对原结构自重、外观尺寸和原 有净空无明显影响，能显著提高构件的刚度和承载能力，并且价格低廉；但加 固质量很大程度上取决于胶粘剂质量和施工的水平，特别是粘钢后一旦发现空 鼓，进行补救比较困难。 5、外包钢加固法 外包钢加固法，即以角钢外包于原构件四角，角钢间用扁钢焊接形成整体 钢构套的加固方法，以提高构件的承载能力和延性。 一般是在要求不显著增大构件截面，同时又可以大幅度提高结构承载能力 的情况下采用，特别是结构柱周围裹钢，结构受力比较可靠，同时现场的工作 量也较小，结构截面增加也不大。主要缺点是钢材用量较大，相应加大了工程 成本；在节

13、点处理上也有一定的难度。 结构加固的新方法及发展 粘钢结构加固技术 7 上述常规方法在工程实践中被大量采用，但某些情况下，这些方法自身所 存在的某些局限性，使得它们不能满足一些耐久性和美观方面的需求，或是受 到施工条件的制约而无法实施。近年来出现的一些新加固技术，如粘贴纤维复 合材料加固法、钢丝网水泥砂浆加固法、纤维材料的嵌入式加固法等，这些技 术从一开始引进和出现在国内，就以它们优异的性能、特点和加固效果得到了 工程界的关注和青睐下面着重介绍粘贴纤维复合材料加固法： 纤维材料（FRP）加固修补土建结构技术是为了突破传统方法的局限性而产 生的一项新技术。它兴起于八十年代末到九十年代初的发达国家

14、，由于其优点 多，效果明显，在日美韩欧洲等国家和地区得到了大量的推广，目前在加固修 补技术领域已成为最广泛使用的一项技术，并已完全产业化。 按纤维材料的不同，可分为玻璃纤维材料碳纤维材料和阿拉米德材料。 其中又以碳纤维材料 CFRP 最具代表性，其性能特点主要有以下几个方面： （1）具有良好的物理力学性能：其抗拉强度为普通钢材的 10 倍以上，弹 性模量相当于普通钢材的 1.12.4 倍；而且纤维片材重量轻，比重仅为钢材的 1/4；厚度小，一般片材增强层厚度在 0.1mm0.2mm 之间，因此基本上不增 加结构截面尺寸和自重。 （2）现场施工方便：没有湿作业和明火施工，占用场地小，也不需要大型

15、 施工机具，因此施工方便、工效高、施工质量容易得到保障。 （3）使用范围广：可用于梁、板、柱及桥梁、隧道、烟囱等多种结构的加 固补强。特别是在曲面壳体和复杂节点的加固中，具有其它加固方式无法比拟 的优势，与混凝土的有效接触面积可达 100%。 （4）具有良好的耐久性和耐腐蚀、抗磁性等性能特点。 该材料技术用于土建结构加固始于上世纪 80 年代中期。1991 年欧洲首先 用 CFRP 完成了国际上第一座桥梁加固后，该项技术便在世界上迅速推广，特别 是在上世纪 90 年代中期日本阪神大地震后的重建过程中，该项技术得到了大量 粘钢结构加固技术 8 的应用。 我国在该领域的研发工作从 1997 年开始

16、起步，98 年才开始实际的工程应 用。至目前为止，国内已有近十个科研院所、十余所高校对其技术性能进行研 究，取得了大量的科研成果。由国家冶金建筑研究总院、清华大学等单位所承 担的国家“九五”重点科技攻关项目碳纤维材料加固修复混凝土结构技术研究 开发与应用的系列科技成果已于 2001 年通过国家鉴定，并编制了中国工程建 设标准化协会标准碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程 。 可以看出，我国建筑市场巨大，当前土建结构的加固改造是我们面临的一 项意义重大的任务。随着建筑业的蓬勃发展，建筑物的加固、维修、改造的应 用领域和范围也将越来越广，各种新的加固技术必将不断地涌现，结构的加固 技术也必将取得更

17、长足的发展 1.3 技术研发必要性技术研发必要性 建筑结构在服役期间，随着时间的流逝，会因劣化、损伤造成使用功能下 降，或因技术条件的限制，以及使用功能的改变等条件使工程无法正常的使用。 如果能够科学地分析这种劣化、损伤的规律和程度，及时采取有效的处理措施， 就可以延缓结构的损伤过程，达到延长结构使用寿命的目的。因此，结构的可 靠性评估方法及加固技术已逐渐成为工程界关注的热点问题。许多工程技术人 员和研究团体已经把注意力转向该领域，把结构鉴定与加固技术放在突出的位 置。而对建筑物进行可靠的鉴定与评估，是建筑物加固的依据，也是工程加固 的首要问题，因此，对先天不足或后天管理不善的建筑物，使用不当

18、或为抗衡 自然灾害进行加固的建筑物，灾后建筑物的维修和需要加层、改造的建筑物， 对进入“中老年”期需进行诊断、检查和处理的建筑物，都需要进行调查，检验， 并作出科学的鉴定与评估。建筑物鉴定与评估，包括建筑物的安全性、使用性 和耐久性三个方面，三者密切相关但也有很大区别，对加固处理的影响也很不 一样。如果建筑物的安全性严重不足，则属危房，应尽快拆除，不必做加固处 理；如果使用性不好，应做加固处理；如果耐久性不足，则不宜再做加固改造。 粘钢结构加固技术 9 近代建筑业的发展大致可以分为三个时期，第一个发展时期为大规模新建 时期。第一次世界大战后，经过一段时间的休养生息，到 20 世纪 20 年代后

19、期 美国出现了兴建高层建筑和高速公路等基础设施的高潮，使经济大萧条得到复 苏。第二次世界大战后，世界各国特别是欧洲面临着繁重的重建任务，以满足 人们基本的生产和生活需要，建筑业迎来了前所未有的大规模新建时期，这一 时期建筑的特点是规模大但标准相对较低。第二个发展时期是新建与维修改造 并重时期。在此期间，一方面为满足社会发展的需求，新的建筑在不断的建设， 同时由于人类生产和生活对建筑要求的提高，过去建造的低标准建筑经过数十 年的使用后已不能满足社会的需求，需要进行维修、加固和现代化改造，从而 使建筑业过渡到新建与维修并重的发展时期，这在很大程度上推动了对在用建 筑物进行正确的鉴定，有效加固技术方

20、面的课题研究。此后，随着社会的进一 步的发展，人们生活水平进一步的提高，人们对建筑功能的要求越来越高，越 来越感到已有建筑的规模和功能的逐渐减弱等引起的结构安全问题已开始引起 人们的关注，但是由于昂贵的拆迁费用以及对正常生活以及环境的严重影响等 问题阻碍了新一轮新建高潮的兴起，于是人们把目光投向对现有房屋的维修加 固和现代化改造，这种在保存原来建筑形体的基础上，对其进行加固和现代化 改造，即在提高结构安全性的同时使其内部设施功能现代化的加固改造措施， 投资少、影响小、见效快，不仅有可观的经济效益，同时也具有巨大的社会效 益，因此，促使建筑业跨入以现代化改造和维修加固为重点的第三个发展时期。 目

21、前，我国建筑业也开始从第一发展时期迈向第二、第三发展时期，并且 由于我国城乡建设用地比较紧张，住房问题相当突出，对 20 世纪 90 年代以前 建造的占地面积大的低层房屋进行增层，对卫生设备不全或合用单元的住宅和 生产工艺或使用功能有了变更的厂房进行改造、改建，是一个很有现实意义的 课题。 再则，虽然我们的建筑和结构设计水平，施工技术和管理水平都有很大的 粘钢结构加固技术 10 发展和提高，但是，每年总有相当数量的新建工程发生质量事故。它们或是由 于技术力量的薄弱，施工水平有待进一步提高；或是因为设计考虑不周，甚至 有错；或是由于管理混乱，错用材料以及地震等自然灾害所引起。因此，对这 些新建房

22、屋施工建造期间发生的工程事故的评估和处理加固技术应同样地得到 重视。 随着人们环保意识的加强，以及节能建筑的发展，将走持续发展道路作为 21 世纪人类社会发展的主题，已在全世界范围内形成共识。建造建筑物需要大 量的材料，消耗大量的资源，其中的许多资源是不可再生的。在用建筑物的维 修与改造，尽可能地延长其使用寿命符合持续发展的战略，因而具有广阔的前 景。当前，在国外，建筑工程维修改造业的发展越来越快，已经成为建筑业的 重要组成部分。西方发达国家建筑业经历的三个阶段：大规模新建阶段，新建 与维修改造并重阶段，旧建筑改造和维修加固阶段，同样也是我们国家必要经 历的三个阶段，对已有建筑的维修、改造的研

23、究要引起我们的重视。近年来我 国对建筑物的加固与改造，结构鉴定与加固改造技术也有很大发展并且初具规 模，作为一门新的学科正在逐渐形成。我国已有建筑的加固方法很多，在上部 结构中，有加大截面加固法、体外后张预应力加固法和改变结构传力体系加固 法等；在地基基础中，有桩托换，地基处理和加大基础面积加固法等，这些方 法在我国已经长期大量使用，取得了很多成熟的经验；近年来粘钢加固法、植 筋、碳纤维加固法等一些新技术，新工艺也越来越广泛的应用到工程加固中。 同时我国在 1991 年颁布了混凝土结构加固技术规范 ，2003 年颁布了碳纤 维片加固混凝土结构技术规程 ，我国在建筑物的维护改造与加固方面的规范与

24、 规程还有：砖混结构房屋加层技术规范 、 既有建筑地基基础加固技术规范 、 砌体工程现场检测技术标准 、 钢结构检测评定及加固技术规程等。在建 筑物的维护改造与加固方面的规范与规程的颁布与实施，进一步说明我们越来 越重视在用建筑物的维护、改造加固再利用，同时也推动了我国改造加固业的 研究及发展，逐渐成为我国建筑业的重要组成部分。 近几年，随着我国城镇改造的步伐不断加快，在用建筑的维护的需求也随 之增加，发展生产不仅仅只靠新建，对老项目的技术改造是非常必要的，根据 粘钢结构加固技术 11 国情，我们资金还比较缺乏，在今后生产发展的过程中，搞必要的新建项目与 老项目改造相结合，采用两条腿走路的方针

25、，是发展生产，强国富民的必经之 路。 钢筋混凝土结构的耐久性问题也已越来越引起人们的关注。美国学者用 “五倍定律”形象地明 耐久性的重要性，特别是设计对耐久性问题的重要性。设计时，对新建项 目在钢筋防护方面每节省 1 美元，则发现钢筋锈蚀时采取措施多追加 5 美元， 混凝土开裂时多追加维护费用 25 美元，严重破坏时多追加维护费用 125 美元。 这一可怕的放大效应，使得各国政府投入大量资金用于钢筋混凝土结构的耐久 性与加固的研究。除了耐久性外，还有施工质量问题，许多新建的建筑工程也 存在较严重的工程质量问题和质量事故，这些建筑的加固在整个加固工作中， 也占有相当大的比例。 对老化或有病害的钢

26、筋混凝土结构进行加固是提高其耐久性、延长其使用 寿命较有效的办法，其主要方法有以下几种：加大截面加固法、外包钢加固法、 预应力加固法、增设支撑加固法、粘钢加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系 及剪力墙加固法、增设拉结连系加固法、裂缝修补技术等。 其中。粘钢加固法是比较新颖的一种加固方法，它是在混凝土构件表面用 特别的建筑结构胶粘贴钢板，以提高结构承载力的一种加固方法。该方法始于 60 年代，优点是简单、快速、不影响结构外形，施工时对生产和生活影响较小。 在国际上它是一种适用面较广的先进的加固方法。不仅在建筑上使用，而且在 公路桥梁也普遍采用。 1.4 编制依据编制依据 1、 混凝土结构设计规范

27、（GB500102002） 建筑结构荷载规范GBJ9-87 粘钢结构加固技术 12 建筑机械使用安全技术规范 （JGJ73-91） 建筑现场临时用电安全技术规范 （JGJ46-88） 建筑施工高处作业安全技术规范 （JGJ90-91） 建筑施工手册 （第三版） 混凝土结构加固技术规范 建筑抗震鉴定与加固技术规程DB11/T689-2009 混凝土结构加固技术规范 （GB50367-2006 既有建筑地基基础加固技术规范 （JGJ1232000） ； 建筑工程施工质量验收统一标准 （GB503002001） ； 2、企业 ISO9002 质量体系标准文件。 企业 ISO14001 环境体系标准文

28、件。 企业 OHSAS18001 职业健康安全体系标准文件 二、技术内容与可行性分析二、技术内容与可行性分析 2.1 技术原理与施工原则技术原理与施工原则 2.1.1 施工方案编制原则施工方案编制原则 以完全无振动的机等先进设备和先进技术对原结构梁进行无损性拆除，力 求施工现场不出现明显粉尘，并保持低施工噪音，确保达到环保无污染施工的 目标。 粘钢结构加固技术 13 进行 JG-L1、YL400*1700 切割时，每跨梁有足够的操作空间因此可以全面 进行金刚石薄壁钻切割。 在进行粘钢加固时，由于施工工序较多，因此要按情况分组进行施工。 1、适用范围： 本工艺标准适用于承受静力作用的一般受弯及受

29、拉构件。 本工艺标准以环境温度不超过 60，相对湿度不大于 70%，及无化学腐蚀 的使用条件为限，否则应采取有效防护措施。 当构件混凝土强度等级低于 C15 时，不宜采用本工艺标准进行加固。 2、施工准备 加固所用粘结剂，必须是粘结强度高、耐久性好、具有一定弹性。目前所 用的 JGN 建筑结构胶，其各项强度指标可按下表采用。 JGN 结构胶的粘结强度 抗剪强度（MPa）轴心抗拉强度（MPa） 被粘基层 材料种类 破坏特 征 试验值 （） f o v 标准 值 （fvk） 设计 值 （fv） 试验值 （） f t o 标准 值 （ftk） 设计值 （ft） 钢钢 胶层破 坏 18 93.6 33

30、 16.56.8 钢混凝 土 混凝土 破坏 f o v fcvk fcv f ct o fctkfct 混凝土 混凝土 混凝土 破坏 f o v fcvkfcv f ct o fctkfct 粘钢结构加固技术 14 混凝土抗剪强度（MPa） 混凝土强度等级 抗剪强度 C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60 试验值（） f o cv 2.252.703.153.553.904.304.655.005.305.60 标准值（fcvk）1.702.102.502.853.203.503.803.904.004.10 设计值（fcv）1.251.751.802.102.352.6

31、02.802.902.953.10 混凝土的抗剪强度试验值、标准值 fcvk及设计值 fcv按附表 2.2 采用；混 f o cv 凝土的轴心抗拉强度标准值 fctk用设计值 fct，按现行国家标准混凝土结构设计 规范规定采用。 加固用钢板，一般以 3 号钢或 16 锰钢为宜。钢板、连接螺栓及焊缝的强度 设计值，应按现行国家标准钢结构设计规范规定采用。 3、工艺流程 （1）粘钢加固施工应按附图所示工艺流程进行。 （2）混凝土构件表面，应按下列方法进行处理： 对原混凝土构件的粘合面，可用硬毛刷粘高效洗涤剂，刷除表面油垢污物 后用清水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去 23mm 厚表层，直至完全露出新

32、 面，并用无油压缩空气吹除粉粒。如混凝土表面不是很脏很旧，则可直接对粘 合面进行打磨，去掉 12mm 厚表层，用压缩空气除去粉尘或清水冲洗干净， 待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面即可。 粘钢结构加固技术 15 对于新混凝土粘合面，先用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗 涤剂洗刷表面，或用有压清水冲洗，待完全干后即可涂粘结剂。 对于龄期在 3 个月以内，或湿度较大的混凝土构件尚须进行人工干燥处理。 （3）钢板粘接面，须进行除锈和粗糙处理。如钢板未生锈或轻微锈蚀，可 用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨 纹路应与钢板受力方向垂直。其后，用脱脂棉沾丙酮擦拭干净

33、。如钢板锈蚀严 重，须先用适度盐酸浸泡 20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和酸离子， 最后用平砂轮打磨出纹道。 （4）粘贴钢板前，应对被加固构件进行卸荷。如采用千斤顶顶升方式卸荷， 对于承受均布荷载的梁，应采用多点（至少两点）均匀顶升；对于有次梁作用 的主梁，每根次梁下要设千斤顶。顶升吨位以顶面不出现裂缝为准。 （5）JGN 粘结剂为甲、乙两组份，使用前应进行现场质量检验，合格后方 能使用，按产品使用说明书规定配制。注意搅拌时应避免雨水进入容器，按同 一方向进行搅拌，容器内不得有油污。 （6）粘结剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板面 上，厚度 13mm，中间厚边缘薄

34、，然后将钢板贴于预定位置。如果是立面粘 贴，为防止流淌，可加一层脱蜡玻璃丝布。粘好钢板后，用手锤沿粘贴面轻轻 粘钢结构加固技术 16 敲击钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实，否则应剥下钢板，补胶，重新粘贴。 （7）钢板粘贴好后立即夹紧，或用支撑固定，并适当加压，以使胶液从钢 板边缝挤出为度。 （8）JGN 型粘结剂在常温下固化，保持在 20以上，24 小时即可拆除夹 具或支撑，3d 可受力使用。若低于 15，应采取人工加温，一般用红外线灯加 热。 4、质量标准 （1）撤除临时固定设备后，应用小锤轻轻敲击粘结钢板，从音响判断粘接 效果或用超声波法探测粘强密实度.如锚固区粘结面积少于 90%，非锚固

35、区粘结 面积少于 70%，则此粘结件无效，应剥下重新粘结。 （2）对于重大工程，为真实检验其加固效果，尚需抽样进行荷载试验，一 般仅作标准使用荷载试验，即将卸去的荷载重新全部加上，其结构的变形和裂 缝开展满足设计作用要求。 5、成品保护 加固后，钢板表面应粉刷水泥砂浆保护。如钢板表面积较大，为利于砂浆 粘结，可粘一层铅丝网或点粘一层豆石。 6、安全与环境 配制粘结剂用的原料应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射。 配制和使用场所，必须保持通风良好。 操作人员应穿工作服，防护口罩和手套。 工作场所应配备各种必要的灭火器以备救护。 粘钢结构加固技术 17 2.1.2 粘钢加固技术原理粘钢加固技术原

36、理 1、技术原理 钢筋混凝土结构是目前常用的建筑结构形式，由于设计施工过程中存在的 问题或建筑超过使用年限等多方面的原因造成结构承载力不足的现象屡见不鲜。 为了保证结构的正常使用，必须对其进行补强加固。目前的加固方法有很多种， 如加大构件截面、施加预应力、外粘钢板、粘贴碳纤维等。前两种方法的施工 工艺复杂，工期较长，费用较高，加固期间不能正常使用。而粘钢加固技术是 利用粘钢加固的钢板与原结构体共同作用的机理使构件的受弯、受剪、受扭、 受压性能得到提高的一种加固方式。在砼构件表面用建筑结构胶粘钢板，依靠 结构胶良好的正粘结力和抗剪切性能，使钢板与砼牢固的形成一体，以达到加 固补强作用。它既能保证

37、加固质量，又不改变加固结构外形，而且可以在不停 产的状态下进行加固施工，可谓简便易行。 2、结构粘钢加固有什么优点 结构粘钢加固方法，与其他的加固方法比较，有许多独特的优点和先进性， 主要有： 坚固耐用：经过多年来的工程实践，已经证明完全能保证加固工程的质量， 结构的强度和刚度都能满足设计的要求。 施工快速：在保证粘钢加固结构质量的前提下，快速完成施工任务，并能 根据业务要求，在不停产不影响使用的情况下完成施工，受到用户的普遍赞扬。 简洁轻巧：与其它加固方法比较，粘钢加固的施工，干净利落，比较简便， 现场无湿作业。完成加固后的结构外观不改变，比较轻巧，钢板薄，结构自重 增加极微，不会导致建筑物

38、内其他构件的连锁加固。 灵活多样：粘钢加固法的适应性很强，能够解决生产上和生活上各种有关 粘钢结构加固技术 18 问题。粘贴钢板的方案多种多样，灵活巧妙。还可粘贴型钢、加固钢结构及砖 砌体结构等。 经济合理：由于施工快，避免或减少工厂停产时间，节约加固材料，与其 它加固方法比较，粘钢加固的费用大为节省，经济效益很高。 3、结构粘钢加固在什么情况下应用 （1）钢筋焊接点断裂加固 （2）施工中漏放钢筋加固 （3）混凝土标号达不到，提高结构强度加固 （4）加层抗震加固 （5）阳台根部断裂加固 （6）牛腿接点加固 （7）悬挂式吊车梁提高荷载加固 （8）楼面荷载集中力加固 （9）火灾后梁柱砼烧坏加固 （

39、10）混凝土柱子牛腿断裂加固 （11）桥式吊车梁加固 （12）薄腹梁断裂加固 （13）爆炸冲击波破坏梁体加固 （14）提高楼面荷载加固 粘钢结构加固技术 19 （15）屋架梁下弦腐蚀严重露筋加固 （16）断梁加固 （17）截柱加固 （18）减震加固 （19）梁柱受化学腐蚀的粘钢加固 （20）旧房改造综合加固 （21）生命线建筑物抗震加固 （22）剪力墙开 1.6M 以下的圆洞加固，开 1MX2M 以下的门洞加固 （23）桥梁断裂、旧桥维修加固 （24）提高柱子承载力解决柱子轴压比超标加固 2.2 技术实施说明技术实施说明 2.2.1 定位和测量放线定位和测量放线方案方案 本平测量任务主要是进行

40、开洞和粘钢位置的确定，以及植筋和植螺栓的位 置确定。测量重点是洞口位置的确定，首先要确定洞口中心的标高，然后以此 为基准进行测放洞口位置。 1、施工测量前期准备 （1）人员准备 首先由项目部的技术总工指派一名技术人员负责本分项工程，然后由项目 部技术组对分项工程技术人员进行交底，本分项工程的技术员要充分了解施工 粘钢结构加固技术 20 图纸，然后对施工班组进行技术交底。参与本分项工程的施工人员均为本公司 的熟练技工。 （2）测量仪器 为满足施工精度及进度要求，配备以下测量器具，见下表。 测量器具一览表 仪器名称精度数量 钢尺一级8 把 水准标尺2m2 根 钢筋探测仪1 台 以上施工用测量仪器须

41、严格按照有关规定、规程进行检定，不得有未检定 或超过有效期、或检定不合格的计量器具在现场使用。 （3）图纸校核 施工图纸与现场的实际情况进行比较，发现与现场实际不符合的情况，作 好记录及时与甲方、设计、监理单位进行沟通，以便确定新的方案确保总工期 的顺利完成。 2、拆除与加固工程施工测量 测量工作基本要求及注意事项 施工测量放线工作应执行建筑工程施工测量规程 （DBJ01-21-95）及国 家有关规定。 测量放线人员在工作中应遵守施工测量放线工作基本准则和验线基本准则。 测量仪器应按周期送检，未检定、超出检定周期及检定不合格的测量仪器 粘钢结构加固技术 21 不使用。 测量放线工作中应认真做好

42、计算、记录工作，并将计算、记录资料及时归 档保存。放线后严格执行自检、互检，检查无误后报总包验线。 2.2.2 结构开洞与粘钢加固工程施工结构开洞与粘钢加固工程施工 1、工作原理 粘钢加固是在砼构件表面用建筑结构胶粘钢板，依靠结构胶良好的正粘结 力和抗剪切性能，使钢板与砼牢固的形成一体，以达到加固补强作用。 2、施工特点 施工简便、快捷，被加固件断面尺寸和重量相对较小。 建筑结构胶将钢板（型钢）与混凝土紧密粘结，将加固件与被加固体结合 为一体。结构胶固化时间短，完全固化后即可以正常受力工作。 3、适用范围 本加固方法适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件及剪力墙的开洞加 固，环境温度不大于 6

43、0，相对湿度不大于 70%，及无化学腐蚀的使用条件， 否则应采取有效防护措施。 本技术所用粘接剂，以 JGN 系列建筑结构胶为准，对于其它胶种，当有充 分试验依据且性能满足使用要求时亦可受用。 加固用钢板一般为 A3 钢或 16 锰钢，粘钢工程钢板厚度为 10mm 和 14mm，钢板、连接螺栓及焊接的强度的设计值，按现行国标钢结构设计规范 （GBJ1788） 。 钢板较大时，允许打出 3-5mm 规格的出气孔，以保证粘贴密实。 粘钢结构加固技术 22 4、施工工序 本技术粘钢项目可分为：耗能支撑框架柱粘钢；梁、板开洞粘钢。 粘钢项目施工工序流程。 5、施工技术要点 （1）钢板表面处理 钢板粘接

44、面，须进行除锈和粗糙处理。在进行钢板打磨时施工人员必须戴 防护眼镜和手套，以免在打磨过程中产生的铁屑伤害到施工人员。如钢板未生 锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，在打磨时打磨片要平行于打磨 面，直至出现金属光泽。磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直， 打磨出纹路要连续，严禁出现未打磨的地方，其后用棉丝沾丙酮擦拭干净。做 好标识集中堆放在需粘贴钢板位置的下方。 粘钢结构加固技术 23 （2）基层表面处理 混凝土构件表面，应按下列方法进行处理： 对原混凝土构件的粘合面，可用硬毛刷粘拭洗涤剂，刷除表面油垢污物 后用水冲洗，再对粘合面进行打磨，除去 23mm 厚表层，由于打磨混凝土面

45、 会出现灰尘，因此施工人员在打磨的过程中要采取防尘措施，向空气中喷洒洁 净的水。然后用压缩空气除去粉尘，或清水冲洗干净，待完全干燥后用棉丝粘 丙酮擦拭表面即可。 对于新混凝土粘合面，先用钢丝刷将松散浮渣刷去，再用硬毛刷粘拭洗 涤剂刷表面，用有压冷水冲洗，待完全干后即可涂粘结剂。 （3）现场配胶 粘结剂作为建筑结构胶组份，使用前应进行现场质量检验，合格后方能使 用，按产品使用说明书规定配制，注意搅拌时应避免雨水进入容器，按同一方 向进行搅拌，容器内不得有油污。 （4）.配制结构胶严格按结构胶说明书提供的配比 4：1 配制，搅拌均匀色 泽一致后方可使用。一次配胶量不宜过多，以 4050 分钟用完为

46、宜。 （5）粘贴钢材 用小铲刀将配制好的结构胶均匀涂抹在钢材清理面和混凝土清理面上，抹 胶厚度 13，中间厚、边缘薄。将钢材粘贴到混凝土表面，粘贴到位后，立 即用夹具或支撑固定，并逐步加压，使胶从钢材边缘挤出，同时要不断清理挤 出的胶。 对于 850mm 圆柱子采用粘钢的工法加固，由于受现场实际情况的限制， 如果采用粘钢的工法，只能是将钢板分成两段进行加固，然后将钢板焊接在一 起，结构胶是环氧胶，在焊接的过程中容易炭化形成空鼓，使得钢板与原结构 不能形成一个有效的加固体系，因此我项目部建议采用包钢灌注结构胶的工法 粘钢结构加固技术 24 进行施工。这样能起到有效的加固作用。 若采用包钢灌注结构

47、胶的工法进行施工时，首先将加工符合要求的环形钢 板焊接在一起，在钢板下部用角钢做 4 个支托托住钢板，同时用胶泥封堵钢板 的上下缝，在钢板的底部和上部200 埋设塑料注胶嘴和出气孔，注胶时由下 部注胶孔注入，直到上部气孔有胶液流出时方可结束。 带螺栓的粘钢加固：用小铲刀将配制好的结构胶均匀涂抹在钢材清理面和 混凝土清理面上，抹胶厚度 13，中间厚、边缘薄。在钢材上按照螺栓的位 置打孔，将钢材上的孔与锚栓对准粘贴到位后，立即上紧螺栓，紧固螺栓时要 求顺着同一方向逐个拧紧，使胶从钢材边缘挤出，同时要不断清理挤出的胶。 （6）成品保护对粘贴到位的构件做好标示工作，提醒其他人员防止在结构 胶固化时间内

48、对粘贴钢材扰动。 6、技术保障措施 粘钢加固是在砼构件表面用建筑结构胶粘钢板，依靠结构胶良好的正粘结 力和抗剪切性能，使钢板与砼牢固的形成一体，以达到加固补强作用。本标段 粘钢项目工作量虽然较小，但其施工质量是相当重要，尤其耗能支撑框架柱粘 钢更是施工中的重点及难点。为确保施工质量高标准有效地控制，施工过程中 必须采取如下有效技术保障措施： （1）精确地加工加固钢材 仔细识读分析工程设计图纸，重点解决提高钢板加工精度，尤其是 180mm 的耗能支撑框架柱的粘钢加固，其钢板加工的宽度及弧度应与原结构 相吻合，力求使加工精度达到设计要求；选择机具加工能力强、技术水平高的 单位进行委托加工生产。 （

49、2）选择优质的粘钢胶 粘钢结构加固技术 25 严格按照设计要求，选用 JGN 型或同等质量的粘钢胶，使用过正中严格审 查材料质量检验报告及产品出厂合格证，其各项指标应达到规范设计要求，坚 决杜绝不合格产品进入施工现场。 （3）搭设合理的施工操作平台 根据粘钢位置和施工现场具体情况，合理搭设便于施工操作的活动工作平 台，减少施工辅助时间，提高施工效率。 （4）加强施工过程中重要作业环节的操作 在具体施工过程中，一定要对粘结面的处理、粘钢胶的涂抹及螺栓的安装 等重要施工环节进行严格的施工质量过程控制，并严格按照粘钢施工工序和工 艺操作施工。 （5）加强对施工成品的保护 施工过程中对成品的保护非常重要，对按要求施工完毕的构件做好标示工 作，提醒他人禁止在结构胶固化期间对粘贴钢板进行扰动。 （6）加强施工后的自检 粘钢加固工作完成后，经项目部自检合格后，报请甲方、设计、监理及总 包单位组织验收，并填写分项工程验收记录表。 7、耗能支撑框架柱粘钢加固 耗能支撑框架柱粘钢工程作为本技术粘钢项目的重点及难点，对其工程质 量必须高标准要求，在充分掌握粘钢的技术要求和施工工法的基础上，进一步 地根据本技术特点，