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多層粘鋼加固應(yīng)用探討結(jié)構(gòu)由于使用年限增長、使用功能的改變，會(huì)出現(xiàn)耐久性降低、承載力不足的情況，終產(chǎn)生結(jié)構(gòu)病害。近年來，隨著我國建筑的老齡化的加劇，包括房屋、橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)在內(nèi)，病害發(fā)生率正呈現(xiàn)上升的趨勢。結(jié)構(gòu)加固的興起，為病害結(jié)構(gòu)帶來了解決方案，對(duì)資源的可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

粘鋼加固是當(dāng)前結(jié)構(gòu)加固中常用的方法之一，它利用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)膠粘劑，將鋼板粘貼至混凝土表面，與混凝土共同受力達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。粘鋼加固優(yōu)點(diǎn)多，適用范圍廣，在各個(gè)領(lǐng)域中都有應(yīng)用。長久以來，由于利用鋼板與碳纖維布加固有較高的相似程度，因此二者經(jīng)常被互相參照、對(duì)比。碳纖維布加固中，存在多層運(yùn)用的情況，粘鋼加固是否同樣適用呢？

粘鋼厚度的確定

在粘鋼加固中，加固鋼板的厚度與截面承載力提高幅度有直接的關(guān)聯(lián)。鋼板厚度的計(jì)算過程，類似于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的用量計(jì)算。當(dāng)采用鋼板對(duì)混凝土受彎構(gòu)件加固例如混凝土梁加固時(shí)，首先需要通過加固后構(gòu)件彎矩值求出混凝土受壓區(qū)高度，再通過受壓區(qū)高度計(jì)算出加固鋼板所需截面面積，后根據(jù)梁體寬度確定合理鋼板寬度，算出所需鋼板厚度。

經(jīng)過上述計(jì)算過程，便可以求證出鋼板的厚度，但并不能夠代表可以無限增加鋼板厚度來無限制的提高結(jié)構(gòu)承載力。鋼板過厚，易導(dǎo)致鋼板與混凝土基材間發(fā)生粘結(jié)的劈裂破壞，使加固失效；另一方面考慮到結(jié)構(gòu)整體的安全性，以及控制加固后構(gòu)件的裂縫與變形，鋼板的厚度不應(yīng)大于10mm。

多層粘鋼加固分析

從鋼板厚度的要求我們可以看出，多層鋼板要比多層碳布限制更多，而對(duì)于鋼板來說，無論是單層鋼板還是多層鋼板，厚度上同樣都有10mm的高限制，為何還要采用多層鋼板？這是由于根據(jù)大量工程經(jīng)驗(yàn)來看，厚度較高的鋼板，不宜采用人工施工的方式，規(guī)范也要求，采用人工涂膠粘貼鋼板的厚度不應(yīng)大于5mm，大于5mm的情況下，應(yīng)采用壓力注膠的形式，與外粘型鋼加固法較為類似。

也就是說，當(dāng)我們根據(jù)計(jì)算，得出5mm厚鋼板無法滿足加固需求時(shí)，若要采用單層鋼板的形式，就需要采用注膠機(jī)進(jìn)行注膠施工，相對(duì)常規(guī)粘鋼加固來說要稍顯繁瑣。多層粘鋼，便在一定程度上彌補(bǔ)了這樣的問題，在實(shí)際操作中，也有較多的使用。

然而，多層粘鋼是否能夠起到理想效果，還是有待商榷的。類似于多層碳布，多層粘鋼從第二層起（包含第二層），鋼板提供的強(qiáng)度便會(huì)發(fā)生折減，造成同樣10mm厚，多層粘鋼提供強(qiáng)度低于單層粘鋼提供強(qiáng)度的現(xiàn)象；受彎構(gòu)件粘貼鋼板時(shí)，鋼板兩端由于邊緣效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，是粘鋼中薄弱的部位，尤其對(duì)于多層粘鋼更是如此，因此在多層粘鋼加固中，必須高度重視鋼板端部錨固措施，防止發(fā)生剝離破壞。

多層粘鋼加固，對(duì)于所用粘鋼膠，也是一種考驗(yàn)。膠體性能直接影響到鋼板是否能與基材形成整體，以及鋼板與鋼板間不發(fā)生剝離破壞有直接關(guān)系。

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在粘鋼加固施工中，結(jié)構(gòu)膠的使用方法

1、配置完畢后的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)使用完畢?；炷领o力切割鋼筋混凝土靜力切割拆除時(shí)將鋼筋混凝土靜力切割工法和吊裝設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來完成拆除任務(wù)。

2、拌好的結(jié)構(gòu)膠應(yīng)同時(shí)涂刷在鋼板和混凝土粘結(jié)面上，膠層厚度1-3mm。俯貼時(shí)，膠層宜中間厚、邊緣??；豎貼時(shí)，膠層宜上厚下??；仰貼時(shí)，結(jié)構(gòu)膠的下垂度不應(yīng)大于3mm。經(jīng)巡查無漏抹后即可將鋼板與混凝土粘貼。

3、粘鋼加固時(shí)表面應(yīng)平整，段差過度應(yīng)平滑，不得有折角。鋼板粘貼時(shí)應(yīng)均勻布點(diǎn)加壓固定。其加壓順序應(yīng)從鋼板的一端向另一端逐點(diǎn)加壓，或由鋼板的中間向兩端逐步加壓。注意不得由鋼板兩端向中間加壓。

4、加壓固定可選用夾具加壓法、錨栓加壓法、支頂加壓法等。加壓點(diǎn)之間的距離不應(yīng)大于500mm。

5、在粘鋼加固施工同時(shí)，應(yīng)將鋼標(biāo)準(zhǔn)塊粘貼在一條截面處理中定的位置上，以同樣條件進(jìn)行加壓和保養(yǎng)，以備檢驗(yàn)使用。混凝土靜力切割鋼筋混凝土靜力切割拆除時(shí)將鋼筋混凝土靜力切割工法和吊裝設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來完成拆除任務(wù)。

6、鋼板粘貼位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，與設(shè)計(jì)要求的位置相比，中心線偏差不應(yīng)大于5mm，長度負(fù)偏差不應(yīng)大于10mm。

7、混凝土與鋼板粘結(jié)的保養(yǎng)溫度不低于15℃時(shí)，固化24h后即可卸除加固夾具及支撐；72h后可進(jìn)入下一工序。若養(yǎng)護(hù)溫度低于15℃，應(yīng)按產(chǎn)品使用書的要求增加養(yǎng)護(hù)時(shí)間。若養(yǎng)護(hù)溫度低于5℃，應(yīng)采取人工升溫措施。

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粘鋼加固適用范圍

1、對(duì)于框架結(jié)構(gòu)，用粘鋼加固補(bǔ)強(qiáng)，速度快，整體效果好，可大大提高原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力和抗震能力。

2、鋼板由于抗拉強(qiáng)度很高，加之粘貼后的鋼板主要承受荷載，對(duì)于受彎、受剪和受拉構(gòu)件其補(bǔ)效果優(yōu)于加大混凝土截面。

3、粘貼鋼板加固的模型梁延性相對(duì)優(yōu)越，對(duì)于需要提高承載能力的橋梁采用粘貼鋼板加固較為可靠。

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粘鋼如何達(dá)到加固效果

鋼筋混凝土梁是由鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性質(zhì)差異很大的材料組成的受彎構(gòu)件，混凝土抗壓性能好但是其抗拉性能差，據(jù)試驗(yàn)證明混凝土的抗拉強(qiáng)度僅為其抗壓強(qiáng)度的10%；然而相對(duì)來說鋼筋的其抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度都比較好。

對(duì)于鋼筋混凝土梁來說，一般都為受彎構(gòu)件，在荷載作用下，整個(gè)梁的上部為受拉區(qū)域，下部為受拉區(qū)域，由于混凝土抗拉強(qiáng)度很低，在不大的荷載作用下，素混凝土梁就會(huì)在受拉區(qū)開裂而產(chǎn)生破壞。

由于鋼筋受拉性能良好，如果在梁的受拉區(qū)下邊緣配置適量鋼筋就能很好的解決這一問題，使得混凝土梁的抗壓性能得到充分發(fā)揮。進(jìn)一步來說，對(duì)于以澆筑好的混凝土梁來說，如果因?yàn)槠涑霈F(xiàn)抗彎能力不足的時(shí)候，可以采用增大其截面配筋率，使更多的混凝土參與受壓，從而達(dá)到提高梁的抗彎性能，達(dá)到加固補(bǔ)強(qiáng)的目的。