專利名稱：一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)方法，尤其涉及一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)，如鋼結(jié)構(gòu)橋梁、鋼結(jié)構(gòu)民用建筑、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房、塔桅結(jié)構(gòu)等，還有些用于一些特種設(shè)備，如壓力容器、輸送管道、鋼儲罐和機(jī)械設(shè)備等。當(dāng)這些鋼結(jié)構(gòu)存在嚴(yán)重缺陷和損傷或改變使用條件，經(jīng)檢查驗算結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性不滿足使用要求時，就會使結(jié)構(gòu)存在安全隱患，為了延長這些損傷鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命和確保結(jié)構(gòu)安全工作，就必須對損傷結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行維修或加固。由于新建工程成本高，同時結(jié)構(gòu)損傷具有局部性和多發(fā)性特點(diǎn)，對這些結(jié)構(gòu)重新建設(shè)是沒有必要的。因此，尋求經(jīng)濟(jì)高效的鋼結(jié)構(gòu)加固修復(fù)技術(shù)既是亟待解決的技術(shù)問題，義是一個關(guān)系到國民可持續(xù) 發(fā)展的社會問題。目前鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有減輕荷載法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑法、加大構(gòu)件截面法等多種加固方法。減輕荷載法、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固方法受到使用條件的制約，因此傳統(tǒng)的焊接技術(shù)被廣泛用于鋼結(jié)構(gòu)加固，是在結(jié)構(gòu)損傷部位焊接鋼板或型鋼，以提高結(jié)構(gòu)承載力和滿足使用要求。鋼結(jié)構(gòu)焊接加固修復(fù)技術(shù)在我國應(yīng)用已經(jīng)有許多成熟經(jīng)驗，是目前普遍采用的鋼結(jié)構(gòu)加固修復(fù)方法。但由于這種方法主要采用現(xiàn)場焊接，因而會帶來一系列問題，

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的弊端，提供一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法。一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其中，粘鋼結(jié)構(gòu)膠包括A、B兩種組分，其中A組分由下列物質(zhì)及重量份數(shù)組成纖維膠40-50份，雙酚環(huán)氧樹脂20-30份，多乙烯多胺I 2份；B組分由下列物質(zhì)及重量份數(shù)組成硅粉10 11份，三乙烯四胺2 3份，過氧化環(huán)己酮2 3份；且包括如下步驟步驟一，在待加固鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)定位置標(biāo)示出粘貼范圍；步驟二，對上述粘貼范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨；步驟三，利用粘鋼結(jié)構(gòu)膠中的A組分將已清潔、打磨過的預(yù)制的鋼板上涂抹A組分，在粘貼范圍內(nèi)涂抹B組分，停留20 30秒之后，再將預(yù)制的鋼板粘貼于粘貼范圍內(nèi)；步驟四，將粘貼好的鋼板加壓固定至設(shè)定時間。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟一中，在待加固鋼結(jié)構(gòu)表面上彈線而標(biāo)示出粘貼范圍；或者，以沖擊方式在待加固鋼結(jié)構(gòu)表面形成多個凹坑，并由這些凹坑而勾勒出粘貼范圍。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟一中，在彈線四邊各增加20毫米形成加寬打磨線。
本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟二中，將加寬打磨線范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面利用噴砂、砂布、或者平砂輪打磨出金屬光澤，所述打磨紋路與鋼結(jié)構(gòu)表面受力方向垂直，并以丙酮擦拭該鋼結(jié)構(gòu)表面；或者，先以鹽酸浸泡20分鐘，使鋼結(jié)構(gòu)表面的銹層脫落，再用石灰水沖洗，最后用噴砂、砂布、或者平砂輪打磨出金屬光澤，所述打磨紋路與鋼結(jié)構(gòu)表面受力方向垂直，并以丙酮擦拭該鋼結(jié)構(gòu)表面。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟三中，先將預(yù)制鋼板預(yù)貼于粘貼范圍，以檢驗該預(yù)制鋼板與待加固鋼結(jié)構(gòu)表面上粘貼范圍的吻合度；再將預(yù)制鋼板預(yù)貼于粘貼范圍后，進(jìn)行鋼板孔定位。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟三中進(jìn)一步包括，在將預(yù)制鋼板粘貼前，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行卸荷。 本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟三中，先取少量粘鋼結(jié)構(gòu)膠于預(yù)制的鋼板與待加固鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合面上來回刮抹數(shù)次，再添抹至I毫米 3毫米，并令結(jié)合面中間區(qū)域的粘鋼結(jié)構(gòu)膠厚度大于結(jié)合面邊緣區(qū)域。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟三中，所述預(yù)制的鋼板粘貼后，以手錘敲擊檢測是否粘貼密實。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟四中，對粘貼好的鋼板加壓的間距小于I米，壓力保持為O. 05MPa O. IMPa,并保持24小時。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的步驟四中進(jìn)一步包括，對粘貼好的鋼板涂抹防腐劑進(jìn)行防腐處理。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)I.施工方便，無需焊接，避免了因焊接引起的變形、應(yīng)力等，在負(fù)荷的情況下也可容易實現(xiàn)。2.簡潔輕便。與其它加固方法比較，粘鋼加固的施工干凈利落，比較簡便。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變，比較輕便，鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加輕微，不會導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。3.靈活多樣。粘鋼加固法的適應(yīng)性很強(qiáng)，能夠解決生產(chǎn)上和生活上各種有關(guān)問題。粘貼鋼板的方案多種多樣，靈活方便。4.經(jīng)濟(jì)合理。由于粘鋼加固施工快，可以避免或減少停產(chǎn)時間，節(jié)約加固材料，與其它加固方法比較，粘鋼加固的費(fèi)用大為節(jié)省，經(jīng)濟(jì)效益很高。


圖I為本發(fā)明所述鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其中，粘鋼結(jié)構(gòu)膠包括A、B兩種組分，其中A組分由下列物質(zhì)及重量份數(shù)組成纖維膠40-50份，雙酚環(huán)氧樹脂20-30份，多乙烯多胺I 2份；B組分由下列物質(zhì)及重量份數(shù)組成硅粉10 11份，三乙烯四胺2 3份，過氧化環(huán)己酮2 3份；且包括如下步驟步驟一，在待加固鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)定位置標(biāo)示出粘貼范圍；步驟二，對上述粘貼范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨；步驟三，利用粘鋼結(jié)構(gòu)膠中的A組分將已清潔、打磨過的預(yù)制的鋼板上涂抹A組分，在粘貼范圍內(nèi)涂抹B組分，停留20 30秒之后，再將預(yù)制的鋼板粘貼于粘貼范圍內(nèi)；步驟四，將粘貼好的鋼板加壓固定至設(shè)定時間。這種結(jié)構(gòu)膠是發(fā)明人通過實驗得至IJ，并且通過步驟三中的粘貼方法，能夠取得良好的粘貼效果。如圖I所示，本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，包括如下步驟
步驟101，在待加固鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)定位置標(biāo)示出粘貼范圍。本步驟中，結(jié)合預(yù)先對待加固鋼結(jié)構(gòu)的承載和受力情況的分析，以彈線的方式在待加固鋼結(jié)構(gòu)表面上標(biāo)示出欲粘貼鋼板的范圍。進(jìn)一步的，為配合后續(xù)清潔、打磨程序，還可在所述彈線四邊各增加20毫米形成加寬打磨線?；蛘撸詻_擊方式在待加固鋼結(jié)構(gòu)表面形成多個凹坑，并由這些凹坑而勾勒出粘貼范圍。具體而言，可采用沖擊鉆頭或手工敲擊鉆頭方式斷續(xù)性在待加固鋼結(jié)構(gòu)的表面形成深度I毫米、直徑I毫米的凹坑，并令任意兩個凹坑間距為I厘米，這些凹坑可勾勒形成粘貼范圍。采用此種方式標(biāo)示粘貼范圍，可適應(yīng)現(xiàn)場惡劣的自然環(huán)境，并作為惡劣現(xiàn)場無法采用前述彈線方式的必要補(bǔ)充手段。步驟102，對上述粘貼范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨。本步驟中，對以彈線標(biāo)示出的粘貼范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨，或者，依據(jù)上述標(biāo)示的加寬打磨線，對該加寬打磨線范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨。在具體實施時，以角磨機(jī)等工具，去除鋼結(jié)構(gòu)表面的油污、鐵銹等雜質(zhì)，并進(jìn)行打磨處理，令鋼結(jié)構(gòu)表面打磨出金屬光澤，并以脫脂棉蘸丙酮擦拭該鋼結(jié)構(gòu)表面。所述的除銹工序要進(jìn)行徹底，以露出金屬光澤為準(zhǔn)，且打磨紋路應(yīng)垂直鋼板受力方向，有一定的粗糙度。具體而言，對于未生銹的鋼結(jié)構(gòu)表面板或輕微銹蝕的鋼結(jié)構(gòu)表面，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤。打磨粗糙度應(yīng)盡可能大，打磨紋路盡量與鋼結(jié)構(gòu)表面受力方向垂直，其后用丙酮擦拭干凈。對于銹蝕嚴(yán)重的鋼結(jié)構(gòu)表面，須先用適度鹽酸浸泡20分鐘，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，以中和酸離子，最后噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤。打磨粗糙度應(yīng)盡可能大，打磨紋路盡量與鋼結(jié)構(gòu)表面受力方向垂直，其后用丙酮擦拭干凈。步驟103，利用粘鋼結(jié)構(gòu)膠將預(yù)制的鋼板粘貼于粘貼范圍內(nèi)。本步驟中，在將預(yù)制的鋼板粘貼于粘貼范圍時，可先進(jìn)行預(yù)粘貼，以檢驗該預(yù)制鋼板的下料尺寸與待加固鋼結(jié)構(gòu)表面上粘貼范圍的吻合度是否合格。即先將預(yù)制鋼板預(yù)貼于粘貼范圍，從而檢驗預(yù)制鋼板的下料尺寸是否與現(xiàn)場構(gòu)件吻合。預(yù)貼時，預(yù)制鋼板與鋼結(jié)構(gòu)的鋼梁應(yīng)基本平整吻合，并與粘貼范圍的邊緣線相符。進(jìn)一步的，對于有螺栓需要穿透鋼板的情況，還可在預(yù)制鋼板預(yù)貼于粘貼范圍后，進(jìn)行鋼板孔的定位。本步驟中，為減輕和消除后粘鋼板的應(yīng)力、應(yīng)變滯后現(xiàn)象，在粘鋼板前宜對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行適量卸荷。
本步驟中，所用的粘鋼結(jié)構(gòu)膠為市售的專門產(chǎn)品，一般分為甲、乙兩組份，使用前，嚴(yán)格按結(jié)構(gòu)膠使用說明規(guī)定進(jìn)行配比，甲乙混合放置在同一容器內(nèi)攪拌，攪拌時應(yīng)按同一方向勻速攪拌，直到混合物色澤均勻、無色差，并成粘稠狀時即可使用。結(jié)構(gòu)膠配制好后，用抹刀同時涂抹在已處理好的鋼結(jié)構(gòu)的鋼梁表面和鋼板的貼合面，為使結(jié)構(gòu)膠能充分浸潤、滲透、擴(kuò)散、粘附于結(jié)合面，宜先用少量粘鋼結(jié)構(gòu)膠在預(yù)制的鋼板與待加固鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合面來回刮抹數(shù)遍，再添抹至所需厚度(即I毫米 3毫米)。粘鋼結(jié)構(gòu)膠涂抹應(yīng)中間厚而邊緣薄，即令結(jié)合面中間區(qū)域的粘鋼結(jié)構(gòu)膠厚度大于結(jié)合面邊緣區(qū)域，然后將鋼板貼于預(yù)定位置。待預(yù)制的鋼板粘貼后，以手錘敲擊檢測是否粘貼密實。即用手捶沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘密實，否則應(yīng)剝下鋼板補(bǔ)膠，重新粘貼。步驟104，將粘貼好的鋼板加壓固定至設(shè)定時間。本步驟中，在預(yù)制的鋼板粘貼好后，應(yīng)立即用夾具夾緊或頂撐加壓固定，所述加壓 的間距以小于I米為宜，并令壓力保持為O. 05MPa-0. IMPa0加壓的程度以使結(jié)構(gòu)膠的膠液剛剛從鋼件邊緣擠出為度。對于粘貼好的鋼板，可令結(jié)構(gòu)膠在常溫下固化。即如前述常溫下加壓固定24小時，再拆除夾具或支撐，3天后即可受力。但需注意的是，在鋼板粘貼好后，固化區(qū)間不得擾動。梁的抗彎承載力顯著提高，鋼梁腹板粘貼鋼板加固后，進(jìn)一步的，還可對粘鋼加固后的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐處理，例如，在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹防腐劑。在本步驟完成后，不得再在加固鋼構(gòu)件上進(jìn)行焊接。采用本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，所述鋼梁翼緣粘貼鋼板加固后，梁的抗剪承載力有明顯提高；粘鋼加固鋼梁的抗剪承載力時，將鋼板粘貼于型鋼的腹板可以有效的提高鋼梁的屈服剪力；采用螺栓對所粘鋼板進(jìn)行加強(qiáng)錨固，能夠有效發(fā)揮粘貼鋼板的作用，更好的保證鋼板與型鋼梁很好的協(xié)同工作，通過螺栓加強(qiáng)錨固鋼板提高原梁的抗彎承載力效果比僅采用結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板好的多，承載力提高程度基本接近傳統(tǒng)的焊接方式加固鋼梁。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)I.施工方便，無需焊接，避免了因焊接引起的變形、應(yīng)力等，在負(fù)荷的情況下也可容易實現(xiàn)。2.簡潔輕便。與其它加固方法比較，粘鋼加固的施工干凈利落，比較簡便。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀不改變，比較輕便，鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加輕微，不會導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。3.靈活多樣。粘鋼加固法的適應(yīng)性很強(qiáng)，能夠解決生產(chǎn)上和生活上各種有關(guān)問題。粘貼鋼板的方案多種多樣，靈活方便。4.經(jīng)濟(jì)合理。由于粘鋼加固施工快，可以避免或減少停產(chǎn)時間，節(jié)約加固材料，與其它加固方法比較，粘鋼加固的費(fèi)用大為節(jié)省，經(jīng)濟(jì)效益很高。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的 圖例。
權(quán)利要求
1.一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其中，粘鋼結(jié)構(gòu)膠包括A、B兩種組分，其中A組分由下列物質(zhì)及重量份數(shù)組成纖維膠40-50份，雙酚環(huán)氧樹脂20-30份，多乙烯多胺I 2份；B組分由下列物質(zhì)及重量份數(shù)組成硅粉10 11份，三乙烯四胺2 3份，過氧化環(huán)己酮2 3份；且包括如下步驟 步驟一，在待加固鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)定位置標(biāo)示出粘貼范圍； 步驟二，對上述粘貼范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨； 步驟三，利用粘鋼結(jié)構(gòu)膠中的A組分將已清潔、打磨過的預(yù)制的鋼板上涂抹A組分，在粘貼范圍內(nèi)涂抹B組分，停留20 30秒之后，再將預(yù)制的鋼板粘貼于粘貼范圍內(nèi)； 步驟四，將粘貼好的鋼板加壓固定至設(shè)定時間。
2.如權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟一中，在待加固鋼結(jié)構(gòu)表面上彈線而標(biāo)示出粘貼范圍；或者，以沖擊方式在待加固鋼結(jié)構(gòu)表面形成多個凹坑，并由這些凹坑而勾勒出粘貼范圍。
3.如權(quán)利要求2所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟一中，在彈線四邊各增加20毫米形成加寬打磨線。
4.如權(quán)利要求3所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟二中，將加寬打磨線范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面利用噴砂、砂布、或者平砂輪打磨出金屬光澤，所述打磨紋路與鋼結(jié)構(gòu)表面受力方向垂直，并以丙酮擦拭該鋼結(jié)構(gòu)表面； 或者，先以鹽酸浸泡20分鐘，使鋼結(jié)構(gòu)表面的銹層脫落，再用石灰水沖洗，最后用噴砂、砂布、或者平砂輪打磨出金屬光澤，所述打磨紋路與鋼結(jié)構(gòu)表面受力方向垂直，并以丙酮擦拭該鋼結(jié)構(gòu)表面。
5.如權(quán)利要求I所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟三中，先將預(yù)制鋼板預(yù)貼于粘貼范圍，以檢驗該預(yù)制鋼板與待加固鋼結(jié)構(gòu)表面上粘貼范圍的吻合度； 再將預(yù)制鋼板預(yù)貼于粘貼范圍后，進(jìn)行鋼板孔定位。
6.如權(quán)利要求5所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟三中進(jìn)一步包括，在將預(yù)制鋼板粘貼前，對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行卸荷。
7.如權(quán)利要求I或6所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟三中，先取少量粘鋼結(jié)構(gòu)膠于預(yù)制的鋼板與待加固鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合面上來回刮抹數(shù)次，再添抹至I毫米 3毫米，并令結(jié)合面中間區(qū)域的粘鋼結(jié)構(gòu)膠厚度大于結(jié)合面邊緣區(qū)域。
8.如權(quán)利要求7所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述預(yù)制的鋼板粘貼后，以手錘敲擊檢測是否粘貼密實。
9.如權(quán)利要求8所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟四中，對粘貼好的鋼板加壓的間距小于I米，壓力保持為O. 05MPa O. IMPa,并保持24小時。
10.如權(quán)利要求9所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，其特征在于，所述步驟四中進(jìn)一步包括，對粘貼好的鋼板涂抹防腐劑進(jìn)行防腐處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，包括如下步驟在待加固鋼結(jié)構(gòu)的預(yù)定位置標(biāo)示出粘貼范圍；對上述粘貼范圍內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清潔、打磨；利用粘鋼結(jié)構(gòu)膠將已清潔、打磨的預(yù)制的鋼板粘貼于粘貼范圍內(nèi)；將粘貼好的鋼板加壓固定至設(shè)定時間。本發(fā)明所述的鋼結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即施工方便、加固后的鋼結(jié)構(gòu)簡潔輕便、粘鋼方案靈活多樣、加固成本經(jīng)濟(jì)合理。
文檔編號C09J163/02GK102839824SQ20121034123
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者付素娟, 趙士永, 鄭培壯, 楊向東, 邊智慧, 程龍, 紀(jì)福元 申請人:河北省建筑科學(xué)研究院, 大元建業(yè)集團(tuán)股份有限公司