CN111719442A - 混凝土粘贴钢板加固施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及城建施工的技术领域，尤其是涉及一种混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其包括：S1；表面处理；S2；卸荷；S3；配制粘接胶；S4；钢板粘接；S5；固定加压；S6；固化：待24h粘贴胶固化后折除夹具或支撑；S7；检验；S8；防腐处理：对裸露在空气中的钢板表面进行防腐处理；S9；防水处理：对钢板与混凝土粘接缝进行防水密封处理；S10；隔温处理：在钢板外部包裹隔温材料，对钢板进行隔温处理。本发明目的是提供一种延长加固后的公路桥梁的使用寿命的混凝土粘贴钢板加固施工工艺。
Description
技术领域
本发明涉及城建施工的技术领域，尤其是涉及一种混凝土粘贴钢板加固施工工艺。
背景技术
随着我国经济的发展，交通量也日益增加起来。服役期内的公路桥梁在多年的运营后已经产生了各种病害，并且很多公路桥梁都出现了超负荷运营的情况。加上结构材料的老化、外界腐蚀环境的侵蚀作用、汽车超限超载等原因，使得公路桥梁的正常使用性能不断下降，甚至导致了桥梁结构的承载能力出现了不足的现象。因此需要对桥梁公路进行加固处理，在我国常用的加固中小跨径钢筋混凝土梁桥的方法为粘贴钢板加固。
粘贴法加固桥梁一般是将力学性能及物理特性不同于混凝土的钢板粘贴于旧混凝土桥梁构件的表面进行结构补强。
然而加固部位的新旧两种材料在局部刚度、力学性能以及服役时间均不同，在荷载与环境耦合作用下的耐久性能也不相同，众多加固桥梁在远没有达到预期服役年限就出现了加固失效的现象。根据有关调查结果显示，现有经过维修加固的混凝土结构约50%已经失效，其中25%在加固后5年内失效，75%在10年内失效，加固后25年仍能安全服役的结构不到5%。这些数据表明加固改造后混凝土结构的耐久性能远未达到预期目标及社会需要，也不符合桥梁全寿命经济性的要求，因此还有改进的空间。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种解决上述问题的混凝土粘贴钢板加固施工工艺。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种混凝土粘贴钢板加固施工工艺，包括：
S1；表面处理：对待粘合的混凝土表面以及钢板表面进行预处理；
S2；卸荷：对待加固的公路桥梁进行交通封闭；
S3；配制粘接胶；将两组环氧树脂类粘结剂按说明规定混合在一起，用转速为10r/min-300r/min的轴式搅拌器搅拌直至至色泽均匀；
S4；钢板粘接：使用抹刀将粘接胶涂抹于已处理好的混凝土表面和钢板上，涂抹的粘接胶的厚度为1cm-3cm，然后将钢板贴于预定位置；
S5；固定加压：使用特制夹具或木杆顶撑将钢板与混凝土夹紧固定，保持钢板与混凝土之间的压力保持为0.005Mpa-0.01Mpa；
S6；固化：待24h粘贴胶固化后折除夹具或支撑；
S7；检验：对粘接效果以及粘接面积进行检测，若检测合格，进行下一步操作；若检测不合格，重新进行粘接；
S8；防腐处理：对裸露在空气中的钢板表面进行防腐处理；
S9；防水处理：对钢板与混凝土粘接缝进行防水密封处理；
S10；隔温处理：在钢板外部包裹隔温材料，对钢板进行隔温处理。
通过采用上述技术方案，钢铁与混凝土在粘接之后，位于潮湿环境下的时候，水分可通过粘接界面的微裂缝，从而导致粘接界面的胶体性能劣化，不能充分发挥其粘结性能，进而导致其应变发展水平不一致，可导致粘接失效，通过对钢板进行防水密封处理，从而减少这种情况的发生；同时，当钢板处于温差较大的环境中时，同样可能导致粘接界面的胶体性能劣化，进而导致其应变发展水平不一致，可导致粘接失效，通过对钢板进行隔温处理，从而减少这种情况的发生；从而延长加固后的公路桥梁的使用寿命。
本发明进一步设置为：所述S9的具体步骤为：
S9-1；使用抹刀将粘接胶涂抹于钢板与混凝土的粘接缝处，涂抹的粘接胶的厚度为0.2cm-1cm；
S9-2；将防水布贴合于钢板与混凝土的粘接缝处；
S9-3；使用夹具或支持件将防水布固定于粘接缝处，待18h-30h后拆除夹具或支撑件。
通过采用上述技术方案，从而实现对钢板与混凝土粘接缝进行防水密封处理。
本发明进一步设置为：所述S10的具体步骤为：
S10-1；取一隔热棉，隔热棉的长度比钢板的长度长12cm-20cm，隔热棉的宽度比钢板的宽度长12cm-20cm；
S10-2；使用抹刀将粘接胶涂抹于隔热棉的周边，涂抹的粘接胶的厚度为0.2cm-1cm，涂抹的粘接胶的宽度为2cm-3cm；
S10-3；将隔热棉覆盖整块钢板并与混凝土贴合；
S10-3；使用夹具或支持件将隔热棉固定，待18h-30h后拆除夹具或支撑件。
通过采用上述技术方案，从而实现对钢板进行隔温处理。
本发明进一步设置为：所述S10中使用的隔热棉两侧缝合有防水布。
通过采用上述技术方案，使得隔热棉不易被打湿从而使隔热效果失效。
本发明进一步设置为：所述S1中的具体步骤为：
S1-1；对混凝土表面进行预处理：
S1-2；对钢板表面进行预处理；
其中，S1-1的具体步骤为：
S1-1-1；检测混凝土表面情况；
S1-1-2；当混凝土龄期在1年以上同时表面污垢覆盖面积大于等于75%或污垢最大厚度大于等于1cm，则使用沾有高效洗涤剂的硬毛刷对混凝土表面进行除垢处理，然后进行冲洗，然后对粘合面进行打磨，除去2cm-3cm的表层至完全露出新鲜面，并用压缩空气除去粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在1年以上同时表面污垢覆盖面积小于75%且污垢最大厚度小于1cm，则直接对粘合面进行打磨，去掉1cm-2cm厚表层，用压缩空气去除粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在处于1年以内同时表面污垢覆盖面积大于等于75%或污垢最大厚度大于等于1cm，则使用沾有高效洗涤剂的硬毛刷对混凝土表面进行除垢处理，然后进行冲洗，然后对粘合面进行打磨，除去1cm-2cm的表层，并用压缩空气除去粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在处于1年以内同时表面污垢覆盖面积小于75%且污垢最大厚度小于1cm，使用钢丝将表面松散浮渣刷去，用棉花沾丙酮擦试表面；
S1-2的具体步骤为：
S1-2-1；检测混凝土表面情况；
S1-2-2；当钢板表面锈蚀面积覆盖面积小于40%，使用喷砂、砂布或平砂轮对钢板进行打磨至出现金属光泽，打磨纹路与钢板受力方向垂直，然后用脱脂棉花沾丙酮擦试干净；
当钢板表面锈蚀面积覆盖面积大于等于40%，先用适度盐酸浸泡20min，待锈层脱落使用石灰水冲洗，使用平砂轮打磨，再用丙酮擦试干净。
通过采用上述技术方案，根据混凝土表面以及钢板表面不用的情况进行不同的表面处理，处理后的混凝土表面以及钢板表面平整干净，从而减少使得粘接之后出现应力集中，从而导致粘接失效。
本发明进一步设置为：所述S1-1中，对混凝土进行打磨时，使用打磨辅助装置；
所述打磨辅助装置包括固定架，所述固定架上设置有安装台，所述安装台沿安装台的长度方向滑动连接有贯穿所述安装台的长度可调的伸缩杆，所述伸缩杆下端设置有用于夹持打磨机的装夹组件。
通过采用上述技术方案，当需要使用钢板加固的位置位于伸缩缝的位置时，操作人员难以对混凝土进行打磨，此时可借助打磨辅助装置进行打磨，将打磨机安装于装夹组件上，打磨辅助装置通过固定架安装于伸缩缝两侧，通过滑动伸缩杆以及伸缩杆的长度对混凝土表面进行打磨。
本发明进一步设置为：所述S6中，固化时温度位于20℃-35℃之间。
通过采用上述技术方案，粘接胶在固化过程中，温度过低过高都会影响固化的效果以及固化的时间。
本发明进一步设置为：所述S7中，使用超声波法探测粘贴密度，若锚固区粘结面积少于90%或者非锚固区粘结面积少于70%，则此粘结件无效，重新粘结；若若锚固区粘结面积大于90%或者非锚固区粘结面积大于70%，则进行下一步。
通过采用上述技术方案，从而实现检验步骤。
本发明进一步设置为：所述S8的具体步骤为：
S8-1；在钢板表面粉刷水泥砂浆；水泥砂浆的厚度为15mm-20mm；
S8-2；然后在水泥砂浆表面粘贴一层铅丝网。
通过采用上述技术方案，从而实现对钢板的防腐处理。
本发明进一步设置为：钢板的厚度选取为2mm-6mm。
通过采用上述技术方案，钢板厚度不足则强度不足，钢板过厚则需锚固长度就愈长，不易于粘贴，因此将钢板的厚度选取为2mm-6mm。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过对通过对钢板进行防水密封处理以及隔温处理从而延长加固后的公路桥梁的使用寿命；
2.根据混凝土表面以及钢板表面不用的情况进行不同的表面处理，处理后的混凝土表面以及钢板表面平整干净，使得粘接更为稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明一实施方式中打磨辅助装置工作状态的正视图；
图3是本发明一实施方式中打磨辅助装置的俯视图。
图中，1、固定架；2、安装台；21、滑轨；3、伸缩杆；31、滑块；4、装夹组件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种混凝土粘贴钢板加固施工工艺，包括：
S1；表面处理：对待粘合的混凝土表面以及钢板表面进行预处理；
S1中的具体步骤为：
S1-1；对混凝土表面进行预处理：
S1-1的具体步骤为：
S1-1-1；检测混凝土表面情况；
S1-1-2；当混凝土龄期在1年以上同时表面污垢覆盖面积大于等于75%或污垢最大厚度大于等于1cm，则使用沾有高效洗涤剂的硬毛刷对混凝土表面进行除垢处理，然后进行冲洗，然后对粘合面进行打磨，除去2cm-3cm的表层至完全露出新鲜面，并用压缩空气除去粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在1年以上同时表面污垢覆盖面积小于75%且污垢最大厚度小于1cm，则直接对粘合面进行打磨，去掉1cm-2cm厚表层，用压缩空气去除粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在处于1年以内同时表面污垢覆盖面积大于等于75%或污垢最大厚度大于等于1cm，则使用沾有高效洗涤剂的硬毛刷对混凝土表面进行除垢处理，然后进行冲洗，然后对粘合面进行打磨，除去1cm-2cm的表层，并用压缩空气除去粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在处于1年以内同时表面污垢覆盖面积小于75%且污垢最大厚度小于1cm，使用钢丝将表面松散浮渣刷去，用棉花沾丙酮擦试表面；
S1-2；对钢板表面进行预处理；
S1-2的具体步骤为：
S1-2-1；检测混凝土表面情况；
S1-2-2；当钢板表面锈蚀面积覆盖面积小于40%，使用喷砂、砂布或平砂轮对钢板进行打磨至出现金属光泽，打磨纹路与钢板受力方向垂直，然后用脱脂棉花沾丙酮擦试干净；
当钢板表面锈蚀面积覆盖面积大于等于40%，先用适度盐酸浸泡20min，待锈层脱落使用石灰水冲洗，使用平砂轮打磨，再用丙酮擦试干净。
根据混凝土表面以及钢板表面不用的情况进行不同的表面处理，处理后的混凝土表面以及钢板表面平整干净，从而减少使得粘接之后出现应力集中，从而导致粘接失效。
上述S1-1中，对混凝土进行打磨时，当需要使用钢板加固的位置位于伸缩缝的位置时，则使用打磨辅助装置进行打磨。
参照图2以及图3，打磨辅助装置包括固定架1，固定架1上设置有安装台2，安装台2沿安装台2的长度方向滑动连接有贯穿安装台2的长度可调的伸缩杆3，伸缩杆3下端设置有用于夹持打磨机的装夹组件4；在本实施例中，具体的，安装台2上设置有滑轨21，伸缩杆3上固定连接有与滑轨21滑移连接的滑块31，装夹组件4包括两块正对固定板，其中一块固定部螺纹连接有调节杆，调节杆的位于两块固定部之间的一端转动连接有夹紧板，通过选择调节杆，从而调节夹紧板与固定板之间的距离，从而实现加持功能。
当需要使用钢板加固的位置位于伸缩缝的位置时，操作人员难以对混凝土进行打磨，此时可借助打磨辅助装置进行打磨，将打磨机安装于装夹组件4上，打磨辅助装置通过固定架1安装于伸缩缝两侧，通过滑动伸缩杆3以及伸缩杆3的长度对混凝土表面进行打磨。
S2；卸荷：对待加固的公路桥梁进行交通封闭。
S3；配制粘接胶；将两组环氧树脂类粘结剂按说明规定混合在一起，用转速为10r/min-300r/min的轴式搅拌器搅拌直至至色泽均匀；搅拌时应注意容器内不得有油污，搅拌时应避免水进入容器，并按同一方向进行搅拌，以免带入空气形成气泡，降低粘结性能。
S4；钢板粘接：使用抹刀将粘接胶涂抹于已处理好的混凝土表面和钢板上，涂抹的粘接胶的厚度为1cm-3cm，然后将钢板贴于预定位置。
S5；固定加压：使用特制夹具或木杆顶撑将钢板与混凝土夹紧固定，保持钢板与混凝土之间的压力保持为0.005Mpa-0.01Mpa。
S6；固化：待24h粘贴胶固化后折除夹具或支撑。
S6中，固化时温度位于20℃-35℃之间。
粘接胶在固化过程中，温度过低过高都会影响固化的效果以及固化的时间。
S7；检验：对粘接效果以及粘接面积进行检测，若检测合格，进行下一步操作；若检测不合格，重新进行粘接。
具体的，使用超声波法探测粘贴密度，若锚固区粘结面积少于90%或者非锚固区粘结面积少于70%，则此粘结件无效，重新粘结；若若锚固区粘结面积大于90%或者非锚固区粘结面积大于70%，则进行下一步。
S8；防腐处理：对裸露在空气中的钢板表面进行防腐处理；
S8的具体步骤为：
S8-1；在钢板表面粉刷水泥砂浆；水泥砂浆的厚度为15mm-20mm；
S8-2；然后在水泥砂浆表面粘贴一层铅丝网。
S9；防水处理：对钢板与混凝土粘接缝进行防水密封处理；
其中，S9的具体步骤为：
S9-1；使用抹刀将粘接胶涂抹于钢板与混凝土的粘接缝处，涂抹的粘接胶的厚度为0.2cm-1cm；
S9-2；将防水布贴合于钢板与混凝土的粘接缝处；
S9-3；使用夹具或支持件将防水布固定于粘接缝处，待18h-30h后拆除夹具或支撑件。
S10；隔温处理：在钢板外部包裹隔温材料，对钢板进行隔温处理；
其中，S10的具体步骤为：
S10-1；取一隔热棉，隔热棉的长度比钢板的长度长12cm-20cm，隔热棉的宽度比钢板的宽度长12cm-20cm；
S10-2；使用抹刀将粘接胶涂抹于隔热棉的周边，涂抹的粘接胶的厚度为0.2cm-1cm，涂抹的粘接胶的宽度为2cm-3cm；
S10-3；将隔热棉覆盖整块钢板并与混凝土贴合；
S10-3；使用夹具或支持件将隔热棉固定，待18h-30h后拆除夹具或支撑件。
上述S10中使用的隔热棉两侧缝合有防水布，使得隔热棉不易被打湿从而使隔热效果失效。
上述过程中，钢板的厚度选取为2mm-6mm，钢板厚度不足则强度不足，钢板过厚则需锚固长度就愈长，不易于粘贴，因此将钢板的厚度选取为2mm-6mm。
本实施例的实施原理为：
钢铁与混凝土在粘接之后，位于潮湿环境下的时候，水分可通过粘接界面的微裂缝，从而导致粘接界面的胶体性能劣化，不能充分发挥其粘结性能，进而导致其应变发展水平不一致，可导致粘接失效，通过对钢板进行防水密封处理，从而减少这种情况的发生；同时，当钢板处于温差较大的环境中时，同样可能导致粘接界面的胶体性能劣化，进而导致其应变发展水平不一致，可导致粘接失效，通过对钢板进行隔温处理，从而减少这种情况的发生；从而延长加固后的公路桥梁的使用寿命。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种混凝土粘贴钢板加固施工工艺，包括：
S1；表面处理：对待粘合的混凝土表面以及钢板表面进行预处理；
S2；卸荷：对待加固的公路桥梁进行交通封闭；
S3；配制粘接胶；将两组环氧树脂类粘结剂按说明规定混合在一起，用转速为10r/min-300r/min的轴式搅拌器搅拌直至至色泽均匀；
S4；钢板粘接：使用抹刀将粘接胶涂抹于已处理好的混凝土表面和钢板上，涂抹的粘接胶的厚度为1cm-3cm，然后将钢板贴于预定位置；
S5；固定加压：使用特制夹具或木杆顶撑将钢板与混凝土夹紧固定，保持钢板与混凝土之间的压力保持为0.005Mpa-0.01Mpa；
S6；固化：待24h粘贴胶固化后折除夹具或支撑；
S7；检验：对粘接效果以及粘接面积进行检测，若检测合格，进行下一步操作；若检测不合格，重新进行粘接；
S8；防腐处理：对裸露在空气中的钢板表面进行防腐处理；
S9；防水处理：对钢板与混凝土粘接缝进行防水密封处理；
S10；隔温处理：在钢板外部包裹隔温材料，对钢板进行隔温处理。
2.根据权利要求1所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S9的具体步骤为：
S9-1；使用抹刀将粘接胶涂抹于钢板与混凝土的粘接缝处，涂抹的粘接胶的厚度为0.2cm-1cm；
S9-2；将防水布贴合于钢板与混凝土的粘接缝处；
S9-3；使用夹具或支持件将防水布固定于粘接缝处，待18h-30h后拆除夹具或支撑件。
3.根据权利要求1所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S10的具体步骤为：
S10-1；取一隔热棉，隔热棉的长度比钢板的长度长12cm-20cm，隔热棉的宽度比钢板的宽度长12cm-20cm；
S10-2；使用抹刀将粘接胶涂抹于隔热棉的周边，涂抹的粘接胶的厚度为0.2cm-1cm，涂抹的粘接胶的宽度为2cm-3cm；
S10-3；将隔热棉覆盖整块钢板并与混凝土贴合；
S10-3；使用夹具或支持件将隔热棉固定，待18h-30h后拆除夹具或支撑件。
4.根据权利要求3所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S10中使用的隔热棉两侧缝合有防水布。
5.根据权利要求1所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S1中的具体步骤为：
S1-1；对混凝土表面进行预处理：
S1-2；对钢板表面进行预处理；
其中，S1-1的具体步骤为：
S1-1-1；检测混凝土表面情况；
S1-1-2；当混凝土龄期在1年以上同时表面污垢覆盖面积大于等于75%或污垢最大厚度大于等于1cm，则使用沾有高效洗涤剂的硬毛刷对混凝土表面进行除垢处理，然后进行冲洗，然后对粘合面进行打磨，除去2cm-3cm的表层至完全露出新鲜面，并用压缩空气除去粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在1年以上同时表面污垢覆盖面积小于75%且污垢最大厚度小于1cm，则直接对粘合面进行打磨，去掉1cm-2cm厚表层，用压缩空气去除粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在处于1年以内同时表面污垢覆盖面积大于等于75%或污垢最大厚度大于等于1cm，则使用沾有高效洗涤剂的硬毛刷对混凝土表面进行除垢处理，然后进行冲洗，然后对粘合面进行打磨，除去1cm-2cm的表层，并用压缩空气除去粉尘，并用棉花沾丙酮擦试表面；
当混凝土龄期在处于1年以内同时表面污垢覆盖面积小于75%且污垢最大厚度小于1cm，使用钢丝将表面松散浮渣刷去，用棉花沾丙酮擦试表面；
S1-2的具体步骤为：
S1-2-1；检测混凝土表面情况；
S1-2-2；当钢板表面锈蚀面积覆盖面积小于40%，使用喷砂、砂布或平砂轮对钢板进行打磨至出现金属光泽，打磨纹路与钢板受力方向垂直，然后用脱脂棉花沾丙酮擦试干净；
当钢板表面锈蚀面积覆盖面积大于等于40%，先用适度盐酸浸泡20min，待锈层脱落使用石灰水冲洗，使用平砂轮打磨，再用丙酮擦试干净。
6.根据权利要求5所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S1-1中，对混凝土进行打磨时，使用打磨辅助装置；
所述打磨辅助装置包括固定架（1），所述固定架（1）上设置有安装台（2），所述安装台（2）沿安装台（2）的长度方向滑动连接有贯穿所述安装台（2）的长度可调的伸缩杆（3），所述伸缩杆（3）下端设置有用于夹持打磨机的装夹组件（4）。
7.根据权利要求1所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S6中，固化时温度位于20℃-35℃之间。
8.根据权利要求1所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S7中，使用超声波法探测粘贴密度，若锚固区粘结面积少于90%或者非锚固区粘结面积少于70%，则此粘结件无效，重新粘结；若若锚固区粘结面积大于90%或者非锚固区粘结面积大于70%，则进行下一步。
9.根据权利要求1所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：所述S8的具体步骤为：
S8-1；在钢板表面粉刷水泥砂浆；水泥砂浆的厚度为15mm-20mm；
S8-2；然后在水泥砂浆表面粘贴一层铅丝网。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的混凝土粘贴钢板加固施工工艺，其特征在于：钢板的厚度选取为2mm-6mm。
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