橋梁加固中粘貼鋼板技術的應用分析

白　玲

摘要：本文分析了橋梁病害特征，介紹了粘貼鋼板補強設計的原則以及施工流程，并總結了該技術的應用優(yōu)點，供大家參考。

關鍵詞：橋梁加固 粘貼鋼板 補強 錨固螺栓

0 引言

運營中的橋梁隨著時間的推移，橋梁會逐漸陳舊老化，承載能力降低，特別由于設計施工等方面的缺陷，可能造成新建橋梁承載力和變形不符合設計及規(guī)范要求。因此，橋梁加固工程在工程界受到廣泛重視。工程界對橋梁加固也做了大量研究，現(xiàn)在常用的加固補強方法有：焊補鋼筋法、體外預應力法、粘貼鋼板法、錨栓一鋼板法、纖維加勁塑料(FRP)法等。采用粘貼鋼板加固混凝土橋梁結構是近幾年來補強混凝土結構的新技術，該技術具有基本不改變原結構的尺寸、施工簡單、技術可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優(yōu)點。

1 橋梁病害特征

根據(jù)檢測結果，出現(xiàn)病害的橋梁多為已運營10年以上的橋梁，橋梁存在的共同病害均為梁體開裂超過規(guī)范標準，開裂處有鋼筋銹蝕嚴重，橋面通過重車時振動較大，明顯感覺到梁體撓度大，經靜載試驗和儀器檢測，梁體實際承載力達不到原設計荷載。

2 粘貼鋼板補強設計

2.1 構件縱、斜裂縫補強設計的原則 ①防止裂縫病害再發(fā)展，防銹，防腐蝕。②對已開裂的部分，在縫中灌注粘合劑，加強斷面的整體性，提高斷面剛度。③用加貼的豎向鋼板來承受活載、溫度等荷載產生的拉應力，并提高支點附近斷面的抗剪極限承載能力。

2.2 粘貼鋼板補強的施工工藝流程 ①對加固部位進行表面處理(基本達到能見混凝土粗骨料)一用鋼筋探測儀探測鋼筋混凝土保護層厚度和鋼筋位置一用電錘鉆TE在鋼板與混凝土底面鉆孔并清孔一注入植筋膠植入HILTI-HY150或符合要求的產品一種植鋼筋或螺栓一清除鋼板表面油脂和在鋼板與混凝土粘結面均勻涂刷粘結劑HILTI-RE500-+安裝并固定加強鋼板一粘結劑養(yǎng)生一用膠泥封邊一壓入Grout粘膠一凝固一鋼板防銹處理一外表面鋼板縫隙用修補膠填平一鋼板和被加固構件采用澆筑或噴射環(huán)氧膠砂作外觀處理。②鋼板固定好后收緊螺栓，使鋼板沿板梁底面順延。每米板長的縱坡控制在1％以內，若板底的平整度太差，可采用膠泥補平，粘膠的厚度控制在2mm～5mm之間。③植螺栓鉆孔時，應先探明鋼筋主筋的位置，量距鉆孔。④粘貼鋼板，需嚴格控制外形尺寸，確保整齊美觀。⑤在指定的位置植人M12(或M14)的錨固螺栓，植人深度不小于12cm。

3 加固施工工藝

3.1 灌漿裂縫

3.1.1 施工工藝 ①混凝土表面處理：沿裂縫清理出5cm寬的密封區(qū)，打磨。②注人座粘結：用修補膠將DD注人座粘在裂縫的中心。③密封：用修補膠密封注人座的周圍。并沿裂縫按5cm寬進行密封。④密封材料固化。⑤安裝注人器。⑥注人專用裂縫粘結劑。7)注人材料的凝固。

3.1.2 檢驗與驗收 ①施工開始前，應由監(jiān)理及業(yè)主確認灌漿材料產品合格證、質量檢驗報告，各項性能應滿足要求。②要求灌注裂縫的飽滿度達90％以上。

3.2 植入錨固螺栓

3.2.1 施工工藝 ①混凝土表面處理：清除表面雜質。②鉆孔：按照直徑和深度要求鉆孔。③清孔：先用毛刷清孔內灰塵，再用清潔的壓縮空氣將孔內灰塵清干凈。④填孔并植入螺栓。⑤留足夠的時間讓粘結劑固化。

3.2.2 檢驗與驗收 ①施工開始前，應由監(jiān)理及業(yè)主確認螺栓、粘結劑等產品合格證、質量檢驗報告，各項性能應滿足要求。②等粘結劑固化后，抗拉力達到設計值為24kN，要求按照5％的比例進行抽檢。

3.3 粘貼鋼板

3.3.1 表面處理 表面處理包括加固構件結合面處理和鋼板貼合面處理，是粘貼鋼板加固施工過程中最關鍵的程序，應認真進行。對于混凝土構件結合面應根據(jù)構件表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度，分別按以下四種情況處理：①對很臟的混凝土構件的結合面，應先用硬毛刷沾高效洗滌劑，刷除表面油垢污物后用冷水沖洗，再對粘和面進行打磨、除去2mm～3mm厚表層，直至完全露新面和平整為止，并用無油壓縮空氣吹除粉粒，處理后，若表面嚴重凹凸不平，可用環(huán)氧樹脂砂漿修補；②如果混凝土表面不是很臟很舊，則可直接對粘和面進行打磨。去掉lmm～2mm厚表層，使之平整。用壓縮空氣除去粉塵，再用脫脂棉花沾丙酮擦拭表面即可：③對于新混凝土粘和面，先用角磨機將粘和面磨平。再用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，用棉花沾丙酮擦拭表面：④對于齡期在3個月以內，或濕度較大的混凝土構件。粘鋼板前需進行人工干燥處理。

對于鋼板粘和面，應根據(jù)鋼板銹蝕程度，分別按以下兩種方式處理：①如鋼板未生銹或輕微銹蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現(xiàn)金屬光澤，打磨粗糙度越大越好，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直，然后用脫脂棉花沾丙酮擦拭干凈：②如鋼板銹蝕嚴重，需先用適度鹽酸浸泡20min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，中和酸離子。最后用平砂輪打磨m紋道，再用丙酮擦拭干凈。

3.3.2 卸載 為了減輕粘貼鋼板的應力、應變滯后現(xiàn)象，粘貼鋼板及膠液固化期間應封閉交通。

3.3.3 配膠 目前結構加固用膠粘劑中最常用的是環(huán)氧類膠粘劑。環(huán)氧類膠粘劑為甲、乙兩組分，使用前應進行現(xiàn)場質量驗，合格后方能使用。使用時將甲、乙兩種組分按說明書說明規(guī)定混合在一起，用轉速為100r／min～300r／min的軸式攪拌器攪拌，至色澤均勻為止。容器內不得有油污，攪拌時應避免水進入容器，并按同一方向進行攪拌，以免帶入空氣形成氣泡，降低粘結性能

3.3.4 粘貼 膠粘劑配制好后，用抹刀同時涂抹在已處理好的混凝土表面和鋼板上。厚度為1mm3mm，中間厚邊緣薄。然后將鋼板貼于預應位置，若是立面粘貼，為防止流淌，可加一層脫臘玻璃絲布。粘好鋼板后，用手錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實，否則應剝下鋼板補膠，重新粘貼。

3.3.5 固定與加壓 鋼板粘貼好后立即用特制U型夾具夾緊或用木桿頂撐，壓力保持為0.05MPa～0.1MPa，使膠液剛從鋼板邊縫擠出為宜。若用膨脹螺栓固定(膨脹螺栓一般是鋼板的永久附加錨固)，在粘貼鋼板前在混凝土上放樣鉆孑L并安裝錨固螺栓(兼作固定件和壓緊件)，要求埋設牢固，具有可靠的拉拔力，以保證粘貼鋼板時有效加壓，同時還可以幫助鋼板克服剪切，有利于粘貼的耐久作用。

3.3.6 固化 環(huán)氧類膠結劑在常溫下固化，保持在20℃以上，24h即可拆除夾具或支撐，若低于15℃，應采用人工加溫，一般用紅外線燈加熱，固化期間不得對鋼板有任何擾動。

3.3.7 檢驗 拆除臨時固定設備后，應用小錘輕輕敲擊粘結鋼板，從音響判斷粘結效果或用超聲波法探測粘貼密實度如錨固區(qū)粘結面積少于90％，非錨固區(qū)粘結面積少于80％，則此粘結件無效，應剝下重新粘結。對于重大工程，為了真實檢驗其加固效果，尚需抽樣進行荷載試驗，一般僅做標準使用荷載試驗，即在標準荷載作用下，加固結構的變形和裂縫開展應滿足設計的使用要求。

3.3.8 防腐處理 粘貼加固用的鋼板，應按設計要求進行防腐處理。一般涂紅丹漆兩道?；移嵋坏??？稍阡摪灞砻娣鬯⑺嗌皾{保護，如鋼板面積較大，為了有利于砂漿粘貼，可粘一層鉛絲網或點粘一層豆石。并在抹灰時涂刷一道混凝土界面劑。水泥砂漿的厚度：對于梁不應小于20mm，對于板不應小于15mm。

4 結束語

粘貼鋼板加固橋梁是一項技術先進、行之有效的橋梁加固補強方法，與其他加固方法比較，有著自身獨特的優(yōu)勢。橋梁粘鋼加固一定要嚴格保證施工的精度。為便于施工，多采用多根長鋼板條。為保證鋼板與橋面的粘結，在使用合適的膠粘劑粘貼鋼板條并加壓后還要采用膨脹螺栓使鋼板條保證粘貼效果。

參考文獻：

[1]諶潤水，胡釗芳，帥長斌.公路舊橋加田技術與實例[M].北京：人民交通出版社.2002．