橋梁維修加固專用膠粘劑的發(fā)展現(xiàn)狀及施工技術(shù)要求

李雅娟　許麗

摘要：在橋梁維修加固工程中，膠粘劑的品質(zhì)及施工質(zhì)量將直接影響到橋梁維修加固的效果。針對(duì)現(xiàn)階段橋梁維修加固專用膠粘劑在工程實(shí)踐應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題，結(jié)合橋梁結(jié)構(gòu)的荷載特征、運(yùn)營(yíng)環(huán)境和維修加固施工技術(shù)，剖析了橋梁維修加固專用膠粘劑的技術(shù)特點(diǎn)，重點(diǎn)介紹了其目前的發(fā)展現(xiàn)狀及施工技術(shù)要求，并提出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：橋梁維修加固；膠粘劑；發(fā)展現(xiàn)狀；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.72文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

Abstract： In the process of bridge reinforcement， the quality of structural adhesives will directly affect the bridge reinforcement effect and quality. Technical features of structural adhesives were expounded in combination with the characteristics of bridge external force， work environment and reinforcement construction methods. The development status and reinforcement construction requirements were introduced. And in view of the main problems regarding the application of bridge structural adhesives in reinforcement projects， relevant suggestions are put forward.

Key words： bridge reinforcement； adhesive； development status； construction technology

0引言

目前，橋梁加固的常用方法有：增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材料加固法、體外預(yù)應(yīng)力加固法及改變結(jié)構(gòu)體系加固法等[1]。在這些加固方法中，均需采用膠粘劑等材料；同時(shí)，常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)、既有混凝土構(gòu)件上設(shè)置錨固鋼筋（螺栓）等工程中，膠粘劑也起著不可替代的作用。因此，膠粘劑品質(zhì)的優(yōu)劣和施工質(zhì)量，將直接影響到橋梁維修加固的效果。

1橋梁維修加固專用膠粘劑的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1橋梁維修專用膠粘劑存在的問(wèn)題

目前，市場(chǎng)上橋梁專用的高性能膠粘劑產(chǎn)品很少，橋梁維修加固工程多采用建筑用膠粘劑來(lái)替代橋梁專用膠粘劑，而建筑用膠粘劑通常存在以下問(wèn)題。

（1） 常用的建筑膠粘劑多以環(huán)氧樹(shù)脂或改性環(huán)氧樹(shù)脂為主要原料，此類膠粘劑剛性有余而韌性不足、抗沖擊性差。因此，在承受動(dòng)載荷的橋梁構(gòu)件上使用這種膠時(shí)，往往達(dá)不到令人滿意的效果。

（2） 環(huán)境溫度較低時(shí)，環(huán)氧樹(shù)脂粘度變大、流動(dòng)性變差，建筑用加固多在室內(nèi)進(jìn)行且施工作業(yè)面不大，可通過(guò)預(yù)熱的方法改善膠粘劑的粘度和流動(dòng)性；而橋梁加固施工多處于露天的野外環(huán)境中，且施工作業(yè)面較大，難以采用預(yù)熱的方法改善膠粘劑的施工性能。為了保證膠粘劑的流動(dòng)性，施工中不得不向膠粘劑中加入大量的稀釋劑，而加入稀釋劑往往會(huì)造成膠粘劑的性能下降，另外具有刺激性和毒性的稀釋劑還會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞。

1.2橋梁維修加固專用膠粘劑的技術(shù)特點(diǎn)

橋梁維修加固專用膠粘劑應(yīng)該具有優(yōu)異的綜合性能，如高粘結(jié)強(qiáng)度、高韌性、抗沖擊、耐濕熱老化、抗疲勞、耐凍融、耐長(zhǎng)期蠕變作用和耐介質(zhì)腐蝕等；此外，橋梁維修加固施工多為野外露天作業(yè)，所采用的膠粘劑還應(yīng)該具有優(yōu)異的施工性能，包括適宜的材料保質(zhì)期、放熱量、觸變性和流動(dòng)性等[2]。同時(shí)，為了最大限度地降低橋梁施工對(duì)交通的影響，縮短維修加固時(shí)的交通封閉時(shí)間，橋梁維修加固專用膠粘劑應(yīng)具有較快的強(qiáng)度增長(zhǎng)速度。另外，橋梁專用膠粘劑還應(yīng)具有良好的環(huán)保性能，防止對(duì)橋位處的水源、農(nóng)田等造成污染。

1.3橋梁維修加固專用膠粘劑的技術(shù)性能要求及檢測(cè)方法

表1列出了《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T J22—2008）規(guī)定A級(jí)涂布型粘鋼膠和A級(jí)壓注型粘鋼膠的技術(shù)性能要求（修補(bǔ)膠、底膠、A級(jí)碳纖維粘貼膠、A級(jí)植筋膠的性能指標(biāo)均有具體要求，本文僅選取此3種膠為例），表中各項(xiàng)性能指標(biāo)，除標(biāo)有標(biāo)準(zhǔn)值外，均為平均值。

1.4工程實(shí)踐中存在的主要問(wèn)題及建議

雖然《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T J22-2008）對(duì)橋梁維修加固專用膠粘劑的技術(shù)性能提出了具體要求，但是在實(shí)際工程應(yīng)用中，存在諸多技術(shù)問(wèn)題需要解決：如相對(duì)于其他建筑材料，膠粘劑的檢驗(yàn)周期長(zhǎng)、設(shè)備要求嚴(yán)格、檢驗(yàn)成本較高，實(shí)施難度較大；公路交通行業(yè)具有相關(guān)檢測(cè)資質(zhì)的單位較少，無(wú)法滿足工程的實(shí)際需要。因此，在橋梁維修加固的實(shí)際工程中，往往存在膠粘劑以次充好、質(zhì)量失控的現(xiàn)象。

基于以上原因，首先需要推廣公路交通行業(yè)維修加固專用膠粘劑的相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)資質(zhì)評(píng)定工作；其次要加大檢測(cè)人員的培訓(xùn)力度，最后還要形成產(chǎn)品的行業(yè)認(rèn)證制度。只有做好了以上工作，才能改變目前國(guó)內(nèi)膠粘劑行業(yè)良莠不齊、有章不循、缺乏質(zhì)量控制的現(xiàn)狀。

2橋梁維修加固專用膠粘劑的施工技術(shù)要求

2.1施工技術(shù)要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

2.1.1粘貼碳纖維布

纖維粘貼系列膠主要包括三類：底膠、修補(bǔ)膠和浸漬樹(shù)脂，其施工要點(diǎn)如下。

（1） 用丙酮或無(wú)水酒精擦試表面，保證表面充分干燥后才能進(jìn)行下一道工序的施工。

（2） 底膠涂層厚度不應(yīng)超過(guò)0.4 mm，指觸底膠干燥后，立即進(jìn)入下道工序。endprint

（3） 若發(fā)現(xiàn)粘貼面上有凹凸部位，應(yīng)用修補(bǔ)膠修補(bǔ)，確保粘貼面平整。

（4） 調(diào)配、攪拌浸漬樹(shù)脂，然后均勻涂抹于待粘貼部位，在搭接、混凝土拐角等部位要增加涂刷量。

（5） 若需要多層粘貼，須待纖維表面指觸干燥時(shí)再進(jìn)行下一層碳纖維布的粘貼。

2.1.2粘貼鋼板

（1） 鋼板粘結(jié)面必須進(jìn)行防銹處理。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，打磨紋路應(yīng)與鋼板受力方向垂直。

（2） 涂布粘鋼膠時(shí)，宜先用少量結(jié)構(gòu)膠在粘合面來(lái)回刮抹，再添抹，使鋼板條粘合面上的抹膠中間厚、邊緣薄。

（3） 壓注粘鋼膠時(shí)，應(yīng)從一端開(kāi)始，當(dāng)鄰近注漿嘴有膠液流出時(shí)，將當(dāng)前的注膠嘴封閉，移至出膠的灌膠嘴繼續(xù)注膠。

2.1.3混凝土裂縫修復(fù)

（1） 實(shí)施灌漿前應(yīng)對(duì)修補(bǔ)部位裂縫再檢查一遍，以便確定修補(bǔ)數(shù)量、范圍、鉆孔位置及漿液數(shù)量；用鋼絲刷等工具，清潔裂縫表面灰塵等污物；然后用毛刷等蘸酒精等有機(jī)溶劑，沿裂縫兩側(cè)20～30 mm處擦洗干凈并且保持其干燥。

（2） 在裂縫的交錯(cuò)處、裂縫較寬處及裂縫端部等位置必須設(shè)置灌膠嘴，防止堵塞灌膠嘴。

（3） 封縫質(zhì)量的好壞直接影響灌漿效果與質(zhì)量，應(yīng)特別予以重視。

（4） 在保證灌漿順暢的情況下，采用較低的灌漿壓力和較長(zhǎng)的灌漿時(shí)間，可獲得更好的灌漿效果。當(dāng)最后一個(gè)灌膠嘴出膠且出膠速率保持穩(wěn)定后，再保持壓注不小于10 min才可停止灌漿。

2.1.4植筋錨固

影響植筋施工質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)是清理孔洞、干燥、鋼筋錨入段的表面處理，并保證鋼筋植入后24 h不被擾動(dòng)。洗孔是植筋中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響植筋的質(zhì)量，所以一定要把孔內(nèi)雜物清理干凈。用干凈無(wú)油的壓縮空氣吹出灰塵，如此反復(fù)進(jìn)行不少于3次，必要時(shí)可用干凈棉布沾少量丙酮擦凈孔壁。對(duì)鋼筋表面進(jìn)行除銹處理并用丙酮擦拭干凈。施工的環(huán)境溫度較高時(shí)，如需要延長(zhǎng)操作時(shí)間，可在結(jié)構(gòu)表面灑水、孔內(nèi)灌水降溫，吹干孔內(nèi)水分后再進(jìn)行注膠植筋。

2.2質(zhì)量檢驗(yàn)

（1） 在粘貼碳纖維布的同時(shí)可制備鋼鋼拉伸剪切試件及鋼混凝土正拉粘結(jié)試件來(lái)進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)。檢查碳纖維布邊緣溢膠色澤，硬化程度，并以小錘敲擊碳纖維布檢驗(yàn)碳纖維布的有效粘結(jié)面積，有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于95%。如存在孔洞，可注射碳纖維布粘貼膠進(jìn)行補(bǔ)救。

（2） 在粘貼鋼板的同時(shí)可制備鋼鋼拉伸剪切試件及鋼混凝土正拉粘結(jié)試件來(lái)進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)。以超聲、紅外或敲擊等方法檢查鋼板的有效粘結(jié)面積，有效粘結(jié)面積不應(yīng)小于95%。如存在孔洞，可灌注粘鋼膠進(jìn)行補(bǔ)救。

（3） 對(duì)大型構(gòu)件，可選擇適當(dāng)部位進(jìn)行鉆芯取樣檢查，并將芯樣加工成試件，進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。

（4） 檢查注膠外觀是否飽滿、固化是否正常。重要部位的鋼筋（螺栓）需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，檢驗(yàn)其錨固力是否滿足設(shè)計(jì)要求，合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工（如澆注新的混凝土等）。

3結(jié)語(yǔ)

橋梁維修加固專用膠粘劑及其施工工藝的研究已成為膠粘劑領(lǐng)域研發(fā)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。膠粘劑的性能指標(biāo)檢驗(yàn)、施工工藝要求及工序質(zhì)量檢驗(yàn)是最終加固效果的決定性因素。因此需要行業(yè)內(nèi)大力開(kāi)展膠粘劑的檢測(cè)和認(rèn)證工作，推廣橋梁維修加固方面的質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，重視施工工藝過(guò)程的檢驗(yàn)，推動(dòng)中國(guó)的公路橋梁養(yǎng)護(hù)加固事業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]JTG/T J22—2008，公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]賀曼羅.建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑與施工應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.

[責(zé)任編輯：杜敏浩]endprint