淺析粘貼鋼板法加固橋梁技術(shù)

王新強(qiáng)

(河北石青高速公路有限公司)

1 橋梁現(xiàn)狀檢測(cè)、評(píng)價(jià)

為了全面了解待加固橋梁使用質(zhì)量，應(yīng)在加固前對(duì)橋梁進(jìn)行全面、系統(tǒng)的檢測(cè)、評(píng)定。通過(guò)橋梁的檢測(cè)、評(píng)定，可以鑒定該橋是否具有原設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)工作性能、承載能力，對(duì)橋梁做出維修、改造加固計(jì)劃提供主要依據(jù)。

對(duì)既有橋進(jìn)行評(píng)定包括橋梁構(gòu)件、部件、橋面系、上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)和全橋評(píng)定，應(yīng)采用分層綜合評(píng)定與5類橋梁?jiǎn)雾?xiàng)控制指標(biāo)相結(jié)合的方法，先對(duì)橋梁各構(gòu)件進(jìn)行評(píng)定，然后對(duì)橋梁各部件進(jìn)行評(píng)定，再對(duì)橋面系、上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行評(píng)定，最后進(jìn)行橋梁總體技術(shù)狀況評(píng)定。

2 粘貼鋼板法設(shè)計(jì)

2.1 梁受力區(qū)粘貼鋼板加固設(shè)計(jì)

粘鋼法加固橋梁，如何確保鋼板和被加固構(gòu)件形成整體受力是加固成功與否的關(guān)鍵，在應(yīng)考慮鋼板具有足夠的錨固長(zhǎng)度、粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度和耐久性外，為避免鋼板在自由端脫落，在鋼板上按一定的距離用螺栓固定。設(shè)計(jì)鋼板長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)將鋼板的兩端延伸到低應(yīng)力區(qū)，以減少鋼板錨固端的粘結(jié)應(yīng)力集中。為保證鋼板在拉斷之前不發(fā)生脫膠等粘結(jié)破壞，要求鋼板在錨固區(qū)的粘結(jié)受剪承載力必須大于鋼板的受拉承載力。

2.2 材料與構(gòu)件質(zhì)量要求

(1)粘結(jié)劑的質(zhì)量對(duì)強(qiáng)度影響極大，若質(zhì)量不佳，粘貼鋼板加固受力時(shí)，容易出現(xiàn)鋼板撕脫而破壞，故加固所用的粘結(jié)劑，必須是粘結(jié)強(qiáng)度高、耐久性好、具有一定彈性。

(2)結(jié)合面的粘結(jié)強(qiáng)度主要取決于混凝土的強(qiáng)度，因此被加固梁板的混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C20。

3 工程實(shí)例

長(zhǎng)生口1號(hào)分離式立交為3孔16 m整體現(xiàn)澆空心梁，經(jīng)過(guò)多年的服役，受外界環(huán)境的影響，梁底出現(xiàn)多條不規(guī)則裂紋、滲水、泛堿，局部混凝土剝落、露筋病害。

3.1 加固方案

梁底裂縫寬度小于0.15 mm的采用環(huán)氧膠泥封閉，大于等于0.15 mm的裂縫進(jìn)行注漿處理;混凝土缺損、露筋處采用人工除銹，環(huán)氧混凝土修補(bǔ);梁底采用粘貼鋼板加固，并采用M12化學(xué)錨栓進(jìn)行錨固。

3.2 裂縫處理

裂縫寬度小于0.15 mm時(shí)采用環(huán)氧膠泥處理。在裂縫鑿出一V形槽，寬1～2 cm，槽面應(yīng)平整。用鋼絲刷清理縫口，吹清縫內(nèi)灰沙，烘干混凝土表面，縫外用丙酮或二甲苯洗擦，保持槽內(nèi)混凝土面無(wú)灰塵、油污等。在裂縫四周涂一層環(huán)氧膠泥，嵌入環(huán)氧膠泥并刮平。

裂縫寬度大于等于0.15 mm時(shí)采用注漿處理。裂縫混凝土表面用鋼絲刷反復(fù)刷裂縫表面左右2 cm的混凝土直至表面浮漿脫落，用無(wú)油壓縮空氣除塵，用丙酮試劑擦洗表面。粘貼處首尾各設(shè)一個(gè)壓漿嘴，中間壓漿嘴間距按30～50 cm布置，在一條縫上必須有進(jìn)漿嘴、排氣嘴和出漿嘴。用密封膠封閉裂縫表面，膠泥厚不小于1 mm，寬2～3 cm。從最左的壓漿嘴輸入0.4 MPa無(wú)油壓縮空氣，右嘴排氣時(shí)逐個(gè)關(guān)閉所有閥門，再沿縫附近涂刷肥皂水檢漏，若有氣泡冒出說(shuō)明該處漏氣，作好標(biāo)記，用裂縫表面封閉膠對(duì)漏氣的區(qū)域進(jìn)行封閉，待達(dá)到強(qiáng)度后再氣檢，直至不漏氣為止。灌注膠按照供應(yīng)商提供的產(chǎn)品說(shuō)明書要求的比例配制準(zhǔn)確，稱量，將主劑和固化劑倒在容器中，用低速攪拌器攪拌均勻。用0.2 MPa無(wú)油壓縮空氣為動(dòng)力，緩慢起灌，當(dāng)相鄰嘴不夾氣冒膠時(shí)關(guān)閉該閥，逐一排氣冒膠關(guān)閥，直至最后一個(gè)閥。待縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝而不外流時(shí)可拆下灌漿嘴，再用密封膠抹平封口。

3.3 混凝土缺陷修復(fù)

鑿除結(jié)構(gòu)表面松脆、剝落等已損壞的部分混凝土，用人工除銹的方式對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行除銹，清除老混凝土表面上的灰塵以使其保持清潔。為了使新增部分的混凝土能與老混凝土良好地結(jié)合，在修補(bǔ)之前首先在待修補(bǔ)混凝土缺陷表面涂一層環(huán)氧基液，厚度不超過(guò)1 mm，且應(yīng)涂刷均勻，涂刷表面應(yīng)注意防護(hù)，嚴(yán)禁雜物，灰塵落入?；和克⑼瓿珊?，須間隔30～60 min，待基液中的氣泡消失后方可澆筑環(huán)氧混凝土。

3.4 鉆孔

按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置，用電錘在鋼板與混凝土表面上鉆孔，間距按圖紙放樣，位置要求準(zhǔn)確。鉆孔過(guò)程中采用鋼筋探測(cè)儀確定鋼筋位置，以確保鉆孔位置與原有鋼筋不發(fā)生沖突。當(dāng)空心板板底厚度較薄時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整螺栓的錨固位置，避開厚度不足區(qū)域。用壓縮空氣清除孔內(nèi)浮塵。

3.5 種植化學(xué)錨栓

采用植筋膠把錨栓錨固在底板鉆孔內(nèi)，植筋膠固化后方可進(jìn)行后續(xù)的施工。

3.6 鋼板放樣及粘貼

采用變形小、重量輕的透明塑料板作為放樣板對(duì)鋼板放樣，將放好樣的鋼板打孔后，將環(huán)氧漿液均勻地抹在混凝土表面和鋼板上，厚度為2 mm，使鋼板能粘貼牢固。然后將鋼板孔對(duì)孔掛在螺桿上后，進(jìn)行加壓成型，使多余的膠液沿鋼板邊緣擠出，使鋼板密貼在混凝土表面上。

3.7 錨固化學(xué)螺栓

粘貼鋼板時(shí)，同時(shí)安裝螺母，用擰手?jǐn)Q緊螺母進(jìn)行錨固加壓。在筋骨螺母時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查鋼板是否和混凝土貼緊，如發(fā)現(xiàn)裂隙應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

3.8 防腐處理

環(huán)氧漿液凝固后應(yīng)清除鋼板表面油污，用鋼刷除銹涂刷底漆，干膜厚度小于120 um，再涂刷氟碳面漆，干膜厚度小于120 um，進(jìn)行鋼板表面防護(hù)處理。

4 結(jié)論

長(zhǎng)生口1號(hào)分離式立交經(jīng)加固后，整體質(zhì)量水平得到提高。粘鋼加固法是一項(xiàng)技術(shù)性強(qiáng)、質(zhì)量要求高、行之有效的橋梁加固補(bǔ)強(qiáng)方法，它不僅施工周期短、不需要大型設(shè)備和很大的作業(yè)空間，而且不中斷交通、節(jié)省投資，對(duì)運(yùn)營(yíng)橋梁是一種較好的加固方法。