橋梁維修質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方式之研究

李會(huì)寧 佛山市交通運(yùn)輸工程質(zhì)量監(jiān)督站

橋梁維修質(zhì)量控制與檢驗(yàn)方式之研究

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本文將橋梁維修質(zhì)量控制作為重點(diǎn)，對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)方式進(jìn)行了分析，在某工程的案例研究下，得出橋梁維修質(zhì)量控制和檢驗(yàn)的最優(yōu)方式，促進(jìn)了橋梁施工與修護(hù)工作的有效性，保證道路橋梁的安全性。

橋梁維修 質(zhì)量控制 檢驗(yàn)方式

1 工程概述

某高速公路東引橋預(yù)應(yīng)力混凝土空心板連續(xù)剛構(gòu)橋，橋跨布置為40×25m，上部結(jié)構(gòu)是30m預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。經(jīng)過現(xiàn)澆橋面板和現(xiàn)澆連續(xù)段整體化的處理，會(huì)形成連續(xù)體系，而且在墩高的基礎(chǔ)上可以將其分成四跨一聯(lián)、五跨一聯(lián)的連續(xù)、鋼構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)形式。每個(gè)半橋由20塊預(yù)制空心板構(gòu)成，分為左右兩幅，預(yù)制板的高度在90cm，而且存在15cm的現(xiàn)澆整體化混凝土層，上面設(shè)有10cm厚的瀝青混凝土層，下部為雙柱式橋墩，采用鉆孔灌注樁的形式作為基礎(chǔ)。

2 橋梁維修現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)

2.1 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)方法

對(duì)于橋梁而言，現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的方法主要包括幾種：首先，檢查外觀，可以通過目視、錘擊等方式，對(duì)結(jié)合面處理以及粘貼的效果進(jìn)行判定；其次，同步受力性能試驗(yàn)。將應(yīng)力應(yīng)變片貼在鋼板、原有混凝土處，之后通過靜載試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)鋼板、環(huán)氧混凝土以及原有混凝土之間的協(xié)調(diào)性、同步受力情況等進(jìn)行判斷。另外，可以在中斷交通、正常通行的情況下，以貼碳纖維布和植筋為基礎(chǔ)，進(jìn)行對(duì)比正拉試驗(yàn)，從而對(duì)膠體強(qiáng)度形成過程進(jìn)行分析，判斷是否受到了交通的干擾影響，下面對(duì)其展開了詳細(xì)分析。

2.2 同步受力性能實(shí)驗(yàn)

①選擇現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)位置?？梢韵仍诘装宓牟煌恢谜迟N4塊鋼板，分別在中斷交通和正常通行的情況下于底板的相鄰位置粘貼1000×1000mm的碳纖維布，同時(shí)放置8根植筋。

②選擇試驗(yàn)荷載。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行分析，可以在中跨合攏段的左右幅加兩輛重車，重量總計(jì)為90t。

③布置鋼板測(cè)點(diǎn)。圖1為應(yīng)變片的布置圖，其中⑥編號(hào)是粘貼在箱梁底板混凝土表面的應(yīng)變片，其他均粘貼在鋼板表面。

圖1 塊外底板應(yīng)變片布置示意圖

3 橋梁維修質(zhì)量控制措施

3.1 粘鋼質(zhì)量控制

在鋼板粘貼之前，應(yīng)該采用硬毛刷連續(xù)刷混凝土的鑿毛面，將其中松散的浮粒清除，之后用丙酮或者工業(yè)酒精進(jìn)行擦拭。對(duì)于螺栓孔，應(yīng)該用氣泵槍將粉塵吹去，并利用蘸有丙酮、工業(yè)酒精的毛巾從兩側(cè)開始拉抽擦拭，直到粉塵全部消失。此外，在螺栓使用之前，應(yīng)該用丙酮擦洗，將油污清理干凈。鋼板的粘貼面經(jīng)過打磨應(yīng)該呈現(xiàn)出金屬光澤，確保紋路與受力方向的垂直，在粘貼之前用丙酮或工業(yè)酒精進(jìn)行粘貼面的清洗。粘結(jié)膠的配制在粘鋼工作中也是需要重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容，要在廠家出具的比例下，按照以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粘結(jié)膠的配制，并由專人負(fù)責(zé)，不能由其他人代替。攪拌時(shí)要用專門的攪拌器，不允許人工攪拌，經(jīng)過攪拌后的粘結(jié)膠其色澤應(yīng)該均勻，不存在紋狀紋理。螺栓植入時(shí)，要先將粘結(jié)膠放在螺栓孔中，使螺栓旋轉(zhuǎn)進(jìn)入，為了防止螺栓從另一側(cè)冒出，可以用與螺栓直徑相同的孔將另一側(cè)堵住，進(jìn)而完成螺栓植入。鋼板粘貼之前，要用膠將混凝土表面不平整的地方進(jìn)行處理，之后在鋼板上涂膠，進(jìn)行粘貼，使膠從鋼板邊緣處擠出。轉(zhuǎn)向鋼板實(shí)際上屬于U型構(gòu)件，為了確保粘貼后不會(huì)出現(xiàn)空洞，可以采用灌膠法，將鋼板周圍密封，設(shè)置相應(yīng)的后氣孔、溢出孔。完成粘貼之后，在粘結(jié)膠的固化期不能大幅度移動(dòng)。

3.2 貼碳纖維布質(zhì)量控制

碳纖維布的粘貼，要先在碳纖維布上仰貼50×50mm的鋼板試塊，展開正拉試驗(yàn)，進(jìn)而對(duì)布、混凝土之間的粘貼牢固程度進(jìn)行判定，檢測(cè)膠體強(qiáng)度的形成過程是否會(huì)受到交通的影響及影響程度。為了對(duì)碳纖維布粘貼位置的影響以及效果重復(fù)性進(jìn)行檢驗(yàn)，得出更多的數(shù)據(jù)支持，可以在底板的不同位置粘貼8塊50×50mm的鋼板標(biāo)準(zhǔn)試塊，正常通車時(shí)4塊，中斷交通時(shí)4塊。將試驗(yàn)塊粘貼在碳纖維布的表面，待固化之后方可進(jìn)入下一項(xiàng)工序，如果受到外界因素的影響，導(dǎo)致固化時(shí)間延長(zhǎng)，最長(zhǎng)也不能超過3天。除此之外，應(yīng)保證布點(diǎn)鋼標(biāo)準(zhǔn)塊之間的間距在550mm左右，采用高強(qiáng)度黏劑進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)塊的粘貼，之后進(jìn)行碳纖維布的切割，注意要按照鋼標(biāo)準(zhǔn)塊的四周進(jìn)行切割，進(jìn)入混凝土的深度為15mm左右，縫的寬度在3mm左右，最后進(jìn)行正拉試驗(yàn)。

3.3 植筋質(zhì)量控制

將8根Φ14的鋼筋植入到混凝土中，隨后進(jìn)行正拉檢測(cè)，檢測(cè)膠體強(qiáng)度的形成過程是否會(huì)受到交通的影響及影響程度。為了對(duì)植筋位置的影響以及效果重復(fù)性進(jìn)行檢驗(yàn)，得到更多的數(shù)據(jù)，可以在底板的不同位置粘貼8根Φ14的鋼筋試件，正常通車時(shí)4根，中斷交通時(shí)4根。之后采用公稱直徑14mm的熱軋帶肋鋼筋，其鉆孔深度為16cm，植筋前要將孔內(nèi)清理干凈，先注入膠，隨后立即植入鋼筋，按照順時(shí)針的方向一邊轉(zhuǎn)動(dòng)一邊插，直到達(dá)到規(guī)定的深度。完成植筋之后，要固化7天再進(jìn)行正拉試驗(yàn)，如果有特殊情況，要在1天內(nèi)解決，及時(shí)完成正拉試驗(yàn)，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

3.4 試驗(yàn)結(jié)果研究

①鋼板試驗(yàn)結(jié)果研究。通過現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)變測(cè)試可以得出①號(hào)、②號(hào)鋼板在加載過程中自身以及所對(duì)應(yīng)的混凝土應(yīng)變變化，首先，通過現(xiàn)場(chǎng)敲擊，發(fā)現(xiàn)無異響，能夠判定灌膠處于飽滿狀態(tài)，沒有出現(xiàn)空洞現(xiàn)象，充分滿足施工標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)要求；其次，通過分析鋼板與對(duì)應(yīng)混凝土的應(yīng)變對(duì)比圖，發(fā)現(xiàn)鋼板上的應(yīng)變與周圍的混凝土應(yīng)變?cè)诨钶d階段、加載階段以及卸載階段中大致相同，相差不到3個(gè)微應(yīng)變，這就說明，試驗(yàn)荷載下新粘貼的鋼板與周圍混凝土的受力情況是相同的；再次，卸載之后應(yīng)變基本上全部恢復(fù)，殘余的應(yīng)變大概在兩個(gè)微應(yīng)變之內(nèi)，這就水明測(cè)試系統(tǒng)具有較小的誤差，測(cè)試效果比較好；最后，實(shí)際上，混凝土與鋼板的應(yīng)變最大值大約在16個(gè)微應(yīng)變以內(nèi)，恰好與計(jì)算值完全吻合。從這一方面來講，測(cè)試的結(jié)果具有較強(qiáng)可信度，鋼板和周圍的混凝土也十分協(xié)調(diào)。通過本次試驗(yàn)可以看出，該橋梁工程活載對(duì)粘鋼強(qiáng)度具有較小的影響，因此在采用相應(yīng)的輔助措施之后，即增加螺栓錨固，避免混凝土表面出現(xiàn)撕裂破壞現(xiàn)象，在不中斷交通的情況下進(jìn)行粘鋼加固是完全可以滿足設(shè)計(jì)要求的。

②碳纖維布試驗(yàn)結(jié)果研究。通過試驗(yàn)分析可知，兩組試件全部是碳纖維布混凝土內(nèi)聚破壞，而破壞面基本上都是混凝土面拉壞。

③植筋試驗(yàn)結(jié)果研究。通過試驗(yàn)分析可知，兩組鋼筋全部是膠黏結(jié)與混凝土粘合面粘附破壞或者是黏膠劑與鋼筋黏附破壞。

綜上所述，在橋梁維修加固過程中，鋼板與混凝土所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)點(diǎn)會(huì)隨著幅度的改變而變化，其變化頻率是一致的，通過對(duì)粘鋼試驗(yàn)、碳纖維布試驗(yàn)以及植筋試驗(yàn)進(jìn)行分析，由此可以斷定，工藝試驗(yàn)鋼板與混凝土是共同受力的，所以在不中斷交通的情況下也能進(jìn)行粘鋼施工，進(jìn)而確保橋梁維修質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)高速公路的安全運(yùn)營(yíng)。

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