粘貼鋼板法在橋加固工程中應(yīng)用

李宗軍 王月英

摘要：本文以項(xiàng)目實(shí)例為研究背景，深入闡述黏貼鋼板法在橋梁加固中的應(yīng)用效果，分別從粘貼鋼板技術(shù)的施工準(zhǔn)備、操作工藝、橋梁外觀檢驗(yàn)、質(zhì)量控制等多個方面開展論述，對提高橋梁的安全性、穩(wěn)定性提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：粘貼鋼板法；橋加固工程；應(yīng)用

0.引言

橋梁在使用中會出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，從而導(dǎo)致承載性能下降，因此針對這些承載性能比較差的橋梁，通常都是通過加固的方法提升承載力。粘貼鋼板法是目前應(yīng)用比較廣泛的一種橋梁加固補(bǔ)強(qiáng)方法，是在混凝土等重要的承載結(jié)構(gòu)的表層粘貼一層強(qiáng)度非常高的材料，從而使得其與構(gòu)件形成一個穩(wěn)定的整體結(jié)構(gòu)，整體上承載所有交通載荷，抗拉性與抗剪性都有所提升，薄弱結(jié)構(gòu)得到了改善，極大滿足了交通運(yùn)行的需要。

1.概況

某橋梁工程在整個地區(qū)中都起到了非常關(guān)鍵的作用，同時也是公路交通重要的組成部分，本項(xiàng)目設(shè)計(jì)載荷確定為一80、汽-15或掛-100、汽-20，設(shè)計(jì)使用壽命為70年，由于該項(xiàng)目在運(yùn)營一定周期后，出現(xiàn)了嚴(yán)重的病害，因此，為了提高橋梁質(zhì)量，在綜合考慮病害問題之后，決定使用橋梁加固的方法提升承載性能，加固時主要使用環(huán)氧砂漿貼鋼板的方法提升整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，背部則使用鋼纖維混凝土進(jìn)行加固。

2.施工準(zhǔn)備

（1）選擇具備彈性、耐久性以及良好粘貼性的粘貼劑。（2）鋼材符合國標(biāo)以及行業(yè)規(guī)范的3號或者6號錳鋼。（3）鋼板的寬度不能超過梁體高度的1/3。（4）錨固長度也應(yīng)該達(dá)到一定的要求，在受壓區(qū)內(nèi)，粘貼鋼板的錨固要大于160t，且長度要大于480mm。（5）在鋼板的表層進(jìn)行一定的防腐處理，從而可以延長使用壽命。

3.工藝及措施

3.1一般程序

搭架一清理主拱面以及鋼板表面→清洗→鉆孔→涂膠→對第1層鋼板進(jìn)行粘貼→螺栓固定→清理鋼板表面→刷膠→對第2層鋼板進(jìn)行粘貼→膨脹螺栓固定→清理鋼板表面→刷防銹漆、面漆2道→清理現(xiàn)場。

3.2具體措施

3.2.1配制環(huán)氧砂漿。為了充分保證環(huán)氧砂漿的質(zhì)量滿足要求，需根據(jù)工程實(shí)際情況，進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)之后，確定該材料的配合比參數(shù)，詳見表1所示。

3.2.2清理主拱面。該環(huán)節(jié)對于最終工程的質(zhì)量存在直接的影響，所以需要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。但是因?yàn)槭皹虻谋砻嫱ǔ６疾皇且?guī)則的，存在嚴(yán)重的風(fēng)化問題，所以在清理的過程中存在較高的難度。為了可以保證最終的粘貼部分質(zhì)量，應(yīng)該對粘貼的表層進(jìn)行打磨，保證其表面非常的光滑，同時還要將粘貼層的風(fēng)化層清理干凈。粘貼表面如果存在任何的破損問題，則需要進(jìn)行鑿毛處理，然后再應(yīng)用高強(qiáng)度砂漿予以修復(fù)處理，以保證其性能滿足要求。

3.2.3清除鋼板的銹跡。粘貼施工前，為了可以全面提升工程質(zhì)量，應(yīng)該使用滿足工程需要的電動鋼刷，對生銹部分的鐵板進(jìn)行清理，主要使用設(shè)備進(jìn)行表面的打磨處理，直到露出金屬光澤，然后涂抹環(huán)氧砂漿，從而可以對鋼板進(jìn)行有效的防護(hù)。

3.2.4清洗主拱、鋼板的表面。打磨工作結(jié)束之后，就應(yīng)該利用丙酮對表面進(jìn)行清洗，以消除所存在的浮沉與雜物。

3.2.5鉆孔安裝膨脹螺栓。首先需在表層進(jìn)行測量放樣，確保鉆孔位置的精確度符合要求，此時需要保證偏差不能超過2mm。具體的實(shí)施過程如下：（1）為了保證膨脹螺栓分布更加的合理，需要在縱橫間隔40～50cm就要進(jìn)行鉆孔。（2）應(yīng)用混凝土沖擊電錘鉆孔，深度一般為3～4cm，鉆孔結(jié)束后通入壓縮空氣吹凈。（3）鉆孔內(nèi)沖入一定量的環(huán)氧砂漿，然后將膨脹螺栓打入到孔內(nèi)。

3.2.6粘貼鋼板。施工過程中所使用的加固鋼板應(yīng)該是在工廠內(nèi)制作完成，同時還要進(jìn)行鉆孔處理，然后直接運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。進(jìn)入到現(xiàn)場后，對表面進(jìn)行全面的清洗和刷漿處理，如果表面銹蝕嚴(yán)重，需要清理、打磨。粘貼鋼板的過程中，會使用到螺栓、鐵錘等工具，將鋼板壓緊，保證粘貼效果，同時將內(nèi)部多余的粘膠排出。粘貼完成之后需要使用鐵錘沿著粘貼面敲打。

3.2.7空腹拱鋼纖維混凝土材料在使用的過程中，所選擇使用的是強(qiáng)度大于380MPa的波紋形鋼纖維，其強(qiáng)度可以達(dá)到C40。在施工的過程中，首先要使用特殊工具處理，比如電動砂輪來處理風(fēng)化表層，直至裸露出新鮮的巖層位置，然后利用清水進(jìn)行沖刷，最終才是盡心鋼纖維混凝土的澆筑施工。澆筑結(jié)束后應(yīng)該進(jìn)行搗鼓處理，保證材料的密實(shí)度達(dá)標(biāo)。上述步驟完成后，應(yīng)該進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，養(yǎng)護(hù)時間不能少于7d。

4.檢驗(yàn)

4.1外觀無損傷檢驗(yàn)

外觀損傷檢驗(yàn)是檢查鋼板的硬度與顏色等是否與設(shè)計(jì)方案的要求一致，深入的檢查鋼板粘貼的有效面積是否符合設(shè)計(jì)方案的要求，然后再應(yīng)用手錘進(jìn)行鋼板的敲擊，鋼板錨固位置上的粘貼面積必須要超過90%，而非錨固區(qū)的位置上粘貼有效面積需要大于70%，再全面符合了上述的兩個標(biāo)準(zhǔn)之后才能說明橋梁加固施工達(dá)到了要求，橋梁的綜合性能也能過得到提升。

4.2抽樣加載檢驗(yàn)

經(jīng)過全面橋梁工程取樣分析之后可以發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用加固施工方法可以大大提升主拱圈的受壓區(qū)高度尺寸，還能夠更好的協(xié)調(diào)處理鋼板與橋梁之間的關(guān)系。在主拱圈的位置上加入了一層鋼纖維混凝土，可以全面提升整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度指標(biāo)，與加固施工前對比可以發(fā)現(xiàn)，整個橋梁的穩(wěn)定性與耐久性得到很大的提升，可以滿足當(dāng)?shù)亟煌ㄟ\(yùn)行的需要，加固效果明顯。

5.質(zhì)量保證措施

（1）本次工程中所選擇使用的鋼材、水泥等材料都符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，不存在劣質(zhì)材料的問題。

（2）在應(yīng)用環(huán)氧砂漿施工之前，應(yīng)該將材料的試件送人到具備一定資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行性能檢測，在全部指標(biāo)達(dá)到了國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)方案的需要時才能投入到工程中。

（3）將纖維混凝土試件養(yǎng)護(hù)7d后對其進(jìn)行抗壓性能的檢測，強(qiáng)度達(dá)到了42MPa，已經(jīng)超過C40的標(biāo)準(zhǔn)，所以在施工的過程中的鋼纖維混凝土可以滿足設(shè)計(jì)方案中所要求的強(qiáng)度指標(biāo)。

6.結(jié)束語

橋梁在投入運(yùn)營之后經(jīng)過長期的使用，結(jié)構(gòu)會存在有很大程度上的損壞現(xiàn)象，導(dǎo)致了其承載性能無達(dá)到交通運(yùn)行的需要，此時應(yīng)該采取粘貼鋼板補(bǔ)強(qiáng)的方式來進(jìn)行加固處理。本文以某公路橋梁項(xiàng)目為例進(jìn)行分析，應(yīng)用環(huán)氧砂漿粘貼鋼板的方法來進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，橋梁拱背則使用的是鋼纖維混凝土材料進(jìn)行加固處理，嚴(yán)格控制各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，以達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求。從施工效果來看，該技術(shù)具備非常好的優(yōu)勢，橋梁承載性能得到了很大的提升，可以在更大范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

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