溫翔云
摘 要:以粘貼鋼板法為分析對象,在闡述粘貼鋼板法應(yīng)用優(yōu)勢與局限性的基礎(chǔ)上,依托某加固橋梁實例,在分析該加固橋梁病害原因的同時,對橋梁加固環(huán)節(jié)粘貼鋼板法應(yīng)用要點進行深入的分析。希望探究后,可以給相關(guān)工程人員提供參考。
關(guān)鍵詞:橋梁加固;粘貼鋼板法;應(yīng)用;分析
中圖分類號:U445.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 粘貼鋼板加固的優(yōu)點局限性
1.1 優(yōu)點分析
①堅固耐用,從已經(jīng)成功的橋梁加固經(jīng)驗分析,橋梁結(jié)構(gòu)的強度、剛度都符合要求。膠粘劑經(jīng)過30年的使用,耐久性依然比較好。粘鋼后結(jié)構(gòu)性能的檢測,可以達(dá)到強度、剛度方面的要求,說明整體結(jié)構(gòu)的性能完全達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
②施工快速,確保粘鋼加固梁質(zhì)量符合要求的基礎(chǔ)之下,能夠縮短施工工期,在不停產(chǎn)的條件下不會給橋梁施工產(chǎn)生任何的影響。
③簡潔輕巧,較之其他加固方式來說,梁粘鋼加固方式操作方便且快速。加固施工之后并不會改變其外觀,鋼板比較薄,重量增加相對比較小,并不會造成內(nèi)部出現(xiàn)損壞的情況。
④靈活多樣,適應(yīng)多種條件,能夠處理人們生產(chǎn)、生活方面的問題。梁粘貼鋼板的樣式比較多,靈活性比較強。
⑤經(jīng)濟合理,因素施工速度非??欤軌虮M量的縮短停工的時間,節(jié)約加固施工材料,和其他加固方式對比分析,梁粘鋼加固方式節(jié)約人力資源比較多,經(jīng)濟價值很高[1]。
1.2 局限性分析
①使用范圍受到限制,其并不能應(yīng)用到素混凝土結(jié)構(gòu)部件的梁體進行加固施工,長期的運營工作環(huán)境不能超過60℃。
②經(jīng)過加固之后的混凝土梁體結(jié)構(gòu),在現(xiàn)場中其混凝土材料的強度性能至少是C15以上,并且混凝土表面粘結(jié)正拉強度應(yīng)該控制在1.5 N/mm2以上。
③端部錨固長度應(yīng)該符合技術(shù)規(guī)范的要求,在加固施工環(huán)節(jié),因為梁端制作存在影響,所以會導(dǎo)致工期的延長。
④加固效果直接受到膠粘工藝和施工人員技術(shù)水平,所以對于施工團隊要求比較高。
2 項目背景
該橋梁工程為整個公路項目的重要組成部分,原設(shè)計方案中設(shè)計載荷均為掛-80、汽-15或掛-100、汽-20。從橋梁的實際情況分析能夠發(fā)現(xiàn),其有一定的病害問題,要進行橋梁的加固施工,做好粘貼材料的選擇和施工技術(shù)的控制。在橋梁施工中,主要是通過應(yīng)用環(huán)氧砂漿粘貼鋼板的方式來提升橋梁結(jié)構(gòu)的強度性能;橋面的背部需要應(yīng)用纖維混凝土來完成加固施工。
3 病害與施工方案分析
3.1 橋梁病害及分析
經(jīng)過全面檢查之后發(fā)現(xiàn),該橋梁的主要問題如下所示:①邊跨合攏段周邊結(jié)構(gòu)部位的底板存在橫向裂縫的問題,腹板喲豎向或者斜向裂縫的問題。②中跨合攏段至1/4主跨跨徑的位置上有橫向裂縫的問題,腹板則有豎向裂縫或者斜向裂縫。導(dǎo)致該病害問題存在的原因如下:①混凝土徐變、溫度的影響并未綜合分析。②結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力性能比較差,腹板結(jié)構(gòu)部分尺寸很小且容易導(dǎo)致裂縫的問題。③經(jīng)過現(xiàn)場的綜合分析,確定該路線中車流量比較大,重載車輛行駛的數(shù)量比較多,極易在薄弱位置,比如底板、腹板等,出現(xiàn)裂縫的問題[2]。
3.2 橋梁維修加固方案
通過預(yù)應(yīng)力方式進行橋梁的加固施工,其受力的影響是非常大的,在施工環(huán)節(jié)各個結(jié)構(gòu)部位都會發(fā)生損傷的問題,錨固塊施工難度很高,會給周邊交通產(chǎn)生直接的影響。該橋梁處于超靜定的體系形式,所以當(dāng)前的橫向裂縫的寬度已經(jīng)達(dá)到0.16 mm,主要是出現(xiàn)在邊跨合攏、中跨等周邊的位置上。因此,加固施工可以選擇使用粘鋼加固的方式。具體就是在薄弱或者裂縫的位置上進行粘鋼施工,能夠保證該結(jié)構(gòu)部分達(dá)到較高承載力的要求,從而可以提升承載力性能。
4 粘貼鋼板加固施工工藝
在該加固技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要按照橋梁加固的要求做好每個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制,從而替身橋梁的穩(wěn)定性與安全性。
4.1 混凝土及鋼板要求
4.1.1 混凝土表面裂縫的處理
粘貼鋼板開始施工前,要做好裂縫的封閉與灌縫施工,到達(dá)養(yǎng)護時間的要求才能開始粘貼鋼板施工,以達(dá)到結(jié)構(gòu)強度的要求。
4.1.2 混凝土表面的處理
按照設(shè)計圖紙的要求,要根據(jù)設(shè)計方案進行放線操作,同時對于粘貼鋼板的位置進行鑿毛施工,直到內(nèi)部的混凝土石裸露出來,然后可以形成粗糙的表面,且把表面不平整的位置進行鑿平處理,應(yīng)用電動鋼絲刷進行表面的浮漿清理施工,將表面疏松的結(jié)構(gòu)物剔除掉,然后使用壓縮空氣吹凈粉塵,同時應(yīng)用丙酮進行表面的擦拭處理[3-4]。
4.1.3 混凝土破損修補的處理
對于外露的鋼筋要進行必要的防護處理,噴灑部分的阻銹劑,對于存在缺陷的位置應(yīng)該使用環(huán)氧砂漿來進行修補與抹平處理,從而可以使得關(guān)注粘貼鋼板的表面達(dá)到平整性、干燥度的要求。
4.1.4 鋼板粘合面表面的處理
使用磨光砂輪機來進行粘貼鋼板表面的除銹和粗糙的處理,要保證其符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。打磨完成之后,需要使用抹布等材料進行丙酮表面擦拭處理。鋼板結(jié)構(gòu)的接縫應(yīng)該符合雙面焊接的施工技術(shù)要求,且在安裝施工前進行焊接,安裝施工后不能進行焊接施工。
4.2 混凝土鉆孔植筋
4.2.1 鉆孔
對于要進行錨固鋼筋的位置應(yīng)該做好標(biāo)記,保證其符合工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);使用鋼筋探測儀來檢測鋼筋的位置是否符合要求,然后才能進行鉆孔作業(yè);通過沖擊鉆進行鉆孔施工,要保證不會給結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何的不利影響;采用符合施工要求的鉆頭來進行鉆進施工,直徑、深度達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求;鉆孔的過程中應(yīng)該保持均勻、慢速進行,在鉆頭穩(wěn)定后,才能提高鉆進的速度;頂板部分的鉆進施工,可以采用水鉆的方式來進行,能夠有效的降低鉆頭在施工中所產(chǎn)生的振動影響,避免出現(xiàn)崩壞的情況;成孔要保證其和結(jié)構(gòu)面是垂直的,同時鉆孔過程中如果遇到有鋼筋作為主筋的情況,要做好鉆孔的調(diào)整。
4.2.2 清孔與吹孔
植筋(螺栓)孔鉆入的深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求之后,使用刷子進行清渣處理,然后將氣筒直接插入到孔底的位置上,并且進行吹渣處理;水鉆成孔的環(huán)節(jié),應(yīng)該確保內(nèi)部干燥度合格,然后再次進行清孔處理,并且要進行烘干處理,保證其干燥度合格。
4.2.3 注膠
注膠工作開始前,應(yīng)該詳細(xì)的閱讀說明書,了解使用方法,檢查膠是否符合使用范圍,禁止使用過期膠。如果環(huán)境不符合工程要求,則禁止開始施工;檢查確定植筋孔內(nèi)部是否達(dá)到干凈、干燥的要求;上述條件符合要求之后,就能夠?qū)⒅步钅z放入到膠槍內(nèi),然后連接混合管的結(jié)構(gòu)。每只膠應(yīng)該先擠出膠體顏色不均勻的部分,在顏色達(dá)到一致之后就能夠直接插入到底部,注滿整個孔的2/3,能夠保證植筋的質(zhì)量合格[5]。
4.2.4 植入鋼筋
經(jīng)過加工符合要求且除銹符合要求的鋼筋直接通入到孔底內(nèi),此時要保持慢速進行,能夠避免粘結(jié)劑被擠出,否則將會導(dǎo)致鋼筋連接的質(zhì)量不合格;插入到孔底之后,能夠調(diào)整外露的長度尺寸,并且使用綁扎等方式進行固定處理,確保定位鋼筋的位置精度合格;從下到上開展施工,保證膠袋或者玻璃管都能夠達(dá)到埋入的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),然后通過電鉆進行施工,然后通過鋼筋擠壓讓結(jié)構(gòu)損壞,并且填充好植筋膠,能夠完全的包裹鋼筋的材料。
4.2.5 養(yǎng)護
在環(huán)境達(dá)到5℃的條件下養(yǎng)護30 min,該階段禁止有震動的情況出現(xiàn)。
4.3 安裝鋼板
施工現(xiàn)場進行放樣鋼板下料作業(yè),要保證埋入的螺桿間距符合要求,能夠根據(jù)粘鋼的標(biāo)準(zhǔn)進行鉆孔作業(yè)。預(yù)安裝的打孔鋼板應(yīng)該根據(jù)設(shè)計圖紙的要求來進行,檢查合格后才能進行后續(xù)的施工。如果發(fā)現(xiàn)預(yù)安裝無法進行,則應(yīng)該進行調(diào)整處理,直到符合要求為止。
4.4 配置結(jié)構(gòu)膠
選擇應(yīng)用符合工程要求的結(jié)構(gòu)膠,并且根據(jù)技術(shù)規(guī)范進行配置,同時確保盛裝的容器內(nèi)壁沒有水和油污的情況,達(dá)到清潔度的標(biāo)準(zhǔn)。首先是放入到內(nèi)部足夠多的甲組料,然后再將規(guī)定數(shù)量的乙組料放入到內(nèi),經(jīng)過充分的攪拌混合,可以采用電動攪拌機械來進行,能夠達(dá)到均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。攪拌過程中不能出現(xiàn)氣泡等情況,也要防止水分進入到容器內(nèi)。
4.5 封邊
鋼板安裝結(jié)束之后,要進行封邊處理,同時應(yīng)該預(yù)先留出排氣孔,且應(yīng)該在鋼板中留出有注膠孔的結(jié)構(gòu),確保封邊質(zhì)量合格,在達(dá)到相應(yīng)強度標(biāo)準(zhǔn)之后,可以進行內(nèi)部的注膠施工。
4.6 加壓
施工環(huán)境應(yīng)該保持干燥、晴朗;壓注粘結(jié)劑開始前應(yīng)該將各個材料進行充分的混合,然后再將其倒入到罐內(nèi);壓力罐出口的位置上以及注入口應(yīng)該布置有塑料的軟管材料,并且應(yīng)該做好該位置的綁扎處理,能夠達(dá)到密封性的效果,給罐內(nèi)通入一定的壓力,一般是較低的壓力,然后再將相應(yīng)的材料直接灌入到空隙內(nèi);保證灌入膠液達(dá)到密封性的要求,且四周的縫隙位置均有膠液流出,然后是進行膠管的封閉處理,符合要求后可以開始后續(xù)施工。
4.7 固化時間及粘貼質(zhì)量檢查
拌和施工中,建筑結(jié)構(gòu)的固化實現(xiàn)通常是24 h,但是在注膠全部結(jié)束之后應(yīng)該實施必要的72 h的養(yǎng)護施工,在該過程中不能給鋼板產(chǎn)生任何的撞擊或者振動的影響;注膠完成之后,應(yīng)該使用小木錘進行鋼板的敲擊處理,檢查內(nèi)部灌膠是否達(dá)到密實度的要求,如果發(fā)現(xiàn)有空隙的問題,應(yīng)該再次進行灌膠施工。
4.8 切除錨固螺栓頭
螺栓頭的切除處理應(yīng)該使用冷切的方式來進行,禁止使用電焊或者氣割的方式,也不能進行鋼筋頭的敲擊處理,否則將會導(dǎo)致其偏移或者結(jié)構(gòu)損壞。
5 結(jié)語
粘貼鋼板法作為橋梁加固施工方式,有著比較多的優(yōu)點,可以滿足橋梁工程的運營需要,提高其承載性能,保證橋梁的受力條件符合要求,使得交通運行更加的安全。在實施環(huán)節(jié),要綜合分析各種影響工程質(zhì)量的因素,保證粘貼鋼板的質(zhì)量合格,且要做好橋梁表面的處理能夠達(dá)到粘貼鋼板施工技術(shù)要求。綜合以上,橋梁發(fā)生病害問題后,要立即采取必要的加固處理措施,以保證橋梁符合運營要求,確保交通運行安全、穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn):
[1]梁定球.鋼板與碳纖維加固布復(fù)合粘貼加固方案在實際工程中的應(yīng)用[J].低碳世界,2017,7(15):120-121.
[2]劉勝高,石潤民.鋼板及碳纖維布加固橋梁施工技術(shù)探討[J].交通建設(shè)與管理,2015,52(10):103-105.
[3]趙豫生.“粘貼碳纖維布”與“粘貼鋼板”技術(shù)在鄭州黃河公路大橋及金洼干溝橋加固中的應(yīng)用[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2004,29(12):44-49+61.
[4]李思太.混凝土受彎構(gòu)件裂縫控制的可靠度分析[D].西安建筑科技大學(xué),2017.
[5]石雄偉.鋼板-混凝土組合加固方法試驗研究及實橋應(yīng)用[D].長安大學(xué),2012.