粘鋼工藝在橋梁加固工程中的應(yīng)用分析

劉運波

北京冠華英才國際經(jīng)濟技術(shù)有限公司 北京 100013

1 粘鋼技術(shù)的加固原理及其作用

粘鋼技術(shù)是指采用特殊結(jié)構(gòu)膠型粘貼鋼板固定在混凝土或鋼筋的表面，以提高整個交通和橋梁的承載能力，減少工程維修次數(shù)，提高橋梁的耐久性，屬于現(xiàn)代結(jié)構(gòu)加固方法，廣泛應(yīng)用于各種橋梁施工過程。

1.1 粘鋼技術(shù)的加固原理

當(dāng)橋的梁承載力不足，縱向型主鋼筋銹蝕、梁板橋主梁裂開等問題，可以利用結(jié)構(gòu)膠或環(huán)氧樹脂，將鋼板等抗拉能力強的材質(zhì)黏貼在混凝土、鋼筋表面受力薄弱位置，使得鋼板與橋梁原本受力部位共同承擔(dān)運輸壓力，以達到改善橋梁整體混凝土或者受力鋼筋的應(yīng)力情況，從而保障橋梁功能，提升橋梁構(gòu)件抗剪、抗彎能力，避免裂縫的發(fā)展，延長橋梁的使用年限。

1.2 粘鋼技術(shù)的作用

粘鋼技術(shù)的作用主要有以下三方面，一是提升橋梁整體結(jié)構(gòu)抗彎性能，在設(shè)計粘貼鋼板時，需要注意構(gòu)件的受拉區(qū)，使得橋梁原受力結(jié)構(gòu)與鋼板表層融合在一起，共同承受運輸壓力；二是增加橋梁的抗剪強度，當(dāng)橋梁出現(xiàn)斜筋不足的問題時，可以將鋼板黏貼在橋梁受力結(jié)構(gòu)的旁邊，在其垂直方向的斜向，一般為45°～60°；三是保障橋梁的構(gòu)造設(shè)計，加固鋼板應(yīng)根據(jù)橋梁的情況，選擇不同的厚度和形狀，實際厚度應(yīng)略大于計算厚度，確保橋梁的抗剪、抗彎能力。粘鋼技術(shù)具備多重優(yōu)點，其能保障混凝土和鋼板的共同工作，并可以根據(jù)裂縫位置的部位，靈活變換鋼板的粘貼方式與形狀、規(guī)格，充分發(fā)揮其粘貼作用，避免橋梁構(gòu)件變形，從而提高加固的可靠性[1]。

2 涂抹型粘鋼加固技術(shù)施工工藝

（1）黏結(jié)面表面處理。①混凝土黏結(jié)面表面處理應(yīng)充分考慮混凝土表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度，不同的表面情況應(yīng)采取不同的處理方式：a.混凝土黏合面很舊很臟時，先將表面油垢污物用硬毛刷沾高效洗滌劑刷除干凈，然后用水沖刷，再用打磨機將黏合面打磨，磨掉2mm～3mm，直至露出新的粗集料，最后用無油壓縮空氣吹除粉粒。若處理后的表面嚴重凹凸不平，可采用樹脂砂漿修補。b.混凝土表面不是很舊很臟時，直接將黏合面打磨掉1mm～2mm，然后用清水沖洗干凈或用無油壓縮空氣除去粉塵，最后在完全干燥后用丙酮擦洗干凈。c.為新混凝土黏合面時，先將表面松散浮渣用鋼絲刷刷去，然后打磨去除浮漿、粉塵，最后用丙酮擦拭干凈。d.混凝土構(gòu)件濕度較大或齡期在三個月內(nèi)時，因一般粘鋼膠在潮濕的基面上黏結(jié)強度會大幅度降低，故需進行基面干燥處理。②鋼板黏結(jié)面處理應(yīng)根據(jù)鋼板銹蝕程度采取不同的處理方法：a.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。打磨粗糙度應(yīng)盡可能大，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直，最后用丙酮擦拭干凈。b.鋼板嚴重銹蝕，先用一定濃度的鹽酸浸泡30min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，中和鹽酸，最后用平砂輪打磨出紋路，紋路盡量與鋼板受力方向垂直。

（2）加固構(gòu)件卸荷。粘鋼板前宜對加固構(gòu)件進行適量卸荷以減輕或消除粘鋼板后的應(yīng)力、應(yīng)變滯后現(xiàn)象，保證鋼板和加固構(gòu)件同時受力，提高加固質(zhì)量。

（3）配制粘鋼膠。涂抹型粘鋼膠均為雙組分膠。稱料前應(yīng)對兩組分分別進行充分的上下攪拌。每次配膠都必須稱量，隨配隨用，且配膠量不宜過多，否則難以攪拌均勻且有可能造成不必要的浪費。配好的膠須在適用期內(nèi)用完。在潔凈容器中，按產(chǎn)品包裝上標(biāo)注的配膠比例分別稱量A，B兩組分，采用手工或膠料攪拌器按同一方向進行攪拌，攪拌至基本均勻后，將膠料全部翻倒至另一容器再繼續(xù)攪拌至色澤完全均勻一致，以確保沒有混合不勻的死角。應(yīng)特別注意：配膠比例不正確或攪拌不均勻會嚴重影響結(jié)構(gòu)膠性能，進而影響加固質(zhì)量[2]。

（4）粘貼鋼板。用抹刀將配制好的膠粘劑涂抹在已處理好的鋼板黏合面上，先用少量膠來回刮抹數(shù)遍于黏合面，以便膠能充分浸潤、滲透、擴散、粘附于黏合面，再添抹至所需厚度，一般為1mm～3mm。厚度太薄，膠層容易欠膠，黏結(jié)力差；厚度太厚，膠層混入氣泡的概率增大，導(dǎo)致固化后膠層產(chǎn)生應(yīng)力集中和缺陷，黏結(jié)力也變?nèi)酢?/p>

涂膠時應(yīng)中間厚、邊緣薄，然后將鋼板貼于預(yù)定位置。鋼板粘貼后，用鐵錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實，否則應(yīng)剝下鋼板，補膠并重新粘貼，所有操作應(yīng)在膠的適用期內(nèi)完成。

（5）固定鋼板。鋼板粘好后立即用膨脹螺栓或其他夾具等固定，并通過固定工具對鋼板適當(dāng)加壓，使膠粘劑剛好從鋼板邊緣擠出。膨脹螺栓一般作為鋼板的永久錨固設(shè)施，其埋設(shè)孔洞應(yīng)與鋼板對應(yīng)孔于涂膠前一起配鉆好。

（6）固化。固化期間避免擾動。25℃時，固化1d即可拆除夾具或支撐，3d即可受力使用；固化溫度降低，固化時間應(yīng)相應(yīng)延長。若固化溫度低于5℃，應(yīng)采取紅外線燈(或碘鎢燈)加熱等加溫措施或使用低溫固化改性產(chǎn)品。

（7）防腐處理。按設(shè)計要求對加固鋼板進行防腐處理。當(dāng)采用砂漿保護層防腐時，可在鋼板表面外包或黏結(jié)一層鋼絲網(wǎng)或涂抹修補膠后點粘一層豆石。如果在抹灰前涂刷一層混凝土界面增強劑，效果會更好[3]。

3 結(jié)束語

總之，橋梁加固施工是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，需要施工單位和有關(guān)政府部門共同努力，不斷創(chuàng)新施工技術(shù)，引進新的施工理念，強化施工質(zhì)量意識，為橋梁加固施工打下堅實的基礎(chǔ)。