壓力灌注粘貼鋼板加固公路橋的應用
1、前言
隨著我國公路進程的不斷加快，道路橋梁使用年限的增長以及橋梁負荷的日趨增大,國內很多一、二級公路橋梁均出現了破損，既有橋梁中由于受到當時設計的局限、材料、施工等各方面的影響，橋梁會逐漸陳舊老化，承載能力降低，可能造成新建橋梁承載力和變形不符合設計及規范要求，必須采用一種可以對整個結構受力體系的進行加固補強來解決此問題。采用粘貼鋼板加固混凝土橋梁結構是近幾年來補強混凝土結構的新技術，該技術具有基本不改變原結構的尺寸、施工簡單、技術可靠、短期加固效果較好且工藝成熟等優點。
2、病害情況：
2006年有關部門在對廣佛高速公路謝邊立交主線橋和大瀝跨線橋維修加固工程該橋的橋況調查中發現橋梁病害如下：
(1)第四幅橋第9跨梁體為箱梁，梁體局部被撞傷，混凝土局部破損。第9跨梁底跨中附近混凝土局部破損，鋼筋外露、銹蝕;第10跨箱梁底板有5條縱向裂縫，寬度在0.3mm~0.4mm之間。
(2）舊橋橫隔板普遍存在局部破損現象，連接鋼板外露、脫焊、銹蝕、混凝土脫落。
(3）梁底存在保護層偏薄，鋼筋外露、銹蝕現象。
(4）梁體存在局部混凝土破損，鋼筋外露銹蝕現象。
(5）第7跨1#梁被過往超高車輛撞損嚴重，主筋被撞彎，破損處外露5根主筋及多根箍筋外露，其中1根箍筋被撞斷。
經設計部門驗算，并考慮到該橋的行車荷載實際已超過汽-20，該橋的承載力無法滿足現有行車要求，必須進行加固，設計采用高壓灌注粘貼鋼板加固混凝土方法進行橋梁加固。
3、壓力灌注粘貼鋼板施工工藝及方法
3.1 工藝流程
主要工藝流程：鋼板制作→基底處理→螺栓孔定位及鉆孔→卸荷→鋼板表面處理及安裝→配膠→封邊→灌注粘膠→檢驗→防腐處理。
鋼板加固施工工藝框圖
3.2 操作要點
?。?）、鋼板制作――按設計圖紙要求，根據混凝上構件的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔（鉆孔以砼構件上螺栓孔位置為準）。
?。?）、基底處理――表面處理包括加固構件結合面處理及鋼板貼合面處理。
?。?）、砼構件結合面，應根據構件表面的新舊程度，堅實程度，干濕程度，分別按以下情況處理：
?、?nbsp;對表面有浮油污物的砼構件的粘合面，應先用硬毛刷沾丙酮刷除表面浮油污物，后用冷水沖洗，再對粘合面進行打磨，除去2～3mm 厚表層，直至完全露出新面，并用壓縮空氣吹除粉粒，處理后，若表面凹凸不平，可用高強樹脂砂漿修補。
?、?nbsp;對表面已碳化的舊砼構件的粘合面，直接對粘合面進行打磨，去掉1～2mm 厚表層，用壓縮空氣除去粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面即可。
?、?nbsp;對于新砼粘合面，先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去，再用硬毛刷沾洗滌劑洗刷表面，或用清水沖洗，待完全干后即可。
?、?nbsp;對于露筋的砼表面，需用鋼絲刷（將鋼筋表面的銹蝕除去，再剔除松動的砼，用清水沖洗潤濕，用高強樹脂砂漿修補。
?。?）、螺栓孔定位及鉆孔――要求螺栓孔定位準確，鉆孔之前應探明待加固結構鋼筋位置，避免損壞鋼筋，鉆孔深度及孔徑滿足相關規范要求。
?。?)、卸荷――為減輕和消除后粘鋼板的應力，應變滯后現象，粘鋼板前宜對構件適量進行卸荷，因此要適當限制車輛或選擇夜間車輛較少時進行。
?。?）、鋼板表面處理及安裝――鋼板粘貼之前，粘貼面應首先除油，然后用角磨機進行粗糙處理，直至打磨出現金屬光澤，再用干棉布拭凈表面，保持干燥備用。表面處理好后，將鋼板固定在螺栓上，擰緊螺栓，施加壓力并保證鋼板與砼表面的間隙在2mm～6mm左右，以確保灌注膠層有足夠的厚度；焊接鋼板接縫，完成鋼板安裝。
?。?）、配制鋼板灌注膠――將鋼板灌注膠按要求的重量比準確稱量，并倒在容器中，用低速攪拌器，攪拌均勻，直至色澤完全均勻為止。封邊膠只需在配置好灌注膠中加入1%-3%的促進劑即可，根據反應時間快慢，可由施工自行決定加入促進劑量。
?。?）、封邊――將注入咀粘結在鋼板的注入孔上，在鋼板邊緣插入排氣管，間距30cm，在膨脹螺栓頭上罩上蓋碗，然后用鋼板封邊膠封閉鋼板邊緣，完成封邊。注入咀布置間距為1～2m。
?。?）、灌注――用泵將粘鋼灌注膠從注入咀由下往上灌注到鋼板和砼的空隙中，灌注工作持續到所有排氣管均有膠液流出。在灌注過程中，用橡皮錘敲打鋼板以確認是否灌注密實。要求灌漿之前先通氣試壓，以0.2～0.4MPa的壓力將粘鋼灌注膠從注入咀壓入，當排氣孔出現漿液后停止加壓，以鋼板封邊膠堵孔，再以較低壓力維持10分鐘以上。為保證鋼板粘貼效果，粘貼開始至粘結劑完全固化時段內（約16小時）應該封閉相關匝道交通。
?。?0）、檢驗――粘鋼的同時，必須制備鋼―鋼拉伸剪切試件及鋼―砼雙剪試件各5個，進行粘結抗剪強度試驗。鋼―鋼粘結抗剪強度試驗值不得低于該種膠的相應規定，鋼―砼抗剪破壞必須發生在砼上。粘鋼結束后，組織有關人員驗收，發現問題及時處理。構件的粘鋼質量，采取非破損檢驗。即外觀檢查鋼板邊緣溢膠色澤、硬化程度，以小錘敲擊鋼板檢驗鋼板的有效粘結面積。錨固區有效粘結面積不小于95%，非錨固區不小于90%。
?。?1）、表面防腐處理――外部粘鋼加固鋼板，應按設計要求進行防腐處理:
?、?nbsp;鋼護套頂板防腐處理要求：鋼板表面噴砂除銹SA2.5級→涂四層防腐材料（底漆：一道無機富鋅漆厚70微米，中間漆：二道環氧云母氧化鐵2×60微米，面漆：一道聚氨脂50微米）；
?、?nbsp;其余鋼板防腐處理要求：直接在外層包裹聚合物砂漿防腐并改善外觀效果?？稍阡摪灞砻娣鬯⑺嗌皾{保護，如鋼板面積較大，為了有利于砂漿粘貼，可粘一層鉛絲網或點粘一層豆石。并在抹灰時涂刷一道混凝土界面劑。水泥砂漿的厚度：對于梁不應小于20mm，對于板不應小于15mm。
4 施工質量檢驗及驗收要求
?。?）、施工開始前，應確認粘鋼灌注膠粘劑產品合格證和質量驗收報告，其各項性能應滿足設計要求。
?。?）、拆除臨時固定設備后，應用小錘輕輕敲擊粘結鋼板，從音響判斷粘結效果或用超聲波法探測粘貼密實度如錨固區粘結面積少于90％，非錨固區粘結面積少于80％，則此粘結件無效，應剝下重新粘結。如有個別空洞聲，表明局部不密實，須再次高壓注膠方法補實。對于重大工程，為了真實檢驗其加固效果，尚需抽樣進行荷載試驗，一般僅做標準使用荷載試驗，即在標準荷載作用下，加固結構的變形和裂縫開展應滿足設計的使用要求。
5、結語
?。?）粘貼鋼板加固橋梁是一項技術先進、行之有效的橋梁加固補強方法，與其他加固方法比較，有著自身獨特的優勢。橋梁粘鋼加固一定要嚴格保證施工的精度。
?。?）在粘合鋼板時采用錨固螺栓固定鋼板，較一般粘貼方法減少了鋼板支頂這道工序，施工難度大為減少，待灌入的鋼板粘結劑固化后，螺栓和粘結層共同傳遞混凝土與鋼板之問的剪應力及其它內力，充分考慮整體受力問題，可有效防止粘結層和混凝土板之間的界面出現撕裂破壞、鋼板剝離現象，從而使整個受力體系更為合理、可靠。
(3) 粘結劑采用灌注法注入鋼板和混凝土板之間的空隙，較傳統施工中將粘結劑涂抹在混凝土表面和鋼板面上再進行粘貼的施工工藝，能更好地適應混凝土構件。
?。?）本項目除了采用高壓粘貼鋼板加固外，還綜全采用了其它的方法進行維修加固，整個工程在不重新設計和改造的情況下，用小小的維修費就保持原來的結構和交通狀況，相當于節省重建費用的80%左右，效益明顯。
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