灌注法粘贴钢板在板型桥梁加固中的应用.doc

灌注法粘贴钢板在板型桥梁加固中的应用10191摘要:结合灌注法粘贴钢板在板型桥梁加固中的应用，论述粘贴钢板加固的优点，介绍粘贴钢板施工工艺流程，分析灌注法粘贴钢板的重点和难点指出灌注法粘贴钢板在桥梁加固工程中将得到的应用。关键词：灌注法粘贴钢板、桥梁、施工工艺、破坏机理1引言随着交通建设的发展，交通运输量大幅度提高，行车密度及车辆载重越来越大，现役桥梁中有相当一部分已不满足使用上的要求，特别在1982年的荷载标准以前建造的年代久远、病害严重的在役桥梁，受人为损坏和自然灾害的频繁影响，已不能维持正常使用。因此，对有缺陷的桥梁进行安全评估和加固补强，使其恢复正常使用，已成为世界各国交通工程的重要课题。对于板型梁板组成的桥梁，因体外预应力加固存在相当大的难度，主要采取以梁底贴板加固为主来提高其承载能力。粘贴钢板是将补强用的钢板或型材牢固地以结构胶粘结在各种钢筋混凝土的构件上与钢筋混凝土共同受力，满足结构承载力及刚度的要求，且采用粘贴钢板补强的方法能有效的提高结构的抗弯、抗剪及抗开裂的能力。下面对桥梁的病害特征及粘贴钢板的作用和具体过程进行分析。2桥梁的病害特征桥梁存在的共同病害均为梁体开裂超过规范标准，开裂处有钢筋锈蚀严重，桥面通过重车时振动较大，明显感觉到梁体挠度大，经静载试验和仪器检测，梁体实际承载力达不到原设计荷载。3粘贴钢板的加固机理粘贴钢板法就是采用环氧树脂或建筑结构胶等将钢板粘结在钢筋混凝土结构的受拉缘或薄弱部位，使钢板与原结构形成整体而共同受力，以提高刚度，限制裂缝的进一步扩展，从而达到提高桥梁承载力的目的。4粘贴钢板的作用与特点（1）将强度高的钢板粘贴于钢筋混凝土梁受力部位，不仅相当于补充乐园构件的配筋，保证混凝土和钢板作为一个新整体共同受力，而且能充分发挥粘贴钢板的强度，且封闭了粘贴部位加固构件的裂缝，约束了混凝土变形不再产生裂缝或使已有的裂缝得到控制而不继续扩展，延长期使用寿命；且其受力均匀，不会在混凝土中产生应力集中现象，材料的耐久性强，实现永久性修复。（2）所占空间小，不影响被加固结构外观使用空间。由于加固体大体上都是一层3mm10mm厚钢板粘贴于相对体形或厚度大得多的结构上，因此，加固体空间小，不影响建筑物的使用净空间及构件的外观。(3)施工周期短。由清理、修补加固结构表面，将钢板粘贴于构件上，到加压固化，大约12天，比其他加固方法大大节约了施工时间。（4）材料消耗小。钢材和结构胶只需要粘贴于构件的加固部位，和原构件共同协调受力，无额外损耗。（5）工艺简便。粘贴钢板加固工序为：对结构表面清理和修补钢板除锈配制结构胶加压固化或压力灌胶。5施工工艺5.1梁底膨胀螺栓孔及布置按施工图的栓孔位置一般间距为3060cm，在梁底钻孔安装膨胀螺栓，冲击钻头直径与膨胀锚固螺栓相应。由于梁内有钢筋，钻孔时容易碰到钢筋阻碍，为了避开内部钢筋允许适当移动孔位。待梁底粘合面上膨胀螺栓孔全部钻成后，用硬纸覆盖在混凝土面上画出锚栓孔位置，然后覆盖在钢板粘合面上用电钻钻取相应锚栓孔，把钢板覆盖到梁底混凝土粘合面上进行栓孔校核，保证准确无误，从而保障粘贴时顺利。5.2梁底混凝土粘合面与钢板处理用斩斧在梁底粘合面上轻斩混凝土表面，斩斧纹路与受力方向垂直，出去表层23mm露出砂石新面，用毛刷扫除表面粉尘，保障混凝土粘合面干燥清洁无油污。钢板厚度一般不超过6mm，其粘合面用喷砂或砂轮打磨除锈，直至出现金属光泽，钢板粘合面有一定粗糙度，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，用无油棉丝蘸丙酮擦拭钢板粘合面，保证钢板粘合面无油污。5.3粘结材料的配置粘结材料环氧水泥浆在配置时各材料要计量准确，采用机械搅拌方式拌合，搅拌是按同一方向进行，避免水份进入和产生气泡，每次配制量不能过多并及时用完。在砂浆配制时要注意，防火和配备防火器材，工作场所应通风良好。5.4粘贴钢板施工时天气要干燥晴朗，气温在1530最佳。将配制好的水泥浆用刮刀均匀地涂抹在做过表面处理的梁底和钢板粘合面上，厚度控制在23mm。在钢板上抹浆要中间厚两边薄，有利于空气排出避免浆中气泡产生，在梁底混凝土栓孔中放入水泥浆并塞入膨胀螺栓，将钢板对准膨胀螺栓贴向混凝土粘合面，迅速拧紧膨胀螺栓加压锚固钢板使钢板与梁底混凝土紧密粘合，钢板四周如有砂浆挤出，则证明钢板与梁底粘贴密实，否则要压浆补灌，粘结钢板期间桥上应断绝交通，至少保证10小时干硬时间后方可开放交通。断交养护时间越长越有利于提高粘结强度。钢板与梁底粘贴强度达到80%以后，在钢板表面涂一层环氧水泥浆做防护层，干硬后再涂一层水泥浆，使钢板颜色与梁底颜色一致，并防止钢板锈蚀。5.5粘贴钢板施工时应注意以下几点1待粘贴部位的混凝土表面应清凿平顺、坚硬干净。 2钢板除锈要彻底，且表面应有一定的粗糙度。 3慎重选择胶粘材料，配合比要准确。 4粘贴前在梁体混凝土上钻孔并安装锚固螺栓（兼作固定件和压紧件），要求埋设牢固，具有可靠的抗拔力，以保持粘贴钢板时有效地加压，同时还可帮助钢板克服剪切，有利于粘贴的耐久作用。 5粘贴钢板完毕并撤除临时固定设备后，应用小锤轻轻敲击粘贴钢板，从音响判断粘贴效果或用超音波发探测粘接密实度。如锚固区粘接面积少于90%，非锚固区粘接面积少于70%，则此粘接件无效，应剥下重新粘接。6结语（1）粘贴钢板后，混凝土梁的极限承载力有明显提高。（2）钢板粘贴加固的桥梁受力部位边缘，能约束混凝土变形，封闭粘贴部位裂缝和缺陷，有效地提高了加固构件的刚度和抗裂性。（3）结合面处理和钻埋螺栓对原构件有一定损伤，因此施工过程要严格按设计要求进行，将损伤程度降到最低。（4）粘贴钢板由于重量轻、操作方便、易于控制工程质量等优点建议推广。参考文献：【1】湛润水、帅长斌公路旧桥加固技术与实例【M】北京：人民交通出版社2002【2