粘贴钢板法在现浇箱梁加固中的技术应用

1、粘贴钢板法在现浇箱梁加固中的技术应用摘 要：以现浇箱梁加固采用粘贴钢板法为例，分析了粘贴钢板法的加固机理，详细阐述了施工详细阐述了施工工艺及流程，对加固材料要求进行了说明，并对加固效果进行了评价。总结了施工注意要点，对同类桥梁工程加固设计和施工提供参考。关键词：粘贴钢板 箱梁 加固 钢板 桥梁加固上世纪七十年代以来，我国社会经济高速发展，随之修建了大量的公路桥梁。然而随着运营时间的增长，这些桥梁出现了不同程度的病害。针于桥梁病害近年来出现了许多桥梁加固的方法。粘贴钢板法因其施工简便、不减少桥下净空，可在不影响或少影响正常交通情况下进行梁底加固施工，在桥梁加固中广泛采用。本文结合某现浇箱梁桥的加

2、固施工，重点对粘贴钢板法的适用范围、施工工艺及流程和施工要点进行详细阐述，以供同类桥梁加固工程参考。1.病害类型与加固措施1.1病害类型根据桥梁检测报告，箱梁梁体裂缝长度长、分布区间广、梁上的裂缝条数多，且存在梁体裂缝进一步增加，裂缝高度不断延伸的可能行，严重影响桥梁的通行安全。具体为：（1）箱梁腹板侧边多处竖向裂缝，多数底板贯通。（2）翼板有较多纵向裂缝。（3）墩顶腹板斜向裂缝间距4060cm。（4）底板存在纵向、横向裂缝。跨中附近的正截面竖向裂缝、跨中到四分点之间的弯剪型斜裂缝和支座附近的腹剪型斜裂缝，产生原因为跨中处正截面拉应力超过混凝土容许拉应力、四分点及支座附近主拉应力超过混凝土容许

3、拉应力而产生裂缝。1.2加固措施依据本桥的病害类型结合粘贴钢板法的适用性，选择在箱梁梁底粘贴宽度为250mm、厚度为8mm的纵向钢板条，在箱梁腹板粘贴宽度为100mm、厚度为8mm的纵向水平钢板条和宽度为150mm、厚度为8mm的斜向钢板条进行加固补强的加固措施。螺栓采用8.8级M12高强螺栓，钢板粘贴完成后对钢板和螺栓进行防腐、防锈处理。2.施工流程及工艺2.1工艺流程工艺流程图见图1。2.2施工工艺2.2.1前期处理前期处理主要是指对粘贴钢板部位的裂缝和混凝土缺陷进行处理。粘贴钢板部位处理前，按规范要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。同时将原结构表面的松散混凝土及浮渣、污物等予以清除，对于混凝土

4、缺陷的部位采用聚合物砂浆修复。2.2.2混凝土表面处理根据钢板粘贴位置在梁体上放样出位置大样，采用角磨机对混凝土表面进行打磨，除去混凝土表面薄层，打磨至完成露出新鲜面层为止，且要保证平面平整。用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，在钢板粘贴前用脱脂棉花沾丙酮擦拭混凝土表面。2.2.3钢板表面处理钢板采用工厂自动切割成型的钢板，钢板边缘无毛刺、咬口及翘曲等缺陷。现场采用手持砂轮机打磨钢板黏合面，打磨粗糙越大越好，打磨纹路与钢板受力方向垂直，直至出现金属光泽，在钢板粘贴前用脱脂棉花沾丙酮擦拭干净。2.2.4配胶黏结剂中最常用的是环氧类黏结剂。环氧类黏结剂分为甲、乙两组，按照黏结剂供应商提供的使用方法准确称量

5、，配比，和混合，在规定的时间内用完。使用前进行现场质量检验，合格后方能使用。2.2.5植入螺栓首先在梁体上放样出钢板螺栓的位置，钻孔前采用钢筋混凝土保护层测试仪查明混凝土钢筋布置，避免钻孔打盲孔时碰及钢筋，根据钢筋位置调整螺栓安装位置，最终确定钻孔位置。采用手持电钻进行钻孔，植入螺栓同植筋工艺，建议采用全螺纹螺杆，螺杆距离钢板边缘的距离应控制在510cm之间，不可太过于接近边缘。2.2.6安装钢板先根据现场实际的螺栓位置对钢板进行配套打孔，用磨光砂轮机除去孔边和钢板边缘毛刺。因钢板表面处理早于安装时间，钢板因外界因素有不同程度的锈迹，必须采用钢丝刷磨光机进行除锈和粗糙处理，使钢板表面恢复到粘贴

6、的标准。最后用脱脂棉沾丙酮将钢板表面擦拭干净。箱梁底板利于钢管支架将钢板固定在螺栓上，控制钢板与混凝土表面的间隙在23mm；焊接钢板接缝；箱梁腹板可直接挂入螺杆完成钢板安装。2.2.7配制结构胶按照供应商提供的产品说明书要求的比例配制结构胶，将钢板封边胶及粘钢灌注胶，用电钻加钢筋十字架自制搅拌器搅拌均匀。粘贴钢板灌注胶应在封边前完成，且钢板封边胶达到完全固化有足够的强度后再进行配制和使用。2.2.8封边将注胶咀粘结在钢板边缘的钢板层间，插入排气管，注入嘴布置间距为2030cm。在膨胀螺栓头上罩上盖碗，然后用钢板封边胶封闭钢板边缘，完成封边。2.2.9灌注将粘钢灌注胶利用压力泵压入钢板和梁体混凝

7、土的缝隙中，使其层间密实。压浆前应先进行试压，以检测设备和管道的正常配置。灌注过程中以0.20.4MPa的压力将粘钢灌注胶从注胶咀压入钢板和梁体混凝土的缝隙，当预留排气管溢出胶液后停止加压。随即采用钢板封边胶堵孔，并以较低压力维持10min。最后用橡皮锤敲打钢板判断胶液是否灌注密实，若有空洞可继续进行压注，直止钢板和梁体混凝土的缝隙全部灌注密实。环氧类黏结剂在固化时间应该为24h，固化期间不得对钢板有任何扰动，待达到强度后，方可进行下步施工。2.2.10防腐处理钢板防腐处理前应检查确认钢板粘贴密实情况，对于存在问题的应再次处理。确认粘贴质量后去除埋置的所有注入嘴和排气管，用手持砂轮机结合钢丝刷

8、磨光机打磨钢板外露面，使外露钢板达到防腐涂装要求。防腐涂装按照钢板涂装体系要求进行，先喷涂一层环氧云铁防锈漆作为封闭层，再喷涂两层氟碳面漆作为面层，涂装的颜色与周围混凝土的颜色相同。2.3材料要求粘贴钢板加固法对材料要求较高，其材料性能指标需满足公路桥梁加固设计规范（JTG/TJ22-2008）和混凝土结构加固设计规范（GB50367-2006）的要求。黏结剂质量直接影响粘贴钢板的质量，所以必须采用黏结强度高、耐久性好且具有一定弹性的材料。不得使用水泥或微膨胀剂为主要成分配制的锚固剂作为黏结材料。钢板一般采用Q235钢或Q345钢，高强度螺栓应符合国家、行业现行规范的规定。钢板防腐目前一般采用

9、先涂一层环氧树脂薄浆罩面，然后再涂两层防锈漆在上面保护。加固钢板因其自有特性容易锈蚀，其防腐材料应选用防护效果好、时间长的长效防护漆。3.结束语通过在箱梁底板受拉区粘贴钢板，提高了主梁的抗弯能力；在箱梁腹板粘贴斜向钢板使钢板与混凝土整体受力，提高主梁的整体刚度与抗剪强度，达到了加固效果，提高了桥梁的承载能力与耐久性。粘贴钢板施工简便、周期短，在桥梁加固工程中广泛应用。但是该加固方法施工要求高，每个环节都要严格要求，特别是在钢板黏合面处理和材料选择，黏结剂的质量和耐久性直接影响加固效果，所用材料必须符合相应国家标准的要求。另外，钢板防腐环节应充分重视，选用防腐效果好、耐久性和防护周期长的材料进行防腐处理，以增加加固的寿命周期。参考文献：【1】公路桥梁加固