浅谈桥梁加固中粘贴钢板技术的应用

第３２卷第２２期　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．２２　・３１８・　２００６年　１　１月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ　ＵＲＥ　Ｎｏｖ．　２００６　文章编号：１００９—６８２５｛２００６）２２—０３１８—０２　浅谈桥梁加固中粘贴钢板技术的应用　简　亮　摘要：介绍了粘贴钢板补强设计的原则以及施工流程，从灌浆裂缝、锚固螺栓植入、粘贴钢板等方面阐述了粘贴钢板技　术在桥梁加固中的应用，总结了该技术的应用优点。　关键词：桥梁加固，粘贴钢板，补强，锚固螺栓　中图分类号：Ｕ４４５．７２　文献标识码：Ａ　随着社会经济的快速发展，道路运输占运输行业的比重越来　贴的竖向钢板来承受活载、温度等荷载产生的拉应力，并提高支　越大，运输车辆的荷载也随之增加。根据深圳市全市道路的桥梁　点附近断面的抗剪极限承载能力。　检测的报告结果显示，Ⅲ，Ⅳ类桥梁普遍存在，相当部分桥梁在检　２、２粘贴钢板补强的施工工艺流程　测中达不到原设计荷载的要求，使道路运输存在较大的安全隐　１）对加固部位进行表面处理（基本达到能见混凝土粗骨料）　患，为此对全市桥梁进行了一系列的加固工作，其中对检测荷载　一用钢筋探测仪探测钢筋混凝土保护层厚度和钢筋位置一用电　达不到设计要求的桥梁较多采用的是粘贴钢板加固的技术。　锤钻ＴＥ在钢板与混凝土底面钻孔并清孔一注入植筋胶植入　１桥梁病害特征　ＨＩＬＴＩ—ＨＹ１５０或符合要求的产品一种植钢筋或螺栓一清除钢板　根据检测结果，出现病害的桥梁多为已运营１０年以上的桥　表面油脂和在钢板与混凝土粘结面均匀涂刷粘结剂ＨＩＬＴＩ—　梁，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　ＲＥ５００－＋安装并固定加强钢板一粘结剂养生一用胶泥封边一压入　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　Ｇｒｏｕｔ粘胶一凝固一钢板防锈处理一外表面钢板缝隙用修补胶填　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。　平一　钢板和被加固构件采用浇筑或喷射环氧胶砂作外观处理。　２粘贴钢板补强设计　２）钢板固定好后收紧螺栓，使钢板沿板梁底面顺延。每米板长的　２．１　构件纵、斜裂缝补强设计的原则　纵坡控制在１％以内，若板底的平整度太差，可采用胶泥补平，粘　１）防止裂缝病害再发展，防锈，防腐蚀。２）对已开裂的部分，　胶的厚度控制在２　Ｈ蛆～５　ｉｎｒｎ之间。３）植螺栓钻孔时，应先探明　在缝中灌注粘合剂，加强断面的整体性，提高断面刚度。３）用加　钢筋主筋的位置，量距钻孔。４）粘贴钢板，需严格控制外形尺寸，　２．２．２拱肋混凝土应力的测试　应力测试截面，每个测试截面内布置４个钢弦式混凝土应变计。　考虑全桥结构的绝对对称性，在对拱肋进行混凝土应力测试　２．２．５横梁混凝土应力的测试　试验时，选择１条中拱肋和１条边拱肋作为试验测试拱肋。　对于横梁混凝土应力的测试，分别选择１条中横梁和对应全　对于每条试验测试拱肋，分别选择拱顶、拱脚和四分点等５　桥四分点处１条中横梁作为试验测试横梁，对于每条试验测试横　个截面作为应力测试截面。在拱肋的每个应力测试截面内安装４　梁，分别选择横梁悬臂部分的根部、中跨跨中、边跨跨中和中纵梁　个钢弦式混凝土应变计，这样，每条拱肋有５个测试截面，两条拱　连接处等４个截面作为应力测试截面，每个测试截面内布置４个　肋共设４０个钢弦式混凝土应变计。　钢弦式混凝土应变计。　２．２．３立柱混凝土应力的测试　３结语　考虑全桥结构的绝对对称性以及对应拱肋的应力测试，在对　天津开发区西区中心庄路一京津塘高速公路拱桥的结构设　立柱混凝土进行应力测试试验时，分别选择两条试验测试拱肋上　计十分新颖，然而拱桥的结构受力非常复杂，按照现行规范采用　的各一根边立柱和一根中立柱作为试验测试立柱。对于每根试验　目前已有的计算软件都难以解决设计计算中所存在的一些问题，　测试边立柱，分别选择柱顶截面和柱脚截面作为应力测试截面。　有些问题如施工过程中的应力状态和变形状态的变化难以通过　２．２．４纵梁混凝土应力的测试　计算去加以解释。　考虑全桥结构的绝对对称性以及对应拱肋的应力测试，在对　通过在结构施工中的施工监测，掌握拱桥结构在施工中各个　纵梁混凝土进行应力测试试验时，分别选择对应试验测试拱肋上　阶段的受力和变形状态以及成桥后拱桥结构承载能力，为类似工　的１条边纵梁和１条中纵梁作为试验测试纵梁。对于每条试验　程结构的设计和施工提出合理的建议和参考。　测试纵梁，分别选择纵粱的中间、端部和四分点等５个截面作为　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｆ　ｔｗｏ－ｈｉｎｇｅｄ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ　ＤＵＡＮ　Ｌｉ．ｘｉｎ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｓｅｔ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｌｙｉｎｇ　ａｃｒｏｓｓ　Ｊｉｎｇ－Ｊｉｎ－－Ｔａｎｇ　ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｅｓｔ　ｄｉｓｔｒｉｃｔ　ｏｆ　Ｔｉａｎｊｉｎ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｚｏｎｅ　ｉｎ　ｓｔｒｕｃ．．　ｔｕｆａｌ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ａｎｄ　ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｎａｄ　ｓｔｒａｉｎｅｄ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｅａｃｈ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．ｗｈｉｃｈ　ｔｏ　ｏｆｆｅｒ　ａ　ｒｅｆｅｒ—　ｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｒｎｉｌａｒ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｗｏ－ｈｉｎｇｅｄ　ａｒｃｈ　ｂｒｉｄｇｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｅｓｓ　收稿日期：２００６　０５　０９　作者简介：简亮（１９７７　），男，工程师，深圳市综合交通设计研究院，广东深圳５１８１３１　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年　１　１月　第３２卷第２２期　简亮：浅谈桥梁加固中粘贴钢板技术的应用　・３１９・　确保整齐美观。５）在指定的位置植人Ｍ１２（或Ｍ１４）的锚固螺栓，　即完全手工和动力工具除锈，金属底材呈现金属光泽。ｂ．涂环氧　植人深度不小于１２　ｃｍ。　防锈漆，厚度１２５　ｆｚｍ，起阴极防护作用。ｅ．涂环氧防锈漆，厚度　１２５　ｍ，起屏蔽、耐化学污染。ｄ．涂可覆涂聚氨酯白面漆，２道，每　道厚度３５舯，起耐久性作用。油漆要求采用寿命ｌ０年以上的优　质油漆，如ＪＯＴＵＮ、安士丹等。　３加固施工工艺　３．１　灌浆裂缝　３．１．１　施工工艺　１）混凝土表面处理：沿裂缝清理出５　ｃｍ宽的密封区，打磨。　３．３．２检验与验收　１）施工开始前，应由监理及业主确认钢板的粘结剂、修补胶、　２）注人座粘结：用修补胶将ＤＤ注人座粘在裂缝的中心。３）密封：　用修补胶密封注人座的周围。并沿裂缝按５　ｃｍ宽进行密封。４）　油漆等产品合格证、质量检验报告，各项性能均满足要求。２）材　　ｔ时，应作一组试样　密封材料固化。５）安装注人器。６）注人专用裂缝粘结剂。７）注　料性能抽样检验，当工程的粘结剂用量小于１人材料的凝固。　３．１．２检验与验收　进行抗拉、抗剪及正拉粘结强度检验；用量大于１　ｔ时，应每增加　１　ｔ增加一组试验。受检的粘结剂应由独立试验人员在不小于两　１）施工开始前，应由监理及业主确认灌浆材料产品合格证、　质量检验报告，各项性能应满足要求。２）要求灌注裂缝的饱满度　达９０％以上。　个包装单位中随机取样。３）施工质量检验及验收。等粘结胶固　化后，应由小锤轻轻敲击粘结钢板，从音响效果或用超声波法探　测粘结密实度，要求密实度达９５％以上。４）若粘结质量或粘结　剂强度达不到上述要求，应将钢板撤除后重新按上述要求施工。　３．２植入锚固螺栓　３．２．１　施工工艺　１）混凝土表面处理：清除表面杂质。２）钻孔：按照直径和深　度要求钻孔。３）清孔：先用毛刷清孔内灰尘，再用清洁的压缩空　粘结剂固化。　３．２．２检验与验收　３．４浇筑或喷射环氧胶砂　３．４．１施工工序　粘贴钢板后表面处理及一般梁底露筋拱肋底面或侧面露筋　　气将孔内灰尘清干净。４）填孔并植入螺栓。５）留足够的时间让　等缺陷处理的施工工序如图１所示。１）施工开始前，应由监理及业主确认螺栓、粘结剂等产品合　格证、质量检验报告，各项性能应满足要求。２）等粘结剂固化后，　抗拉力达到设计值为２４　ｋＮ，要求按照５％的比例进行抽检。　３．３粘贴钢板　３．３．１　施工顺序　１）施工前应对粘贴部位混凝土的表层含水率及所处环境温　度进行测量。若混凝土表层含水率大于４％则应采取措施，在达　到要求后方可施工。施工前应按设计图纸，在加固部位放线定位。　图１　局部置换混凝土施工工序框图　２）应清除被加固构件表面疏松部分，至露出混凝土结构层。粘贴　３．４．２检验与验收　１）新浇混凝土的外观质量不应有严重缺陷。对已经出现的　部位的混凝土，若表面坚实，也应去除浮浆层和油污等杂质，并打　应由施工单位提出技术处理方案，并经设计和监理单　磨平整，直至露出集料新面，且平整度应达到５　ｍｍ／ｍ。表面打磨　严重缺陷，后，应用强力吹风器将表面粉尘清除干净。３）经清理、打磨后的　位认可后进行处理。处理后应重新检查验收。２）检验方法：观　检查技术处理方案。３）环氧胶砂与混凝土的结合应牢固。４）　混凝土表面，若有凹陷处，应用修补胶找平。４）粘结剂的配制，应　察，观察，检查施工记录，必要时进行超声波检测。５）钢筋　按供应商提供的配比和工艺要求进行，且应有专人负责。凋胶使　检验方法：用的工具应为低速搅拌器，搅拌均匀，无气泡产生，并应防止灰尘　保护层厚度的抽样检验结果应合格；其抽样数量、检验方法以及　５０２０４的规定。６）非破损探测　等杂质进人。５）粘结剂使用方法如下：ａ．材料由主剂及硬化剂两　合格评定标准应符合现行国标ＧＢ　　部分组成，充分混合后即可使用。ｂ．粘结剂的主剂与硬化剂的比　方法或局部破损检查方法。例为重量比２：１，务必称量准确。Ｃ．将主剂和硬化剂倒在容器中，　４结语　充分搅拌，混合使用。ｄ．混合后材料便慢慢开始硬化，先必须确　加固后的桥梁经加固后作定期营运检测，修复后的裂缝基本　认使用时间。６）修补胶施工方法如下：ａ．在施工前将结合面清理　没有出现，挠度检测结果达到设计要求，重车通过桥梁时振动明　干净，如表面潮湿，则用干燥机等将其吹干，对新混凝土，需要养　显小，经检测后桥梁承载力达到设计荷载要求。总结对十余座中　生１４　ｄ以上。ｂ．接合、密封、填充：在粘合的两面涂抹修补胶后，　小桥梁采用粘贴钢板加固法的成功结果，粘贴钢板加固技术具有　立即接合在一起，如果作为填充材料使用时，使用刮子、抹子进行　施工控制性好，工艺成熟，材料易购，施工速度快等优点，比较适　涂抹。Ｃ．养护。在材料尚未完全硬化之前按规定时间进行自然　合实际工程的应用。　养护。７）钢板外表面防锈防腐工艺：ａ．底材表面达到Ｓｔ３级以上，　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｓｔｉｃｋｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ＪＩＡＮＬｉａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ，ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｓｔｉｃｋｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｔｈｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｃｒａｃｋ，ｔｈｅ　ｅｍｂｅｄｄｉｎｇ　ｏｆ　ａｎｃｈｏｒ　ｈｏｌｔ，ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｓｔｉｃｋｉｎｇ，ａｎｄ　ｇｅｎｅｒａｌ—　ｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ，ｓｔｅｅｌ　ｐｌａｔｅ　ｓｔｉｃｋｉｎｇ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｅ，ａｎｃｈｏｒ　ｂｉｔ