鐵路橋梁低高度板梁加固治理

姜俊臣（內蒙古集通鐵路（集團）有限責任公司大板工務段，內蒙古 赤峰 025150）

鐵路橋梁低高度板梁加固治理

姜俊臣
（內蒙古集通鐵路（集團）有限責任公司大板工務段，內蒙古 赤峰 025150）

本文介紹了運營鐵路橋梁鋼筋混凝土低高度板梁，由于設計標準較低，經過多年的運營，受各種不利因素的影響，部分檢測數據不能滿足《橋檢規》和《設計基本規范》的要求，安全儲備不足，存在較大安全隱患。本文方案利用梁體涂裝、鋼板加固以及增設滴水檐等方法提高梁體豎向剛度，改善梁體受力狀態，避免病害逐年暴露、積累等不利原因而縮短橋梁使用壽命。

板梁；加固；治理

1 前言

鐵路橋梁中低高度板梁，由于建設時期的設計標準較低，經過多年的運營，受各種不利因素的影響，病害逐年暴露，如梁體豎向剛度不足，混凝土腐蝕，整體受力狀態較差等。若采用換梁方案，由于該種梁型已停止生產，沒有定型模板，換梁成本較高，且對運輸影響較大，因此對運營中的鐵路橋梁鋼筋混凝土低高度板梁的整治，目前以綜合加固治理為主，本文著重介紹梁體涂裝、鋼板加固以及增設滴水檐等方法提高梁體豎向剛度，改善梁體受力狀態的加固治理方法。

2 工程概況

甘河小橋為單線橋，建成于1992年，橋全長21.5m，上部結構2×8m鋼筋混凝土低高度板梁，梁圖號為專橋1024A。根據檢測結果，本橋梁體豎向加速度、鋼筋應力校驗系數、撓跨比，不滿足《橋檢規》和《設計基本規范》要求，泄水孔流經梁留下污跡，梁體表面污跡嚴重，泄水管過短；梁體有豎向裂縫，寬度在0.10mm-0.21mm之間，動載試驗表面，梁體受力狀態差。混凝土強度和碳化深度測試，表面梁體混凝土強度滿足設計要求。

3 加固內容

（1）對梁體裂縫進行修補。

（2）鑿除梁體表面疏松、粉化及滲、漏水部位的混凝土，用聚合物砂漿進行修補。

（3）在梁底面粘貼補強鋼板。

（4）在梁體兩側翼緣板端部設滴水檐，防止橋面雨污水侵蝕梁體。

（5）對梁體表面進行涂裝防護。

4 施工方案

4.1 施工順序

梁體加固施工應按裂縫修補→表面修補→粘貼鋼板加固→加固鋼筋防腐涂裝→橋面滲、漏水部位修補→安裝滴水檐→梁體表面防腐涂裝的順序進行。

4.2 施工工藝及要點

4.2.1 梁體裂縫修補

采用注膠法對梁體進行裂縫修補。裂縫修補膠材料應滿足設計規定的各項性能指標，此外還應具有黏度小，滲透性、可灌性好，膠液固化后收縮性小，固化時間可調節，固化后不應遺留有害化學物質。當裂縫寬度小于0.1mm時，在所選用裂縫修補材料及施工工藝允許情況下可采用自然滲透法，直接用橡皮滾子或滾動粉筆刷縫材料，使膠液充分吸收，且裂縫內含膠液飽滿。當裂縫寬度大于0.1mm時，用低壓裂縫注入器將高分子樹脂修補材料緩慢持續的壓入裂縫中。

裂縫修補施工工藝及要點如下：

（1）對裂縫的位置、數量、寬度、長度進行全面調查核實，對裂縫進行編號并記錄；

（2）沿裂縫對混凝土表面進行處理，處理范圍沿裂縫走向寬30～50mm。清除松散灰漿、砂粒、油污，使混凝土表面保持干凈，密實灌膠過程中，裂縫應處于干燥狀態；

（3）裂縫灌膠嘴沿裂縫走向間隔200～300mm，在裂縫端部、裂縫交叉處應增設灌膠嘴，貫穿性裂縫需要做開槽處理，且兩端都必須埋設灌膠嘴；

（4）灌縫前應逐一加壓檢查灌膠嘴的連通和裂縫的密閉效果，即做試漏試驗，試漏須待封縫膠有一定強度時進行，如有漏氣等現象應及時修補；

（5）灌縫用膠應嚴格按照產品提供單位提供的技術要求進行拌和，準確稱量各組成材料并均勻攪拌。灌縫膠配置好后應盡快將其注入裂縫中，并在該產品規定的使用期內使用完畢；

（6）灌縫施工應在產品規定的溫度下進行。灌膠順序：豎縫必須自下而上，平縫應從一端到另一端；

（7）縫隙全部注滿后應按所用產品的要求進行養護，待灌縫膠液固化后，拆除灌膠嘴，并對混凝土表面進行打磨整平。

4.2.2 梁體粘貼鋼板

粘貼鋼板施工工藝流程：被粘貼混凝土表面及鋼板表面處理→錨固各塊鋼板→焊接鋼板連接部分→封閉注膠→固定加壓→固化→質量檢查，主要施工要點如下：

（1）表面處理

（a）鋼板表面打磨除銹至露出金屬光澤，打磨紋路應與鋼板受力方向垂直，再做除糙處理，然后用酒精或丙酮棉紗清洗鋼板表面除油，并保持干燥。在鋼板上鉆灌膠孔、排氣孔和錨固孔，鋼板鉆錨固孔從鋼板中間開始。鋼板注膠孔根據鋼板尺寸、灌注膠類型等進行布置。

（b）打磨混凝土表面除去表面風化層，直至完全露出新鮮面，對于破壞嚴重的部位應對其進行修補，然后找平沖洗烘干。梁體在鉆孔前應探明鋼筋位置，并作標記，當鉆孔與鋼筋位置沖突時，適當調整孔位，并按調整孔位安裝鋼板。鉆孔應清理干凈，保持干燥，不得有油污。

（2）粘貼鋼板

（a）膠黏劑應按照產品供應商提供的工藝要求配制，并應符合無毒、衛生的要求。

（b）用密封膠密封鋼板邊緣及錨固螺栓，在灌膠孔和出氣孔上安裝灌膠嘴并用密封膠粘結，并通氣進行試漏試驗。如有漏氣現象，應對漏氣處進行修補密封。

（c）試漏試驗成功后，以不小于0.1MPa的壓力壓入膠黏劑，當出氣孔有膠液流出時彎折塑料管，用鋼絲捆扎，等待下一出氣孔膠液流出；如鋼板過長，下一出口很久沒有膠液流出，可將灌注口密封后，在下一出氣口繼續灌注，當所有排氣孔出現膠液后停止加壓，并用封邊膠封堵，再以較低壓力維持10分鐘以上。

（3）鋼板焊接要求

（a）施焊前對所焊鋼板進行檢查，焊件是否平整，拼接是否密合，檢查各種焊接設備是否良好，焊接材料是否符合工藝要求。焊劑和焊條在使用前均應烘干，焊劑中的贓物和焊絲上的油漆均應清除。

（b）施焊采用手工焊。焊條直徑不應大于4mm，每焊道的焊角尺寸不應大于4mm，前一旱道溫度冷卻至100度以后，方可施焊下一道。

（4）鋼板防腐

先將裸露在外面的鋼板表面除銹，再用丙酮或酒精除去油污，然后在鋼板表面涂刷防腐漆，其中底漆兩遍，中間漆一遍，面漆兩遍。

4.2.3 增設滴水沿

（1）用鋼絲角磨機清理翼緣板端部底面。去除混凝土表面灰塵、水泥漿等雜物，露出堅硬混凝土基面、

（2）利用邊長5cm厚度為2mm的鋁合金方管材料。切割加工成L型斷面。

（3）在翼緣板端底部面鉆孔，孔位縱向間距0.5m，橫向距翼緣板邊緣5cm。孔深，直徑滿足φ8不銹鋼膨脹螺栓埋置要求即可，按翼緣板鉆孔位置，在加工的L型鋁合金材料上對應位置鉆孔。

（4）在加工的L型鋁合金材料表面掛抹一層厚度位2mm的PG2000樹脂膠，粘貼與翼緣板端部底面，并用膨脹螺栓固定。壓實，

（5）PG2000樹脂膠自然養生至材料強度。

4.2.4 表面涂裝

（1）梁體表面修補

①用電錘、打磨機等清理梁體表面松散，粉化，空洞，不密實等質量差，強度低部位的混凝土，以及滲漏水等劣損部位的混凝土，露出內部硬實部分的骨料。

②用高壓空氣或水清洗混凝土表面，出去灰塵等雜物。

③按比例調配適量的PB3100 LV樹脂膠，均勻涂刷在修復部位表面。

④按比例兌水拌合高性能聚合物修補砂漿CARBO100-LL，并添加少量PB3100LV，樹脂膠以增加砂漿的粘結性。

⑤對梁體表面鑿除混凝土的部位進行修補，當深度較大時應分層修補，每層厚度可控制在1cm左右，待上一層砂漿表干后在涂刷一層PB3100LV，樹脂膠，然后刮抹下一層砂漿。

⑥當修補面與梁體表面齊平后。對修補砂漿的表面進行抹壓光處理。

⑦當修補面位于翼緣板地面且厚度大于1cm時。或當修補面位于腹板且厚度大于2cm時，為保證行車條件下的修補效果，應進行掛膜施工。

（2）梁體表面涂裝

①未修補過的用鋼絲打磨機、噴砂等措施清理梁體表面的油氈，灰塵，水泥漿，松散的表層混凝土雜物，露出堅硬，密實的混凝土表面。并用高壓水進行清洗。

②修補過的地方可免去上一步施工。

③涂料攪拌：在攪拌機加入定量的水。然后再分批倒入CPC-I干粉，持續攪拌充分和均勻。時間至少五分鐘。

④用滾刷蘸水在混凝土構件表面滾涂，使混凝土充分潤濕，但不得有明水。

⑤采用橫豎十字交叉的方法涂兩遍，方法可采用滾涂和刷涂等，涂膜厚度約為1mm，第一遍涂刷表干后方可進行第二層涂刷，時間間隔為1-2小時。

⑥第二遍涂裝滾刷后，用膩子刮板對涂料進行一次全面刮抹，形成整齊，均勻，光潔的涂層表面。

結語

經過對加固后的試驗檢測數據比較，加固后的鋼筋應力水平、梁體撓度和豎向自振頻率都有較大幅度提高，梁體表面侵蝕得到了徹底整治，改善了梁體的整體受力狀態，滿足了重載列車通行的要求，積累了專業治理經驗，對全線的橋梁治理提供了又一種可靠的治理方法。

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