粘貼鋼板加固法的應用

王新苗（遼寧北四達交通技術發展有限公司，遼寧 沈陽 110003）

粘貼鋼板加固法的應用

王新苗
（遼寧北四達交通技術發展有限公司，遼寧 沈陽 110003）

粘貼鋼板加固橋梁一般采用環氧樹脂系列粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結構物的受拉緣或薄弱部位，使之與原結構物形成整體共同受力，以提高其剛度，改善原結構的鋼筋及混凝土的應力狀態，限制裂縫的進一步發展，從而達到加固補強、提高橋梁承載能力的目的。粘貼鋼板加固法具有施工簡便，粘鋼所占空間小，不減小橋梁凈空，加固施工周期短，消耗材料少等優點。所以粘貼鋼板加固法是常用的舊橋加固技術。下面以一實際的粘貼鋼板法在舊橋加固中的應用為例來介紹一下粘貼鋼板法的具體操作。

加固設計；加固施工；靜載試驗

一、設計資料

工程概況：本橋位于遼寧省一鐵路沿線，此鐵路為煤炭運輸專用線，建于1970年。該橋由三孔梁長10.55m簡支Ⅱ型梁上部構造和重力式墩、臺組成，并在下游緊靠著并行修建了同跨徑的公路橋一座（兩橋共用墩、臺）。由于公路橋面低于鐵路橋的梁底，因而在汽車過橋時常將大量的酸性煤水和其它帶腐蝕性的臟水濺灑在鐵路橋Ⅱ型梁靠公路橋一側的梁體和支座上。隨著時間推移，鐵路橋的混凝土Ⅱ型梁和鋼板支座在腐蝕性臟水的侵蝕下，已被嚴重腐蝕破壞。靠公路橋一側Ⅱ型梁混凝土表面大面積剝落，致使鋼筋外露，梁下部的主要受力鋼筋近于銹斷，其鋼板支座均銹蝕嚴重，直接影響到該橋與該鐵路專用線的運輸安全，所以對本橋進行了加固處理。

二、加固設計

加固設計原則：本橋主要病害是上部構造的Ⅱ型梁混凝土表面大面積腐蝕剝落，鋼筋外露且銹蝕嚴重，支座亦銹蝕嚴重。下部構造的兩墩、兩臺尚未觀察到不均勻沉降和其它病害。所以，本加固設計僅針對上部構造已存在的主要病害進行處治。

三、加固施工

（一）加固施工要點及注意事項

1 由于本鐵路專用線負責運輸原煤，因此本橋的加固施工應在不中斷鐵路運輸的前提下進行。而施工所要涉及的部位，均是橋梁的主要承力構件，所以，本橋的加固施工要精心組織安排好，確保橋梁的施工及施工人員的安全。

2 梁體被腐蝕及剝落部位的修復時，一定要將梁體表面已腐蝕而尚未剝落的混凝土鑿除掉，并用高壓水沖洗干凈。銹蝕的鋼筋全面除銹；銹斷的鋼筋用同直徑的短鋼筋焊接起來。然后用小石子環氧混凝土修復梁體。

3Ⅱ型梁底粘貼鋼板加固補強施工，考慮三孔均搭設滿堂腳手架施工。為確保鋼板粘貼牢固，施工時注意以下順序：（1）將梁底表面打磨平整并清洗干凈；（2）在梁底按設計圖紙的尺寸鉆孔安裝膨脹螺栓，鉆孔時如遇梁內鋼筋可稍做移位，錯開后再鉆孔就位；（3）按調整后的膨脹螺栓孔位尺寸，精確在待粘貼的鋼板上鉆孔；（4）在梁底表面和鋼板粘貼面同時涂抹均勻環氧水泥漿，然后及時粘貼在梁底，擰緊膨脹螺栓，此時，鋼板四周如有膠水擠出，證明鋼板與梁底粘貼密實，否則應壓漿補灌，確保有效粘貼面在90%以上；（5）鋼板與梁底粘貼強度達到80%以后，在鋼板表面涂抹一層環氧水泥膠作防護層，待其干硬后再涂抹一遍水泥凈漿，使之和梁底顏色一致；（6）粘貼鋼板的工作時間，應選在前、后火車通過該橋的間隔時間內進行；間隔時間越長越好，但鋼板粘貼就位，其干硬時間至少保持8小時以上。

4 支座更換，由于原鋼板支座銹蝕嚴重，所以考慮全部更換為橡膠板式支座。（1）由于不能中斷鐵路運輸，所以，更換支座工作較難。施工時，考慮在靠近梁兩端搭設承重支架，用多個千斤頂同步頂起Ⅱ型梁（全寬）1cm-2cm后，用枕木墊牢，然后用氧焊將原支座吹割掉，并將梁底和墩、臺帽頂面處理平整；（2）相對支座位置的梁底和墩、臺帽頂面用環氧水泥膠各粘貼一塊鋼板，然后安放橡膠板支座，再將Ⅱ型梁漸漸放下就位；（3）對支座上、下鋼板做防銹處理。

（二）施工程序

1 準備工作：支架、材料、電源、機械等。

2 梁體修復：（1）搭設搭設腳手架；（2）鑿除腐蝕的混凝土并清洗；（3）鋼筋除銹與焊接；（4）壓抹小石子環氧混凝土；（5）梁體用水泥漿涂抹平整。

3 梁體加固補強：（1）搭設腳手架；（2）梁底打磨平整并沖洗；（3）鉆孔固定膨脹螺栓；（4）鋼板鉆孔編號；（5）粘貼鋼板；（6）鋼板表面防銹處理。

4 更換支座：（1）搭設承重支架；（2）同步頂起Ⅱ型梁并墊牢；（3）氧焊吹割掉原支座；（4）粘貼支座上、下鋼板；（5）支座就位；（6）梁體下落就位。

5 全橋梁體用耐酸水泥漿涂抹。

6 拆除支架、清理現場。

四、加固竣工后靜載試驗

（一）靜載試驗加載形式與主要數據

本橋靜載試驗的加載，系采用本鐵路專用線運營的機車直接加載，加載位置為相對橋跨中心對稱布置的。由于機車相對車輛來說，總重和軸距分布對橋跨均不利，故選定機車來加載。

（二）靜載試驗的主要測試內容和數據分析

梁跨撓度是橋梁實際狀態的綜合反映，當橋梁剛度減弱、承載能力下降、桿件應力增大，則橋梁撓度均將相應增大。所以，鐵路橋規相關條款規定，橋跨在承受豎向經活在（不包括沖擊力）作用下所產生的彈性撓度，應與計算撓度相校核，并要求不超過橋跨結構豎向撓度容許值{f}=L/800（鋼筋混凝土梁）。

為鑒定本橋梁體加固處理后實際受力狀況，本次靜載試驗主要測試了橋跨跨中各片梁在機車作用下的撓度，以及支座的壓縮變形量。

（三）試驗結論與建議

（1）實測橋跨靜活載撓度均小于容許值，且小于換算為鐵路橋規的“中—活載”時撓度限值2.535mm，滿足規范要求。由于各梁實測撓度和理論計算值吻合較好，說明本橋上部構造經加固處理后，結構受力狀況良好，其承載力能夠適應和滿足本鐵路專用線的營運要求。（2）更換后的橡膠支座工作正常，能夠滿足承載力要求。（3）建議：由于本橋處于彎道上，所以火車在彎道上行駛時將產生離心力，其大小和行駛速度的平方成正比。經分析計算，本橋的聚四氟乙烯板滑動支座的摩阻力，僅能抵抗車速在50km/h以內時產生的離心力。因而，建議火車運行速度控制在50km/h以下，且在滑動支座處、梁的兩個外側的墩或臺上各錨固一塊型鋼做擋塊，擋塊和梁側相距1cm，并用橡膠板塞在其中，以免型鋼和梁體直接碰撞。由于橡膠支座易受腐蝕而老化，應注意采取防治措施。

結語

結合以上實例說明，粘貼鋼板加固法在舊橋加固中應用具有施工簡便，不減小橋梁凈空，加固周期短，節約成本，并對交通影響小的特點，因此粘貼鋼板加固法對舊橋加固具有重要意義。

[1]朱偉，蒙云，陳澤.粘貼鋼板法在橋梁加固工程中的應用[J].山西建筑，2009，35（10）：306-307.

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