橋梁維修質量控制與檢驗方式之研究

李會寧 佛山市交通運輸工程質量監督站

橋梁維修質量控制與檢驗方式之研究

李會寧 佛山市交通運輸工程質量監督站

本文將橋梁維修質量控制作為重點，對其現場檢驗方式進行了分析，在某工程的案例研究下，得出橋梁維修質量控制和檢驗的最優方式，促進了橋梁施工與修護工作的有效性，保證道路橋梁的安全性。

橋梁維修 質量控制 檢驗方式

1 工程概述

某高速公路東引橋預應力混凝土空心板連續剛構橋，橋跨布置為40×25m，上部結構是30m預制預應力混凝土空心板。經過現澆橋面板和現澆連續段整體化的處理，會形成連續體系，而且在墩高的基礎上可以將其分成四跨一聯、五跨一聯的連續、鋼構結合的結構形式。每個半橋由20塊預制空心板構成，分為左右兩幅，預制板的高度在90cm，而且存在15cm的現澆整體化混凝土層，上面設有10cm厚的瀝青混凝土層，下部為雙柱式橋墩，采用鉆孔灌注樁的形式作為基礎。

2 橋梁維修現場檢驗

2.1 現場檢驗方法

對于橋梁而言，現場檢驗的方法主要包括幾種：首先，檢查外觀，可以通過目視、錘擊等方式，對結合面處理以及粘貼的效果進行判定；其次，同步受力性能試驗。將應力應變片貼在鋼板、原有混凝土處，之后通過靜載試驗進行檢測，對鋼板、環氧混凝土以及原有混凝土之間的協調性、同步受力情況等進行判斷。另外，可以在中斷交通、正常通行的情況下，以貼碳纖維布和植筋為基礎，進行對比正拉試驗，從而對膠體強度形成過程進行分析，判斷是否受到了交通的干擾影響，下面對其展開了詳細分析。

2.2 同步受力性能實驗

①選擇現場試驗位置。可以先在底板的不同位置粘貼4塊鋼板，分別在中斷交通和正常通行的情況下于底板的相鄰位置粘貼1000×1000mm的碳纖維布，同時放置8根植筋。

②選擇試驗荷載。通過對現場條件進行分析，可以在中跨合攏段的左右幅加兩輛重車，重量總計為90t。

③布置鋼板測點。圖1為應變片的布置圖，其中⑥編號是粘貼在箱梁底板混凝土表面的應變片，其他均粘貼在鋼板表面。

圖1 塊外底板應變片布置示意圖

3 橋梁維修質量控制措施

3.1 粘鋼質量控制

在鋼板粘貼之前，應該采用硬毛刷連續刷混凝土的鑿毛面，將其中松散的浮粒清除，之后用丙酮或者工業酒精進行擦拭。對于螺栓孔，應該用氣泵槍將粉塵吹去，并利用蘸有丙酮、工業酒精的毛巾從兩側開始拉抽擦拭，直到粉塵全部消失。此外，在螺栓使用之前，應該用丙酮擦洗，將油污清理干凈。鋼板的粘貼面經過打磨應該呈現出金屬光澤，確保紋路與受力方向的垂直，在粘貼之前用丙酮或工業酒精進行粘貼面的清洗。粘結膠的配制在粘鋼工作中也是需要重點關注的內容，要在廠家出具的比例下，按照以往經驗進行粘結膠的配制，并由專人負責，不能由其他人代替。攪拌時要用專門的攪拌器，不允許人工攪拌，經過攪拌后的粘結膠其色澤應該均勻，不存在紋狀紋理。螺栓植入時，要先將粘結膠放在螺栓孔中，使螺栓旋轉進入，為了防止螺栓從另一側冒出，可以用與螺栓直徑相同的孔將另一側堵住，進而完成螺栓植入。鋼板粘貼之前，要用膠將混凝土表面不平整的地方進行處理，之后在鋼板上涂膠，進行粘貼，使膠從鋼板邊緣處擠出。轉向鋼板實際上屬于U型構件，為了確保粘貼后不會出現空洞，可以采用灌膠法，將鋼板周圍密封，設置相應的后氣孔、溢出孔。完成粘貼之后，在粘結膠的固化期不能大幅度移動。

3.2 貼碳纖維布質量控制

碳纖維布的粘貼，要先在碳纖維布上仰貼50×50mm的鋼板試塊，展開正拉試驗，進而對布、混凝土之間的粘貼牢固程度進行判定，檢測膠體強度的形成過程是否會受到交通的影響及影響程度。為了對碳纖維布粘貼位置的影響以及效果重復性進行檢驗，得出更多的數據支持，可以在底板的不同位置粘貼8塊50×50mm的鋼板標準試塊，正常通車時4塊，中斷交通時4塊。將試驗塊粘貼在碳纖維布的表面，待固化之后方可進入下一項工序，如果受到外界因素的影響，導致固化時間延長，最長也不能超過3天。除此之外，應保證布點鋼標準塊之間的間距在550mm左右，采用高強度黏劑進行標準塊的粘貼，之后進行碳纖維布的切割，注意要按照鋼標準塊的四周進行切割，進入混凝土的深度為15mm左右，縫的寬度在3mm左右，最后進行正拉試驗。

3.3 植筋質量控制

將8根Φ14的鋼筋植入到混凝土中，隨后進行正拉檢測，檢測膠體強度的形成過程是否會受到交通的影響及影響程度。為了對植筋位置的影響以及效果重復性進行檢驗，得到更多的數據，可以在底板的不同位置粘貼8根Φ14的鋼筋試件，正常通車時4根，中斷交通時4根。之后采用公稱直徑14mm的熱軋帶肋鋼筋，其鉆孔深度為16cm，植筋前要將孔內清理干凈，先注入膠，隨后立即植入鋼筋，按照順時針的方向一邊轉動一邊插，直到達到規定的深度。完成植筋之后，要固化7天再進行正拉試驗，如果有特殊情況，要在1天內解決，及時完成正拉試驗，對其質量進行有效控制。

3.4 試驗結果研究

①鋼板試驗結果研究。通過現場的應變測試可以得出①號、②號鋼板在加載過程中自身以及所對應的混凝土應變變化，首先，通過現場敲擊，發現無異響，能夠判定灌膠處于飽滿狀態，沒有出現空洞現象，充分滿足施工標準中的相應要求；其次，通過分析鋼板與對應混凝土的應變對比圖，發現鋼板上的應變與周圍的混凝土應變在活載階段、加載階段以及卸載階段中大致相同，相差不到3個微應變，這就說明，試驗荷載下新粘貼的鋼板與周圍混凝土的受力情況是相同的；再次，卸載之后應變基本上全部恢復，殘余的應變大概在兩個微應變之內，這就水明測試系統具有較小的誤差，測試效果比較好；最后，實際上，混凝土與鋼板的應變最大值大約在16個微應變以內，恰好與計算值完全吻合。從這一方面來講，測試的結果具有較強可信度，鋼板和周圍的混凝土也十分協調。通過本次試驗可以看出，該橋梁工程活載對粘鋼強度具有較小的影響，因此在采用相應的輔助措施之后，即增加螺栓錨固，避免混凝土表面出現撕裂破壞現象，在不中斷交通的情況下進行粘鋼加固是完全可以滿足設計要求的。

②碳纖維布試驗結果研究。通過試驗分析可知，兩組試件全部是碳纖維布混凝土內聚破壞，而破壞面基本上都是混凝土面拉壞。

③植筋試驗結果研究。通過試驗分析可知，兩組鋼筋全部是膠黏結與混凝土粘合面粘附破壞或者是黏膠劑與鋼筋黏附破壞。

綜上所述，在橋梁維修加固過程中，鋼板與混凝土所對應的檢測點會隨著幅度的改變而變化，其變化頻率是一致的，通過對粘鋼試驗、碳纖維布試驗以及植筋試驗進行分析，由此可以斷定，工藝試驗鋼板與混凝土是共同受力的，所以在不中斷交通的情況下也能進行粘鋼施工，進而確保橋梁維修質量，實現高速公路的安全運營。

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