粘貼鋼板加固橋梁的施工特點分析

李樂

（中交第四公路工程局有限公司，北京100025）

1 引言

京藏高速寧夏段項目的改擴建對于京藏高速寧夏段服務水平、促進寧夏經濟社會快速發展、提升寧夏對外開放水平具有重大的戰略意義。本文結合京藏高速改擴建望遠至金積段JZ17 標的橋梁現狀，對本項目涉及的橋梁加固維修方法進行探討。

2 橋梁加固原則

根據橋梁現狀對各種加固方案進行經濟性比選，選擇經濟合理的加固方案，一般應符合以下要求：（1）經濟性方面：舊橋加固的施工成本要比新建橋梁造價節約60%～70%以上（同時還應保證橋梁的質量）才是有意義的；（2）社會影響方面：加固施工時應盡量不影響橋梁的正常使用，造成交通封閉或堵塞；（3）加固效果方面：加固效果方面：加固施工不應對橋梁原有內部構造造成損害，加固后橋梁的結構性能、承載力和耐久性等方面應達到使用要求；（4）方案比選方面：加固方案應從先進性、經濟性以及加固效果等方面進行比選，力爭采用綜合指標最優的加固方案。

3 橋梁加固的常見方法

橋梁加固的常見方法包括：

1）橋面補強層加固法：根據調查的舊橋橋面鋪裝病害情況，確定鑿除或者鑿毛橋面鋪裝。加鋪一層鋼筋混凝土補強層，改善橋梁荷載橫向分布的能力，提高橋梁整體剛度和承載力。

2）粘貼鋼板加固法：主梁承載力不足或梁板出現橫向裂縫，采用黏結劑及錨栓將鋼板粘貼在混凝土結構的受拉部位或薄弱部位，使其與混凝土結構形成整體，從而起到補強結構物限制裂縫的作用。

3）增加橫向聯系加固法：該技術的缺點是需對原結構物進行鉆孔植筋、表面鑿毛等措施，會導致原結構物收到一定的損傷。因此，對于配筋較為復雜的構件，不宜使用。

4 粘貼鋼板加固的方法

本項目為京藏高速改擴建工程，原有橋梁結構承載能力不能滿足要求。因此，對安全儲備交底的空心板梁采取縱向粘貼鋼板設計，以提高空心板梁抗彎承載能力及安全儲備。

4.1 特點及適用條件

梁板承載能力不能滿足車輛荷載需求，主梁板底出現橫向裂縫并且裂縫寬度未超過規范限值，可以采用黏結劑及錨栓將鋼板條錨固在梁板底，使其與梁板成為整體，輔助梁板承受車輛荷載，起到加強鋼筋的作用。鋼板一般采用耐候鋼板。

4.2 缺點及不利影響

素混凝土以及縱向鋼筋配筋過少的結構物不宜采用粘鋼板加固。環境溫度過高會導致灌注膠失效，無法保證鋼板與結構物形成一體。因此，環境溫度高于60益也不宜采用粘鋼板加固。粘貼鋼板需對結構物進行打孔植入錨栓鋼筋，對原結構物造成一定的損傷。鋼板需采用耐候鋼板，并進行防腐涂裝，日常養護成本較高。

4.3 施工工序

4.3.1 加固構件結合面處理

根據設計要求，先對梁板底部存在的裂縫進行灌縫或封閉處理，然后在梁板底部放出鋼板的位置大樣，采用自動鑿毛機將被粘貼混凝土表面鑿毛（鑿毛厚度控制在2～5mm），漏出新鮮混凝土，并形成平整的粗糙面。剔除梁板底被粘貼區的松散混凝土，最后用無油壓縮空氣吹除表面粉塵或用清水沖洗干凈，待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面。

4.3.2 鋼板防腐處理

鋼板應采用耐候鋼板并且外露面應進行防腐處理，具體要求如表1 所示。

表1 鋼板防腐處理要求

鋼板應在出廠前完成防腐涂裝，對安裝過程中造成的底漆破壞應進行補漆。安裝完成后還應對鋼板涂刷面漆4 道。鋼板粘貼面應采用砂布或角磨機打磨，直至出現金屬光澤。鋼板粘貼面打磨成毛面后，有利于與梁板的粘貼效果。

4.3.3 鉆孔植埋螺栓

按照設計要求，對鉆孔位置進行準確放樣，同時采用鋼筋混凝土保護層測試儀探明梁板鋼筋布置，避開鋼筋進行鉆孔。按照規范要求，孔深不小于6.5 倍錨栓直徑。植埋螺栓使用的膠黏劑應使用符合行業規范要求的A 級膠。

4.3.4 安裝鋼構件

根據梁板底植埋螺栓的位置，對粘貼鋼板進行配套打孔，打孔位置一定要準確并于植埋螺栓一一對應。鋼板粘貼面打磨粗糙后，將鋼板固定在植埋螺栓上。為保證灌注膠層厚度在3mm 以上，鋼板與梁底板之間可先安裝3mm 鋼板墊片。

4.3.5 封邊

按照說明出給定的比例調配封邊膠，將注膠管貼在鋼板的注入孔上，鋼板的高位置、邊緣、邊角應設有排氣管，間距不大于50cm。鋼板、螺栓及注膠管周圍間隙應用封邊膠密封。封邊膠密封24h 后方可進行灌注膠施工。

4.3.6 配膠

灌注膠應是經過外委試驗檢測合格滿足相關規范要求的A 級膠。按照灌注膠產品說明書的要求的比例進行配置，并且攪拌均勻。灌注膠應在規定的適用期內用完。

4.3.7 固定與加壓

用注膠泵從注膠管灌注到鋼板和梁底板的空隙中，注膠應遵循從低到高的原則，從梁底板的一端開始，當臨近的排氣管有膠液流出時，將該排氣管彎折封閉。在灌注過程中，應不斷地用小錘敲打鋼板，聽聲音判斷膠液流動情況及膠液是否注滿。注膠泵灌注壓力應保持在0.2～0.4MPa，灌注完畢后，應繼續保持壓力0.05～0.1MPa，以使膠液剛從鋼板邊縫擠出為佳。

4.4 質量控制與注意事項

質量控制與注意事項包括：（1）加固結構物混凝土強度等級不應低于C20，鋼板的抹膠表面必須打磨出金屬光澤。混凝土被粘貼面必須露出新鮮混凝土，表面無松散混凝土渣，無粉塵，無油污等其他污染物。（2）鋼板采用Q335NHC 耐候鋼板，厚度為8mm。在不封閉交通的情況下，粘貼鋼板宜選擇在夜間交通量較小的時候進行，以減少車輛荷載對梁板的振動，利于灌注膠的粘合固化。（3）灌注膠的配置應嚴格稱量，且攪拌均勻。（4）保證鋼板封縫及注膠管埋置嚴密，防止漏氣導致壓膠不飽滿。

4.5 優缺點描述

優缺點包括：（1）粘貼鋼板施工簡便快速，不必進行交通封閉，加固費用較其他加固方法大為節省，經濟和社會效益高；（2）基本不需要破壞原有結構物，且對外觀和橋梁凈空等影響不大；（3）鋼板粘貼后可以有效地幫助原有構造物承受拉應力和剪應力，補強效果明顯由于加大截面法；（4）灌膠施工時極易出現灌注不飽滿的現象，灌注時應認真檢查，若發現較多空洞，應及時進行補注，確保鋼板與結構物完全靠灌注膠密貼，真正起到補強加固的作用；（5）鋼板需做好防腐措施，以及日常保養維護，防止鋼板銹蝕從而影響整體結構受力。

5 結語

隨著我國各等級公路通車里程的逐步增長，新建道路市場逐步趨于飽和，公路改擴建是今后發展的必然趨勢。橋梁加固技術是適應我國公路橋梁事業發展趨勢，也是現階段及今后需要重點研究發展的方向。