桥梁加固中粘贴钢板技术的应用分析

白　玲

摘要：本文分析了桥梁病害特征，介绍了粘贴钢板补强设计的原则以及施工流程，并总结了该技术的应用优点，供大家参考。

关键词：桥梁加固 粘贴钢板 补强 锚固螺栓

0 引言

运营中的桥梁随着时间的推移，桥梁会逐渐陈旧老化，承载能力降低，特别由于设计施工等方面的缺陷，可能造成新建桥梁承载力和变形不符合设计及规范要求。因此，桥梁加固工程在工程界受到广泛重视。工程界对桥梁加固也做了大量研究，现在常用的加固补强方法有：焊补钢筋法、体外预应力法、粘贴钢板法、锚栓一钢板法、纤维加劲塑料(FRP)法等。采用粘贴钢板加固混凝土桥梁结构是近几年来补强混凝土结构的新技术，该技术具有基本不改变原结构的尺寸、施工简单、技术可靠、短期加固效果较好且工艺成熟等优点。

1 桥梁病害特征

根据检测结果，出现病害的桥梁多为已运营10年以上的桥梁，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。

2 粘贴钢板补强设计

2.1 构件纵、斜裂缝补强设计的原则 ①防止裂缝病害再发展，防锈，防腐蚀。②对已开裂的部分，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，并提高支点附近断面的抗剪极限承载能力。

2.2 粘贴钢板补强的施工工艺流程 ①对加固部位进行表面处理(基本达到能见混凝土粗骨料)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HILTI-HY150或符合要求的产品一种植钢筋或螺栓一清除钢板表面油脂和在钢板与混凝土粘结面均匀涂刷粘结剂HILTI-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，粘胶的厚度控制在2mm～5mm之间。③植螺栓钻孔时，应先探明钢筋主筋的位置，量距钻孔。④粘贴钢板，需严格控制外形尺寸，确保整齐美观。⑤在指定的位置植人M12(或M14)的锚固螺栓，植人深度不小于12cm。

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5cm宽的密封区，打磨。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5cm宽进行密封。④密封材料固化。⑤安装注人器。⑥注人专用裂缝粘结剂。7)注人材料的凝固。

3.1.2 检验与验收 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。

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留足够的时间让粘结剂固化。

3.2.2 检验与验收 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24kN，要求按照5％的比例进行抽检。

3.3 粘贴钢板

3.3.1 表面处理 表面处理包括加固构件结合面处理和钢板贴合面处理，是粘贴钢板加固施工过程中最关键的程序，应认真进行。对于混凝土构件结合面应根据构件表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度，分别按以下四种情况处理：①对很脏的混凝土构件的结合面，应先用硬毛刷沾高效洗涤剂，刷除表面油垢污物后用冷水冲洗，再对粘和面进行打磨、除去2mm～3mm厚表层，直至完全露新面和平整为止，并用无油压缩空气吹除粉粒，处理后，若表面严重凹凸不平，可用环氧树脂砂浆修补；②如果混凝土表面不是很脏很旧，则可直接对粘和面进行打磨。去掉lmm～2mm厚表层，使之平整。用压缩空气除去粉尘，再用脱脂棉花沾丙酮擦拭表面即可：③对于新混凝土粘和面，先用角磨机将粘和面磨平。再用钢丝刷将表面松散浮渣刷去，用棉花沾丙酮擦拭表面：④对于龄期在3个月以内，或湿度较大的混凝土构件。粘钢板前需进行人工干燥处理。

对于钢板粘和面，应根据钢板锈蚀程度，分别按以下两种方式处理：①如钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直至出现金属光泽，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直，然后用脱脂棉花沾丙酮擦拭干净：②如钢板锈蚀严重，需先用适度盐酸浸泡20min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和酸离子。最后用平砂轮打磨m纹道，再用丙酮擦拭干净。

3.3.2 卸载 为了减轻粘贴钢板的应力、应变滞后现象，粘贴钢板及胶液固化期间应封闭交通。

3.3.3 配胶 目前结构加固用胶粘剂中最常用的是环氧类胶粘剂。环氧类胶粘剂为甲、乙两组分，使用前应进行现场质量验，合格后方能使用。使用时将甲、乙两种组分按说明书说明规定混合在一起，用转速为100r／min～300r／min的轴式搅拌器搅拌，至色泽均匀为止。容器内不得有油污，搅拌时应避免水进入容器，并按同一方向进行搅拌，以免带入空气形成气泡，降低粘结性能

3.3.4 粘贴 胶粘剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上。厚度为1mm3mm，中间厚边缘薄。然后将钢板贴于预应位置，若是立面粘贴，为防止流淌，可加一层脱腊玻璃丝布。粘好钢板后，用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实，否则应剥下钢板补胶，重新粘贴。

3.3.5 固定与加压 钢板粘贴好后立即用特制U型夹具夹紧或用木杆顶撑，压力保持为0.05MPa～0.1MPa，使胶液刚从钢板边缝挤出为宜。若用膨胀螺栓固定(膨胀螺栓一般是钢板的永久附加锚固)，在粘贴钢板前在混凝土上放样钻孑L并安装锚固螺栓(兼作固定件和压紧件)，要求埋设牢固，具有可靠的拉拔力，以保证粘贴钢板时有效加压，同时还可以帮助钢板克服剪切，有利于粘贴的耐久作用。

3.3.6 固化 环氧类胶结剂在常温下固化，保持在20℃以上，24h即可拆除夹具或支撑，若低于15℃，应采用人工加温，一般用红外线灯加热，固化期间不得对钢板有任何扰动。

3.3.7 检验 拆除临时固定设备后，应用小锤轻轻敲击粘结钢板，从音响判断粘结效果或用超声波法探测粘贴密实度如锚固区粘结面积少于90％，非锚固区粘结面积少于80％，则此粘结件无效，应剥下重新粘结。对于重大工程，为了真实检验其加固效果，尚需抽样进行荷载试验，一般仅做标准使用荷载试验，即在标准荷载作用下，加固结构的变形和裂缝开展应满足设计的使用要求。

3.3.8 防腐处理 粘贴加固用的钢板，应按设计要求进行防腐处理。一般涂红丹漆两道。灰漆一道。可在钢板表面粉刷水泥砂浆保护，如钢板面积较大，为了有利于砂浆粘贴，可粘一层铅丝网或点粘一层豆石。并在抹灰时涂刷一道混凝土界面剂。水泥砂浆的厚度：对于梁不应小于20mm，对于板不应小于15mm。

4 结束语

粘贴钢板加固桥梁是一项技术先进、行之有效的桥梁加固补强方法，与其他加固方法比较，有着自身独特的优势。桥梁粘钢加固一定要严格保证施工的精度。为便于施工，多采用多根长钢板条。为保证钢板与桥面的粘结，在使用合适的胶粘剂粘贴钢板条并加压后还要采用膨胀螺栓使钢板条保证粘贴效果。

参考文献：

[1]谌润水，胡钊芳，帅长斌.公路旧桥加田技术与实例[M].北京：人民交通出版社.2002．