铁路桥梁低高度板梁加固治理

姜俊臣（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司大板工务段，内蒙古 赤峰 025150）

铁路桥梁低高度板梁加固治理

姜俊臣
（内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司大板工务段，内蒙古 赤峰 025150）

本文介绍了运营铁路桥梁钢筋混凝土低高度板梁，由于设计标准较低，经过多年的运营，受各种不利因素的影响，部分检测数据不能满足《桥检规》和《设计基本规范》的要求，安全储备不足，存在较大安全隐患。本文方案利用梁体涂装、钢板加固以及增设滴水檐等方法提高梁体竖向刚度，改善梁体受力状态，避免病害逐年暴露、积累等不利原因而缩短桥梁使用寿命。

板梁；加固；治理

1 前言

铁路桥梁中低高度板梁，由于建设时期的设计标准较低，经过多年的运营，受各种不利因素的影响，病害逐年暴露，如梁体竖向刚度不足，混凝土腐蚀，整体受力状态较差等。若采用换梁方案，由于该种梁型已停止生产，没有定型模板，换梁成本较高，且对运输影响较大，因此对运营中的铁路桥梁钢筋混凝土低高度板梁的整治，目前以综合加固治理为主，本文着重介绍梁体涂装、钢板加固以及增设滴水檐等方法提高梁体竖向刚度，改善梁体受力状态的加固治理方法。

2 工程概况

甘河小桥为单线桥，建成于1992年，桥全长21.5m，上部结构2×8m钢筋混凝土低高度板梁，梁图号为专桥1024A。根据检测结果，本桥梁体竖向加速度、钢筋应力校验系数、挠跨比，不满足《桥检规》和《设计基本规范》要求，泄水孔流经梁留下污迹，梁体表面污迹严重，泄水管过短；梁体有竖向裂缝，宽度在0.10mm-0.21mm之间，动载试验表面，梁体受力状态差。混凝土强度和碳化深度测试，表面梁体混凝土强度满足设计要求。

3 加固内容

（1）对梁体裂缝进行修补。

（2）凿除梁体表面疏松、粉化及渗、漏水部位的混凝土，用聚合物砂浆进行修补。

（3）在梁底面粘贴补强钢板。

（4）在梁体两侧翼缘板端部设滴水檐，防止桥面雨污水侵蚀梁体。

（5）对梁体表面进行涂装防护。

4 施工方案

4.1 施工顺序

梁体加固施工应按裂缝修补→表面修补→粘贴钢板加固→加固钢筋防腐涂装→桥面渗、漏水部位修补→安装滴水檐→梁体表面防腐涂装的顺序进行。

4.2 施工工艺及要点

4.2.1 梁体裂缝修补

采用注胶法对梁体进行裂缝修补。裂缝修补胶材料应满足设计规定的各项性能指标，此外还应具有黏度小，渗透性、可灌性好，胶液固化后收缩性小，固化时间可调节，固化后不应遗留有害化学物质。当裂缝宽度小于0.1mm时，在所选用裂缝修补材料及施工工艺允许情况下可采用自然渗透法，直接用橡皮滚子或滚动粉笔刷缝材料，使胶液充分吸收，且裂缝内含胶液饱满。当裂缝宽度大于0.1mm时，用低压裂缝注入器将高分子树脂修补材料缓慢持续的压入裂缝中。

裂缝修补施工工艺及要点如下：

（1）对裂缝的位置、数量、宽度、长度进行全面调查核实，对裂缝进行编号并记录；

（2）沿裂缝对混凝土表面进行处理，处理范围沿裂缝走向宽30～50mm。清除松散灰浆、砂粒、油污，使混凝土表面保持干净，密实灌胶过程中，裂缝应处于干燥状态；

（3）裂缝灌胶嘴沿裂缝走向间隔200～300mm，在裂缝端部、裂缝交叉处应增设灌胶嘴，贯穿性裂缝需要做开槽处理，且两端都必须埋设灌胶嘴；

（4）灌缝前应逐一加压检查灌胶嘴的连通和裂缝的密闭效果，即做试漏试验，试漏须待封缝胶有一定强度时进行，如有漏气等现象应及时修补；

（5）灌缝用胶应严格按照产品提供单位提供的技术要求进行拌和，准确称量各组成材料并均匀搅拌。灌缝胶配置好后应尽快将其注入裂缝中，并在该产品规定的使用期内使用完毕；

（6）灌缝施工应在产品规定的温度下进行。灌胶顺序：竖缝必须自下而上，平缝应从一端到另一端；

（7）缝隙全部注满后应按所用产品的要求进行养护，待灌缝胶液固化后，拆除灌胶嘴，并对混凝土表面进行打磨整平。

4.2.2 梁体粘贴钢板

粘贴钢板施工工艺流程：被粘贴混凝土表面及钢板表面处理→锚固各块钢板→焊接钢板连接部分→封闭注胶→固定加压→固化→质量检查，主要施工要点如下：

（1）表面处理

（a）钢板表面打磨除锈至露出金属光泽，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，再做除糙处理，然后用酒精或丙酮棉纱清洗钢板表面除油，并保持干燥。在钢板上钻灌胶孔、排气孔和锚固孔，钢板钻锚固孔从钢板中间开始。钢板注胶孔根据钢板尺寸、灌注胶类型等进行布置。

（b）打磨混凝土表面除去表面风化层，直至完全露出新鲜面，对于破坏严重的部位应对其进行修补，然后找平冲洗烘干。梁体在钻孔前应探明钢筋位置，并作标记，当钻孔与钢筋位置冲突时，适当调整孔位，并按调整孔位安装钢板。钻孔应清理干净，保持干燥，不得有油污。

（2）粘贴钢板

（a）胶黏剂应按照产品供应商提供的工艺要求配制，并应符合无毒、卫生的要求。

（b）用密封胶密封钢板边缘及锚固螺栓，在灌胶孔和出气孔上安装灌胶嘴并用密封胶粘结，并通气进行试漏试验。如有漏气现象，应对漏气处进行修补密封。

（c）试漏试验成功后，以不小于0.1MPa的压力压入胶黏剂，当出气孔有胶液流出时弯折塑料管，用钢丝捆扎，等待下一出气孔胶液流出；如钢板过长，下一出口很久没有胶液流出，可将灌注口密封后，在下一出气口继续灌注，当所有排气孔出现胶液后停止加压，并用封边胶封堵，再以较低压力维持10分钟以上。

（3）钢板焊接要求

（a）施焊前对所焊钢板进行检查，焊件是否平整，拼接是否密合，检查各种焊接设备是否良好，焊接材料是否符合工艺要求。焊剂和焊条在使用前均应烘干，焊剂中的赃物和焊丝上的油漆均应清除。

（b）施焊采用手工焊。焊条直径不应大于4mm，每焊道的焊角尺寸不应大于4mm，前一旱道温度冷却至100度以后，方可施焊下一道。

（4）钢板防腐

先将裸露在外面的钢板表面除锈，再用丙酮或酒精除去油污，然后在钢板表面涂刷防腐漆，其中底漆两遍，中间漆一遍，面漆两遍。

4.2.3 增设滴水沿

（1）用钢丝角磨机清理翼缘板端部底面。去除混凝土表面灰尘、水泥浆等杂物，露出坚硬混凝土基面、

（2）利用边长5cm厚度为2mm的铝合金方管材料。切割加工成L型断面。

（3）在翼缘板端底部面钻孔，孔位纵向间距0.5m，横向距翼缘板边缘5cm。孔深，直径满足φ8不锈钢膨胀螺栓埋置要求即可，按翼缘板钻孔位置，在加工的L型铝合金材料上对应位置钻孔。

（4）在加工的L型铝合金材料表面挂抹一层厚度位2mm的PG2000树脂胶，粘贴与翼缘板端部底面，并用膨胀螺栓固定。压实，

（5）PG2000树脂胶自然养生至材料强度。

4.2.4 表面涂装

（1）梁体表面修补

①用电锤、打磨机等清理梁体表面松散，粉化，空洞，不密实等质量差，强度低部位的混凝土，以及渗漏水等劣损部位的混凝土，露出内部硬实部分的骨料。

②用高压空气或水清洗混凝土表面，出去灰尘等杂物。

③按比例调配适量的PB3100 LV树脂胶，均匀涂刷在修复部位表面。

④按比例兑水拌合高性能聚合物修补砂浆CARBO100-LL，并添加少量PB3100LV，树脂胶以增加砂浆的粘结性。

⑤对梁体表面凿除混凝土的部位进行修补，当深度较大时应分层修补，每层厚度可控制在1cm左右，待上一层砂浆表干后在涂刷一层PB3100LV，树脂胶，然后刮抹下一层砂浆。

⑥当修补面与梁体表面齐平后。对修补砂浆的表面进行抹压光处理。

⑦当修补面位于翼缘板地面且厚度大于1cm时。或当修补面位于腹板且厚度大于2cm时，为保证行车条件下的修补效果，应进行挂膜施工。

（2）梁体表面涂装

①未修补过的用钢丝打磨机、喷砂等措施清理梁体表面的油毡，灰尘，水泥浆，松散的表层混凝土杂物，露出坚硬，密实的混凝土表面。并用高压水进行清洗。

②修补过的地方可免去上一步施工。

③涂料搅拌：在搅拌机加入定量的水。然后再分批倒入CPC-I干粉，持续搅拌充分和均匀。时间至少五分钟。

④用滚刷蘸水在混凝土构件表面滚涂，使混凝土充分润湿，但不得有明水。

⑤采用横竖十字交叉的方法涂两遍，方法可采用滚涂和刷涂等，涂膜厚度约为1mm，第一遍涂刷表干后方可进行第二层涂刷，时间间隔为1-2小时。

⑥第二遍涂装滚刷后，用腻子刮板对涂料进行一次全面刮抹，形成整齐，均匀，光洁的涂层表面。

结语

经过对加固后的试验检测数据比较，加固后的钢筋应力水平、梁体挠度和竖向自振频率都有较大幅度提高，梁体表面侵蚀得到了彻底整治，改善了梁体的整体受力状态，满足了重载列车通行的要求，积累了专业治理经验，对全线的桥梁治理提供了又一种可靠的治理方法。

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