粘贴钢板加固桥梁的施工特点分析

李乐

（中交第四公路工程局有限公司，北京100025）

1 引言

京藏高速宁夏段项目的改扩建对于京藏高速宁夏段服务水平、促进宁夏经济社会快速发展、提升宁夏对外开放水平具有重大的战略意义。本文结合京藏高速改扩建望远至金积段JZ17 标的桥梁现状，对本项目涉及的桥梁加固维修方法进行探讨。

2 桥梁加固原则

根据桥梁现状对各种加固方案进行经济性比选，选择经济合理的加固方案，一般应符合以下要求：（1）经济性方面：旧桥加固的施工成本要比新建桥梁造价节约60%～70%以上（同时还应保证桥梁的质量）才是有意义的；（2）社会影响方面：加固施工时应尽量不影响桥梁的正常使用，造成交通封闭或堵塞；（3）加固效果方面：加固效果方面：加固施工不应对桥梁原有内部构造造成损害，加固后桥梁的结构性能、承载力和耐久性等方面应达到使用要求；（4）方案比选方面：加固方案应从先进性、经济性以及加固效果等方面进行比选，力争采用综合指标最优的加固方案。

3 桥梁加固的常见方法

桥梁加固的常见方法包括：

1）桥面补强层加固法：根据调查的旧桥桥面铺装病害情况，确定凿除或者凿毛桥面铺装。加铺一层钢筋混凝土补强层，改善桥梁荷载横向分布的能力，提高桥梁整体刚度和承载力。

2）粘贴钢板加固法：主梁承载力不足或梁板出现横向裂缝，采用黏结剂及锚栓将钢板粘贴在混凝土结构的受拉部位或薄弱部位，使其与混凝土结构形成整体，从而起到补强结构物限制裂缝的作用。

3）增加横向联系加固法：该技术的缺点是需对原结构物进行钻孔植筋、表面凿毛等措施，会导致原结构物收到一定的损伤。因此，对于配筋较为复杂的构件，不宜使用。

4 粘贴钢板加固的方法

本项目为京藏高速改扩建工程，原有桥梁结构承载能力不能满足要求。因此，对安全储备交底的空心板梁采取纵向粘贴钢板设计，以提高空心板梁抗弯承载能力及安全储备。

4.1 特点及适用条件

梁板承载能力不能满足车辆荷载需求，主梁板底出现横向裂缝并且裂缝宽度未超过规范限值，可以采用黏结剂及锚栓将钢板条锚固在梁板底，使其与梁板成为整体，辅助梁板承受车辆荷载，起到加强钢筋的作用。钢板一般采用耐候钢板。

4.2 缺点及不利影响

素混凝土以及纵向钢筋配筋过少的结构物不宜采用粘钢板加固。环境温度过高会导致灌注胶失效，无法保证钢板与结构物形成一体。因此，环境温度高于60益也不宜采用粘钢板加固。粘贴钢板需对结构物进行打孔植入锚栓钢筋，对原结构物造成一定的损伤。钢板需采用耐候钢板，并进行防腐涂装，日常养护成本较高。

4.3 施工工序

4.3.1 加固构件结合面处理

根据设计要求，先对梁板底部存在的裂缝进行灌缝或封闭处理，然后在梁板底部放出钢板的位置大样，采用自动凿毛机将被粘贴混凝土表面凿毛（凿毛厚度控制在2～5mm），漏出新鲜混凝土，并形成平整的粗糙面。剔除梁板底被粘贴区的松散混凝土，最后用无油压缩空气吹除表面粉尘或用清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。

4.3.2 钢板防腐处理

钢板应采用耐候钢板并且外露面应进行防腐处理，具体要求如表1 所示。

表1 钢板防腐处理要求

钢板应在出厂前完成防腐涂装，对安装过程中造成的底漆破坏应进行补漆。安装完成后还应对钢板涂刷面漆4 道。钢板粘贴面应采用砂布或角磨机打磨，直至出现金属光泽。钢板粘贴面打磨成毛面后，有利于与梁板的粘贴效果。

4.3.3 钻孔植埋螺栓

按照设计要求，对钻孔位置进行准确放样，同时采用钢筋混凝土保护层测试仪探明梁板钢筋布置，避开钢筋进行钻孔。按照规范要求，孔深不小于6.5 倍锚栓直径。植埋螺栓使用的胶黏剂应使用符合行业规范要求的A 级胶。

4.3.4 安装钢构件

根据梁板底植埋螺栓的位置，对粘贴钢板进行配套打孔，打孔位置一定要准确并于植埋螺栓一一对应。钢板粘贴面打磨粗糙后，将钢板固定在植埋螺栓上。为保证灌注胶层厚度在3mm 以上，钢板与梁底板之间可先安装3mm 钢板垫片。

4.3.5 封边

按照说明出给定的比例调配封边胶，将注胶管贴在钢板的注入孔上，钢板的高位置、边缘、边角应设有排气管，间距不大于50cm。钢板、螺栓及注胶管周围间隙应用封边胶密封。封边胶密封24h 后方可进行灌注胶施工。

4.3.6 配胶

灌注胶应是经过外委试验检测合格满足相关规范要求的A 级胶。按照灌注胶产品说明书的要求的比例进行配置，并且搅拌均匀。灌注胶应在规定的适用期内用完。

4.3.7 固定与加压

用注胶泵从注胶管灌注到钢板和梁底板的空隙中，注胶应遵循从低到高的原则，从梁底板的一端开始，当临近的排气管有胶液流出时，将该排气管弯折封闭。在灌注过程中，应不断地用小锤敲打钢板，听声音判断胶液流动情况及胶液是否注满。注胶泵灌注压力应保持在0.2～0.4MPa，灌注完毕后，应继续保持压力0.05～0.1MPa，以使胶液刚从钢板边缝挤出为佳。

4.4 质量控制与注意事项

质量控制与注意事项包括：（1）加固结构物混凝土强度等级不应低于C20，钢板的抹胶表面必须打磨出金属光泽。混凝土被粘贴面必须露出新鲜混凝土，表面无松散混凝土渣，无粉尘，无油污等其他污染物。（2）钢板采用Q335NHC 耐候钢板，厚度为8mm。在不封闭交通的情况下，粘贴钢板宜选择在夜间交通量较小的时候进行，以减少车辆荷载对梁板的振动，利于灌注胶的粘合固化。（3）灌注胶的配置应严格称量，且搅拌均匀。（4）保证钢板封缝及注胶管埋置严密，防止漏气导致压胶不饱满。

4.5 优缺点描述

优缺点包括：（1）粘贴钢板施工简便快速，不必进行交通封闭，加固费用较其他加固方法大为节省，经济和社会效益高；（2）基本不需要破坏原有结构物，且对外观和桥梁净空等影响不大；（3）钢板粘贴后可以有效地帮助原有构造物承受拉应力和剪应力，补强效果明显由于加大截面法；（4）灌胶施工时极易出现灌注不饱满的现象，灌注时应认真检查，若发现较多空洞，应及时进行补注，确保钢板与结构物完全靠灌注胶密贴，真正起到补强加固的作用；（5）钢板需做好防腐措施，以及日常保养维护，防止钢板锈蚀从而影响整体结构受力。

5 结语

随着我国各等级公路通车里程的逐步增长，新建道路市场逐步趋于饱和，公路改扩建是今后发展的必然趋势。桥梁加固技术是适应我国公路桥梁事业发展趋势，也是现阶段及今后需要重点研究发展的方向。