開封黃河大橋加固工程中粘貼鋼板技術(shù)的應(yīng)用
2015-05-29
1 前言
開封黃河大橋是省道S312線上的重點(diǎn)大橋項(xiàng) 目， 總長(zhǎng)4475.09米，共108孔，橋面寬18.5米，雙向四車道，設(shè)計(jì)車輛荷載按汽-超20級(jí)、掛-120級(jí)，人群荷載為：3.5KN/M2。由于運(yùn)輸車輛長(zhǎng)期超載，車流量過大，橋梁長(zhǎng)期疲勞運(yùn)行，2013年對(duì)橋梁檢測(cè)的報(bào)告結(jié)果顯示，相當(dāng)部分梁體已達(dá)不到原設(shè)計(jì)荷載的要求， 使道路運(yùn)輸存在較大的安全隱患， 為此要求對(duì)全橋進(jìn)行加固， 其中對(duì)檢測(cè)荷載達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的梁體較多采用的是粘貼鋼板加固的技術(shù)。存在的共同病害均為梁體開裂超過規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)， 開裂處有鋼筋銹蝕嚴(yán)重 ， 橋面通過重車時(shí)振動(dòng)較大， 明顯感覺到梁體撓度大， 經(jīng)靜載試驗(yàn)和儀器檢測(cè)， 梁體實(shí)際承載力達(dá)不到原設(shè)計(jì)荷載。
2 粘貼鋼板補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)
2 ． 1 構(gòu)件縱、 斜裂縫補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的原則
1)防止裂縫病害再發(fā)展， 防銹， 防腐蝕。2)對(duì)已開裂的部分，在縫中灌注粘合劑， 加強(qiáng)斷面的整體性， 提高斷面剛度。3)用加貼的豎向鋼板來承受活載、 溫度等荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力 ， 并提高支點(diǎn)附近斷面的抗剪極限承載能力。
2． 2 粘 貼鋼 板補(bǔ) 強(qiáng) 的施工 工 藝流程
1)對(duì)加固部位進(jìn)行表面處理(基本達(dá)到能見混凝土粗骨料)一用鋼筋探測(cè)儀探測(cè)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋位置一用電錘鉆在鋼板與混凝土底面鉆孔并清孔一注入植筋膠一種植鋼筋或螺栓一清除鋼板表面油脂和在鋼板與混凝土粘結(jié)面均勻涂刷粘結(jié)劑、安裝并固定加強(qiáng)鋼板一粘結(jié)劑養(yǎng)生一用膠泥封邊一壓入粘膠一凝固一鋼板防銹處理一外表面鋼板縫隙用修補(bǔ)膠填平一 鋼板和被加固構(gòu)件采用澆筑或噴射環(huán)氧膠砂作外觀處理。2)鋼板固定好后收緊螺栓， 使鋼板沿板梁底面順延。每米板長(zhǎng)的縱坡控制在 1 ％以內(nèi)， 若板底的平整度太差， 可采用膠泥補(bǔ)平。3)植螺栓鉆孔時(shí) ， 應(yīng)先探明鋼筋主筋的位置， 量距鉆孔。4)粘貼鋼板， 需嚴(yán)格控制外形尺寸確保整齊美觀。5)在指定的位置植入錨固螺栓，植人深度不小于 12 cm 。
3 加固施工工藝
3 ． 1灌漿裂縫
3 ． 1． 1施工 工藝
1)混凝土表面處理： 沿裂縫清理出 5 cm 寬的密封區(qū)， 打磨。2)注入座粘結(jié) ： 用修補(bǔ)膠將 DD 注入座粘在裂縫的中心。3)密封：用修補(bǔ)膠密封注入座的周圍。并沿裂縫按 5 cm 寬進(jìn)行密封。4)密封材料固化。5)安裝注入器。6)注入專用裂縫粘結(jié)劑。7)注入材料的凝固。
3 ． 1． 2 檢驗(yàn)與驗(yàn)收
1)施工開始前， 應(yīng)由監(jiān)理及業(yè)主確認(rèn)灌漿材料產(chǎn)品合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告 ， 各項(xiàng)性能應(yīng)滿足要求。2)要求灌注裂縫的飽滿度達(dá) 90 ％以上 。
3． 2 植入錨固螺 栓
3 ． 2 ． 1 施工工藝
1)混凝土表面處理：清除表面雜質(zhì)。2)鉆孔：按照直徑和深度要求鉆孔。3)清孔：先用毛刷清孔內(nèi)灰塵，再用清潔的壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵清干凈。4)填孔并植入螺栓。5)留足夠的時(shí)間讓粘結(jié)劑固化。
3 ． 2 ． 2 檢驗(yàn)與驗(yàn)收
1)施工開始前， 應(yīng)由監(jiān)理及業(yè)主確認(rèn)螺栓、 粘結(jié)劑等產(chǎn)品合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，各項(xiàng)性能應(yīng)滿足要求。2)等粘結(jié)劑固化后，抗拉力達(dá)到設(shè)計(jì)值為 24 kN，要求按照5 ％的比例進(jìn)行抽檢。
3 ． 3 粘貼鋼板
3 ． 3． 1 施工順序
1)施工前應(yīng)對(duì)粘貼部位混凝土的表層含水率及所處環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量。若混凝土表層含水率大于 4 ％則應(yīng)采取措施， 在達(dá)到要求后方可施工。施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙， 在加固部位放線定位。2)應(yīng)清除被加固構(gòu)件表面疏松部分， 至露出混凝土結(jié)構(gòu)層。粘貼部位的混凝土， 若表面堅(jiān)實(shí)，也應(yīng)去除浮漿層和油污等雜質(zhì)，并打磨平整，直至露出集料新面，且平整度應(yīng)達(dá)到 5 m m ／ m 。表面打磨后，應(yīng)用強(qiáng)力吹風(fēng)器將表面粉塵清除干凈。3 )經(jīng)清理、打磨后的混凝土表面，若有凹陷處，應(yīng)用修補(bǔ)膠找平。4)粘結(jié)劑的配制，應(yīng)按供應(yīng)商提供的配比和工藝要求進(jìn)行 ，且應(yīng)有專人負(fù)責(zé)。稠膠使用的工具應(yīng)為低速攪拌器，攪拌均勻，無氣泡產(chǎn)生，并應(yīng)防止灰塵等雜質(zhì)進(jìn)人。5)粘結(jié)劑使用方法如下：a．材料由主劑及硬化劑兩部分組成，充分混合后即可使用。b．粘結(jié)劑的主劑與硬化劑的比例為重量比2：1，務(wù)必稱量準(zhǔn)確。C．將主劑和硬化劑倒在容器中，充分?jǐn)嚢?，混合使用。d．混合后材料便慢慢開始硬化，先必須確認(rèn)使用時(shí)間。6)修補(bǔ)膠施工方法如下：a．在施工前將結(jié)合面清理干凈，如表面潮濕，則用干燥機(jī)等將其吹干，對(duì)新混凝土，需要養(yǎng)生 14 d 以上。b．接合、密封、填充：在粘合的兩面涂抹修補(bǔ)膠后，立即接合在一起，如果作為填充材料使用時(shí)，使用刮子、抹子進(jìn)行涂抹。C．養(yǎng)護(hù)。在材料尚未完全硬化之前按規(guī)定時(shí)間進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)。7)鋼板外表面防銹防腐工藝：a．底材表面達(dá)到 St3 級(jí)以上，即完全手工和動(dòng)力工具除銹，金屬底材呈現(xiàn)金屬光澤。b．涂環(huán)氧防銹漆，起陰極防護(hù)作用。c．再涂環(huán)氧防銹漆， 起屏蔽 、 耐化學(xué)污染。d．涂聚氨酯白面漆2 道 ， 起耐久性作用。油漆要求采用壽命 l0 年以上的優(yōu)質(zhì)油漆。
3 ． 3 ． 2 檢驗(yàn)與驗(yàn)收
1)施工開始前，應(yīng)由監(jiān)理及業(yè)主確認(rèn)鋼板的粘結(jié)劑、修補(bǔ)膠、油漆等產(chǎn)品合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，各項(xiàng)性能均滿足要求。2)材料性能抽樣檢驗(yàn)，當(dāng)工程的粘結(jié)劑用量小于 1 t時(shí)， 應(yīng)作一組試樣進(jìn)行抗拉、抗剪及正拉粘結(jié)強(qiáng)度檢驗(yàn)；用量大于1 t時(shí)，應(yīng)每增加1 t 增加一組試驗(yàn)。受檢的粘結(jié)劑應(yīng)由獨(dú)立試驗(yàn)人員在不小于兩個(gè)包裝單位中隨機(jī)取樣。3)施工質(zhì)量檢驗(yàn)及驗(yàn)收。等粘結(jié)膠固化后，應(yīng)由小錘輕輕敲擊粘結(jié)鋼板，從音響效果或用超聲波法探測(cè)粘結(jié)密實(shí)度，要求密實(shí)度達(dá) 95 ％以上。4)若粘結(jié)質(zhì)量或粘結(jié)劑強(qiáng)度達(dá)不到上述要求，應(yīng)將鋼板撤除后重新按上述要求施工。
3 ． 4 澆筑或噴射環(huán)氧膠砂
3 ． 4 ． 1 施工工序
粘貼鋼板后表面處理及一般梁底露筋拱肋底面或側(cè)面露筋等缺陷處理。
3 ． 4 ． 2 檢驗(yàn)與驗(yàn)收
1)新澆混凝土的外觀質(zhì)量不應(yīng)有嚴(yán)重缺陷。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的嚴(yán)重缺陷，應(yīng)由施工單位提出技術(shù)處理方案，并經(jīng)設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位認(rèn)可后進(jìn)行處理。處理后應(yīng)重新檢查驗(yàn)收。2 )檢驗(yàn)方法： 觀察，檢查技術(shù)處理方案。3)環(huán)氧膠砂與混凝土的結(jié)合應(yīng)牢固。4 )檢驗(yàn)方法：觀察，檢查施工記錄，必要時(shí)進(jìn)行超聲波檢測(cè)。5)鋼筋保護(hù)層厚度的抽樣檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)合格；其抽樣數(shù)量、檢驗(yàn)方法以及合格評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo) G B 50204 的規(guī)定。6)非破損探測(cè)方法或局部破損檢查方法。
4 結(jié) 語(yǔ)
加固后的橋梁經(jīng)加固后作定期營(yíng)運(yùn)檢測(cè)，修復(fù)后的裂縫基本沒有出現(xiàn)，撓度檢測(cè)結(jié)果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，重車通過橋梁時(shí)振動(dòng)明顯小，經(jīng)檢測(cè)后橋梁承載力達(dá)到設(shè)計(jì)荷載要求。總結(jié)對(duì)橋梁采用粘貼鋼板加固法的成功結(jié)果，粘貼鋼板加固技術(shù)具有施工控制性好，工藝成熟，材料易購(gòu)，施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，比較適合實(shí)際工程的應(yīng)用。
