山东职业学院 山东 济南
摘要:粘贴钢板法是一种在混凝土构件表面,应用建筑结构胶粘贴钢板,使钢板与混凝土牢固的形成一体,达到加固混凝土结构目的的加固方法,在桥梁加固工程中应用广泛。本文结合具体案例,分析粘贴钢板法加固原理及具体应用,以供参考。
关键词:粘贴钢板法 桥梁 加固工程 应用 探究
桥梁工程长时间的投入使用,难免出现一些质量问题,采用粘贴钢板法对桥梁工程进行加固,能防止桥梁病害的进一步加剧,延长桥梁工程的使用寿命,因此,受到越来越多业内人士的广泛关注。
一、工程概况
某桥梁工程64.04m长,18m宽,其中行车道宽15m,两侧人行道分别宽1.5m。上部梁为钢筋混凝土简支T型梁,路面为水泥混凝土。桥台为桩基混凝土,桥墩为柱式混凝土桥墩。现场对桥梁结构进行勘查,发现以下问题及病害:施工材料老化,承载力不足。过往车辆长时间碾压,上部结构出现开裂。在对桥梁工程健康情况综合评估的基础上,从经济、技术角度进行充分论证,确定使用粘贴钢板法对该桥梁工程进行加固。
二、粘贴钢板法加固原理及应用原则
1.粘贴钢板法加固原理
使用建筑结构胶或环氧树脂,将钢板牢牢的粘贴在抗剪薄弱或受拉区的混凝土上,使钢板和混凝土形成统一整体,共同承受力量,增强原混凝土结构刚度,有效阻止混凝土裂缝的进一步蔓延。粘贴钢板法属于被动加固方法,钢板的应力是否得以充分发挥受原梁配筋率影响较大,当梁配筋率大,高度较小时钢板的作用发挥受到限制。结合该桥梁工程实际,在梁底位置采用粘贴钢板法进行加固,可很好的增强其抗弯刚度,防止桥梁结构变形。
2.粘贴钢板法应用原则
粘贴钢板法加固桥梁工程涉及的细节较多,为保证加固效果,应用中应注重遵守以下原则:一方面,可行性性原则。并非所有的桥梁工程病害均适用粘贴钢板法加固,其通常应用在受静力作用影响受拉、受弯构件加固中。另外,当构件混凝土强度不足C15时,不适合使用该加固方法。另一方面,注重细节原则。粘贴钢板加固法加固桥梁工程有着严格的施工流程,而且对施工环境的要求较高。例如,施工环境不能存在化学腐蚀,相对湿度不能超过70%,温度不能高于60℃,否则施工中需要采取一定的防护措施,因此,施工中应组织施工人员做好施工工作部署,进行充分的技术交底,要求施工人员加强认识,明确影响施工质量的因素及各项施工参数要求,严格按照规范及施工设计要求进行施工。
三、粘贴钢板法在桥梁加固工程中的具体应用
采用粘贴钢板法对该桥梁工程进行加固涉及的环节较多,为保证施工质量,既要做好所用材料性能检查,又要严格控制具体施工细节与参数。
1.施工材料准备
粘贴钢板法加固桥梁工程所有的材料有粘钢封边胶、植筋锚固件、螺栓等,其中所用胶的粘度应小于650mPa.s,但具有超过65MPa的抗弯强度,钢-钢拉伸剪切强度、粘结抗拉强度应分别超过16MPa、35MPa。使用A级胶胶粘剂,植筋胶#101作为植筋锚固件。Q235-B作为加固钢板。螺栓、钢筋、钢板等均应满足相关规范要求。
2.具体应用施工
使用粘贴钢板法加固该桥梁工程时,应认真落实以下内容:(1)做好充分施工准备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为保证加固工作的顺利实施,首先,结合桥梁病害实际,凿除风化、麻面、漏筋混凝土,使新鲜结构层暴露出来。外露钢筋应作出除锈操作,涂刷适量阻锈剂。密封或灌浆出现的裂缝。其次,对钢板进行打孔,并做好粘贴面的处理工作。同时,将螺栓植入固定钢板。严格按照设计要求,将钻孔加以准确、清晰标注,如孔位和原有结构钢筋出现冲突,可适当的进行调整,不过仍应保证其处于箍筋内侧。钻孔的深度和埋设锚筋深度保持一致,孔径应大于锚筋2~4mm,保证钻孔顺直。使用硬鬃毛刷及高压干燥空气,清理干净孔中的碎片、灰尘,孔中应保持干燥。插入锚筋前将表面杂物清理干净,插入到孔底后,清除干净多余的胶。最后,使用钢丝刷膜机或磨光砂轮机打磨与混凝土接触的钢板表面,应露出金属光泽。另外,糙化的纹路尽量大一些,和构件受力方向保持垂直。(2)配制粘结胶。配制粘结胶时应检查质量,严格按照说明进行配制操作,使用的配制容器内部应干净,不能有油污,搅拌顺着一个方向进行。(3)粘结胶的涂抹及固化。在待粘贴钢板表面以及肋筋表面,使用抹刀涂抹配制好的粘结胶。涂抹过程中为获得良好效果,在结合面进行多次、数遍涂抹后,再涂抹至设计厚度。粘贴钢板后,应及时进行加垫片、紧固螺母操作。紧固操作应交替实施,直到挤压出多余的胶。粘结胶固化时应注意:当环境温度超过20℃,粘结胶在3天后的强度便可达到设计标准,可将螺母放松,开始后续施工。当环境温度不足20℃时,要等到一周时间的固化。当温度在10~15℃时,需要等10天时间固化。只有固化达到标准后才能进行下个工序的操作,因此,施工人员应根据实际情况,对固化效果加以准确判断。(4)凝固及防锈操作。钢板固化过程中不能触碰将其扰动,如空气湿度较大,构件表面湿度超过85%时,在没有采取相关措施外,禁止施工。施工过程中,施工人员应进行严格的钢板除锈操作,面层进行4道灰云铁氯化橡胶面漆,干膜最小厚度应达到140μm。底层进行3道环氧富锌底漆,干膜最小厚度应达到90μm。
3.施工注意事项
为保证粘贴钢板法加固施工质量,使用中应注意以下事项:首先,粘贴钢板操作时,混凝土表面应保持干燥,含水率不能超过4%。施工期间桥面应进行卸载操作,禁止存在活载。其次,钢板粘结胶灌注24h后,应检查其饱满程度,即,使用尖嘴铁锤在钢板表面轻轻敲击,如响声较为沉闷表明内部有气泡,及时进行补灌操作。如声响均匀清脆,表明注浆饱满。最后,为保证钢板顺利安装,梁底孔应和钢板上的锚栓眼对应。考虑到混凝土梁和钢板均为刚性,孔的对应不能存在误差,而且钢板位置应保持不变。
4.施工效果评估
为掌握粘贴钢板法在该桥梁工程加固中的应用效果,从以下方面对施工效果进行评估。首先,从表面上来看,加固区域混凝土外观未出现不良状况,而且使用过程中表面未出现麻面、蜂窝等。其次,对加固位置进行无损检测,发现加固位置的变异系数、平整度均满足设计要求。最后,通过做荷载试验,发现桥梁工程整体结构稳定、可靠,达到预期加固目标。
四、结论
粘贴钢板法在桥梁工程加固中的应用具有造成的负面影响小、施工速度快、施工工艺简单等诸多优点,因此,应结合桥梁工程实际做好充分的应用研究,严格按照施工工艺流程进行施工。本文通过研究得出以下结论:
(1)目前桥梁加固技术较多,究竟采用何种方法,需要结合桥梁工程实际,做好充分的论证分析,以确定最佳的加固方案。粘贴钢板法施工方便、施工周期短,如条件允许可使用粘贴钢板法进行施工,将给桥梁正常通行的影响降到最低。
(2)采用粘贴钢板法进行桥梁工程加固作业时,一方面,应做好施工材料的准备及性能检查,保证所用材料满足设计要求。另一方面,为保证各施工细节落实到位,做好应用施工相关环节的质量监督。同时,明确施工中的注意事项,保证各施工细节落实到位。
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论文作者:李云霞,李晓良
论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/22
标签:钢板论文; 桥梁工程论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 操作论文; 表面论文; 工程论文; 《防护工程》2017年第26期论文;