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摘要：传统的粘贴钢板加固法由于粘结剂的质量及耐久性影响，很难保证加固效果。对此，结合某改建工程，提出了U型钢板外包加固破损T梁桥横隔梁施工技术。该技术采用外包U型钢板，然后灌注自密实混凝土的加固方法对横隔梁进行加固，具有施工便捷、节约成本、缩短工期，可以保障交通通行、对交通影响较小等优点。
关键词：U型钢板；加固；横隔梁
1 前言
目前，我国众多公路桥梁由于设计荷载等级较低或其运营过程中受各种因素的影响出现了不同程度的病害，导致桥梁承载能力下降，已不能满足交通发展的需要，对这些在役桥梁进行提高其承载能力的加固改造已迫在眉睫。因此，桥梁维修、加固及改造技术研究已成为桥梁科技发展的重要方向。随着材料科学的发展，新型实用加固改造技术不断出现，如加大截面加固法、碳纤维加固法、粘贴钢板加固法、预应力加固法、扩大基础加固法等，其中粘贴钢板加固法的应用较为广泛。
但传统的粘贴钢板加固法由于粘结剂的质量及耐久性影响，很难保证加固效果；而且支模浇筑混凝土加固法养护周期长、占用建筑空间较多、应用受限制多。鉴于上述原因，开发了“U型钢板外包加固破损T梁桥横隔梁施工技术”，该技术已经过多个工程成功应用，取得了较好的经济效益和社会效益。
2 工艺原理
2.1 首先在需加固的横隔梁及U型钢板上分别植筋，然后采用高强对穿锚栓将U型模板与待加固的横隔梁进行临时固定，最后在模板内浇筑C50自流平混凝土，通过混凝土与植筋钢筋之间的握裹力及高强对穿螺栓的预应力作用[1]，将U型钢板与横隔梁进行连接加固，完成整个桥梁之横梁的加固。U型钢板加固桥梁示意如图1-1和图1-2所示。
2.2 U型钢板包括底板和两个侧板，其中底板和每个侧板上梅花形均匀固定多排钢筋；两侧板上对称设置至少两个锚栓孔，用于穿过锚栓，并在锚栓的两端用螺母固定。两侧板的两端设置有折边，折边弯向并靠紧待加固横隔梁。U型钢板底板和侧板构造分别如图2-1和图2-2所示。
3 施工工艺流程
U型钢板外包加固破损T梁桥横隔梁施工工艺流程如图3所示。
图3 U型钢板外包加固破损T梁桥横隔梁施工工艺流程图
4 操作要点
4.1 施工准备
施工前，约同监理工程师、建设方代表，实地对病害情况进行调查、统计，确定处理位置、范围、数量，为后期施工做好前期准备工作。
4.2 测量放样
施工前对每一处横隔梁进行长度、角度测量，并进行编号、统计，以便于后期加工及安装工作顺利实施。采用钢筋检测仪对横隔梁进行钢筋分布探测[2]，确定对穿螺栓开孔位置并做好标记，保证桥梁安全。
4.3 钢板加工
1 U型钢板采用Q345B钢板场外加工，对加工完毕的U型钢板进行唯一编号，与事先确定的加固中横梁进行对应。
2 U型钢板采用坡口焊接，钢板、钢筋焊接，严格安装施工规范进行，焊接质量要求等级为Ⅱ级，U型钢板如图4所示。
图4 U型钢板
4.4 凿毛与剔除
采用人工、电锤进行凿毛与剔除，对横隔梁侧面进行凿毛，将酥松、空鼓、破损部位进行清除，使其露出坚实面，保证无油污、油脂、灰尘等影响加固补强效果的物质和碳化层，并进行冲洗，以保证新旧混凝土之间结合良好、紧密[3]。
4.5 打孔
根据对穿螺栓栓孔位置打孔，孔径25mm。要求栓孔与横隔梁侧面垂直，随时检测开孔情况，如有偏差及时进行调整[4]。
4.6 植（补）钢筋及刷阻锈剂
1 检测横隔梁是否有钢筋损坏情况，如有损坏，需进行植（补）筋处理。
2 对横隔梁侧面进行植筋，开孔时，钻头始终与横隔梁侧面保持垂直，且应注意与钢板焊接的钢筋错开，与之形成梅花状。
3 开孔完毕，采用手持鼓风机将孔内杂物清理干净。
4 选用专用胶水，从孔底开始注胶，孔内注胶达到孔深的1/3[5]。
5 孔内注完胶后应立即植筋，使结构胶从孔口溢出，排出孔内空气。
4.7 二次清理与涂刷界面剂
U型钢板安装前需对横隔梁混凝土基面进行二次清理，冲洗表面浮土、灰尘，并涂刷混凝土界面剂两道，保证新旧混凝土结合致密、良好。
4.8 U型钢板安装
由于桥下不具备吊车使用条件，采用升降平台将U型钢板举至安装位置。将对穿螺杆从钢板一侧穿入，通过横隔梁，从钢板另一侧穿出，两侧同时用垫片、螺母进行固定。U型钢板安装如图7所示。
4.9 浇筑C50自流平混凝土
浇筑混凝土前，先用封缝胶将钢板两端与T梁之间缝隙进行封闭，防止浇筑混凝土时出现漏浆。将水泥与石子按重量比1：1进行搅拌，然后把搅拌好的料放进皮桶中，用升降平台运至已安装的U型钢板处，缓慢灌入U型钢板中。灌浆时应从一侧缓缓灌入，以使气体能够溢出，同时用橡皮锤敲击钢板底面和立面以确保灌实。灌至表面时用抹子进行收面，并覆盖无纺布进行养生。施工过程详图见图8。
4.10 钢板防腐
混凝土浇筑完毕3小时后，对U型钢板外表面清理干净，对因施工造成的漆面局部损坏用面漆进行修复。施工前后效果如图9所示。
5 经济效益分析
与传统施工方法相比，采用“U型钢板外包加固破损T梁桥横隔梁施工工法”具体经济效益分析如下：
1 由于横隔梁与主梁之间不是标准的垂直关系，U型钢板为非标准模板，如仅作为模板使用不能重复利用，采用本工艺可将U型钢板作为加固结构的一部分，既加强了加固效果，又避免模板因不能重复使用而导致的浪费，每处可节约模板浪费1300元。
2 与传统的支模浇筑混凝土加固法相比，本工法不需要排架，可减少排架费用支出，每立方米可节约支搭排架费用可节约20元。
因此，该施工工法具有施工便捷、工期较短，节约成本，可以保障交通通行，对交通影响较小，综合经济效益较好。
6 结论
U型钢板外包加固破损T梁桥横隔梁施工技术，适用于T梁中横梁出现裂缝、破损等病害，采用高强对穿螺栓将U型钢板与横隔梁进行连接、紧固，在U钢板及横隔梁上分别植筋，浇筑C50自流平混凝土，通过混凝土与植筋钢筋之间的握裹力及高强对穿螺栓将U型钢板与横隔梁进行连接加固。有效增加桥梁的横向刚度，限制了扭转应力，提高桥梁共同受力性能。
参考文献：
[1] 张福达，孟兴业，耿海东.U型钢板外包加固破损横隔梁施工技术[J].市政技术，2016，34（5）：70-74.
[2] 韩健.钢筋植筋施工工艺介绍及应注意的问题[J].城市建设理论研究：电子版，2015（5）.
[3] 罗道生.浅析高速公路改扩建工程新老桥连接植筋技术[J].中国新技术新产品，2014（3）：56-56.
[4] 崔国喜，潘发晶，靳建立.混凝土桥梁补强加固技术[J].华北水利水电大学学报（自然科学版），2002，23（3）：21-23.
[5] 赵海瑜.桥梁维修加固工程施工技术探讨[C]// 全国桥梁维修加固技术交流会.2013.
论文作者:范永祥1,林王剑2,程世韬3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：横隔论文; 型钢论文; 混凝土论文; 钢板论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 外包论文; 《基层建设》2018年第25期论文;