关键词:旧桥桥梁;粘贴钢板加固技术;应用
引言
近几年,随着交通流量不断增大,各种危桥、病桥的数量正在逐年的增加,需要对那些服役时间较短,同时病害又比较多的桥梁及时的进行加固。旧桥的加固方法可以分为桥跨结构加固及墩台基础加固两种,第一种加固又可以分为桥面补强、受力体系转换、粘贴钢板等加固法,本文主要是对其中的粘贴钢板加固法展开了相关论述分析。
1粘贴钢板法的适用范围及力学特点
1.1适用范围
针对旧桥的主梁承载力不足,或纵向主筋出现严重的锈蚀以及梁板桥的主梁出现严重横裂缝等情况,都可以通过粘贴钢板法对其进行加固,这一方法采用粘结剂及锚栓将钢板粘贴锚固在混凝土结构的受拉缘或薄弱部位。能够让各个结构逐渐形成一个整体,用钢板去取代新设置的钢筋结构,使桥梁的承载力得到有效的提升。粘钢加固的方法在受弯、受剪以及受拉相关的构件中比较适用,对环境温度的要求一般要小于60摄氏度,相对湿度则应在70%以上,避免在受到化学腐蚀的地区应用。
1.2力学特点
粘贴钢板法在旧桥加固中,对粘钢加固的受弯构件,破坏前外贴钢板与混凝土能够发挥优良的粘贴性能,确保钢板和被加固构件共同进行工作,钢板也能达到标准的屈服强度。在破坏施工阶段,大部分的构件钢板和混凝土之间会出现局部的剥离的问题,在沿板和混凝土的连接部位,则会产生较长的沿着钢筋产生的裂缝,混凝土就会直接产生撕裂,构件最终受到破坏。对施工中,粘钢加固的受剪部分结构,构件的破坏程度与普通的钢筋混凝土受剪构件是相类似的,先是会产生斜向的裂缝,裂缝逐渐的加重,钢板产生的应力也会逐渐的增加,最终构件就会遭到破坏。不过,在构件受力的最后,能够直接的看到锚固端出现的局部损伤的状况,严重的情况下还会产生剥离。
2粘贴钢板加固施工工艺
2.1材料和构造基本要求
(1)在加固中所用的黏结剂应具有较高强度,且耐久、富有弹性。(2)在加固中使用的钢板通常为16锰钢与3号钢。焊缝强度、钢板及螺栓强度都应满足现行技术规范具体要求。(3)对于黏结强度,不仅要保证黏结剂自身实际强度,而且还要保证材料强度。基于此,基层材料强度也应引起相关人员的高度重视。(4)对受压区构件进行加固时,如果需要在梁侧进行钢板粘贴,则钢板的宽度应控制在梁高1/3以内。(5)加固区以外实际锚固长度,不仅要满足计算要求,而且还要符合构造要求,即在受拉区时,应达到钢板厚度200倍以上,且不能小于600mm;在受压区时,应得到钢板厚度160倍以上,且不能小于480mm。另外,在锚固区还应设置螺栓等可靠的锚固措施。(6)为有效防止钢板生锈,减慢黏结剂老化速度,在钢板的表面需要进行有效的防水、密封及防腐处理。
2.2被粘混凝土和钢板表面处理
首先应剔除构件的抹灰层,如局部有破损或缺陷,应凿毛后用高强水泥砂浆(或专用修补胶)修补;如构件存在裂缝,应按设计要求对裂缝进行处理。对于混凝土构件表面应根据构件表面状况,按以下三种情况处理:①对于一般情况应将混凝土表面打磨平整,除去表面浮浆、油污等杂志,直至完全露出混凝土结构新面,并用无油压缩空气吹除粉粒。②对于龄期在三个月以内或湿度较大的新混凝土构件,除满足上述要求外,尚需进行人工干燥处理。③对于本身空鼓、疏松的混凝土表面,应清除被加固表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层,并用修复材料将表面修复平整。对于钢板结合面,须进行除锈和粗糖处理。可用喷砂、纱布或平砂轮打磨,直至出现金属光泽。打磨粗糖度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直,然后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。
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2.3混凝土钻孔植筋
2.3.1钻孔
在需安装锚固钢筋(螺栓)的位置用记号笔标做记号;用钢筋探测仪检查植筋(螺栓)部位的原混凝土钢筋位置,以确定钻孔位置;用冲击钻钻孔(施工中避免对混凝土工作面产生过大的震动,使用电动、气锤为工作原理的冲击钻);设计与植筋(螺栓)孔径相对应的钻头,钢筋(螺栓)的钻孔直径参照相关的性能指标,用标尺设定为成孔深度;钻孔时要慢,待钻头定位稳定后,再全速钻进;在顶板上钻孔,可用水钻成孔,以减小钻孔时的振动,防止造成蹦边破坏,但必须用凿毛器将孔壁凿毛;成孔尽量垂直于植筋(螺栓)结构平面,钻孔中如果遇到钢筋是主筋时,必须改孔。
2.3.2清孔与吹孔
植筋(螺栓)孔钻到设计深度后,用刷子刷落孔壁灰渣;将气筒导管插入孔底,来回打气吹出灰渣;用水钻成孔时,必须等孔内干燥,再用上述方法清孔,并保持孔内干净、干燥至注胶前;按上述工序需进行刷孔及吹孔各3遍,直至孔内清洁干燥为止。
2.3.3注胶
注胶前,必须详细阅读植筋胶使用说明书,掌握其正确的使用方法,查看胶的有效期,过期的坚决不能使用;当环境、条件(温度、湿度)不满足时,应停止施工;检查植筋(螺栓)孔是否干净、干燥;当上述条件满足后,把植筋胶放入胶枪中,接上混合管(必要时接上延长管)。每支胶最先挤出的胶体颜色不均匀的部分(约10cm)应弃之,见到颜色一致的胶体后再将混合管插入孔底,从孔底向外注入粘结剂,注满孔洞的2/3,保证植筋(螺栓)后饱满。
2.3.4植入钢筋
将加工好并除锈后的钢筋轻砸击至孔底,钢筋插入要缓慢,防止粘结剂在钢筋的快速挤压下喷出,造成钢筋与胶体不能完全、紧密结合;钢筋插到孔底后,调整好外露部分的位置,用绑丝或其他方法固定好钢筋(螺栓),用钢板条模板定位钢筋;由下向上进行植筋(螺栓)施工时,应先将内装结构胶的胶袋或玻璃管埋入植筋(螺栓)孔中,再用电钻将钢筋(螺栓)植入,通过钢筋的挤压将胶袋或玻璃管破碎,使流出的植筋胶将孔洞填满,并对钢筋(螺栓)紧密包裹。
2.4钢板粘贴
现场使用的钢板应在工厂统一加工和制作,并按照设计要求在其表面进行钻孔,检查合格后运输到施工现场进行下一步除锈和清洗,最后涂胶粘贴。在对钢板进行粘贴时,不仅要使用螺栓将其压紧,还要设置支撑,由人工使用铁锤将其打紧,到四周有少量胶液溢出为止。在完成粘贴以后,应在粘贴表面上进行轻敲,以保证粘贴的牢固性。
2.5混凝土浇筑施工
混凝土为钢纤维混凝土,其中,钢纤维为波纹形钢纤维,其强度可以达到380MPa,强度等级按C40设计。在施工过程中,应先使用砂轮机将风化层与杂质等清除干净,到露出内部新鲜岩层后,对其表面进行冲洗,然后进行混凝土浇筑。在浇筑过程中,应使用振捣器进行均匀振捣,最后予以振动收面,连续养护至少7d。
结语
粘贴钢板加固法在旧桥加固中应用具有施工简便,不减小桥梁净空,加固周期短,节约成本,并对交通影响小的特点,因此粘贴钢板加固法对旧桥加固具有重要意义。
参考文献
[1]温晓辉.板粘贴加固桥梁钢筋混凝土构件施工技术研究与应用.交通世界,2018.
[2]郭大雨,袁大伟,朱成亮,等.粘贴钢板法在现浇箱梁加固中的技术应用[J].珠江水运,2016(16):56-57.
[3]柳斌.粘贴钢板法在桥梁加固工程中的应用[J].西部交通科技,2016(02):74-76.
[4]朱伟,蒙云,陈泽.粘贴钢板法在桥梁加固工程中的应用[J].山西建筑,2019,35(10):306-307.
论文作者:付宏
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2期
论文发表时间:2020/3/17
标签:钢板论文; 螺栓论文; 钢筋论文; 构件论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 桥梁论文; 《城镇建设》2020年2期论文;