摘要：佳木斯松花江公路大桥位于我国东北部，近年来，随着车流量的增大与荷载等级的提高，大桥的技术状况和安全性能不断下降，针对此情况我们对其进行加固施工。我们采用夏季施工，灌注裂缝施工、植筋施工、粘贴钢板施工，并对灌注裂缝施工、植筋施工、粘贴钢板施工进行了冻胀实验，实验证明低温对加固效果产生的影响很小，加固效果能够满足设计要求和实际需要。
关键词：高寒地区；裂缝灌浆；粘贴钢板
引言
桥梁是交通生命线系统的组成部分，在国民经济和人民生活中占有重要地位。新中国成立以来，我国的公路桥梁事业得到了长足发展，但距今20多年以前修建的桥梁，由于受当时经济、技术条件的限制，以及重载交通迅猛增加，很多桥梁均出现不同情况的破损，维修与加固就成为我们必须面对的现实[1]。目前加固方法多采用裂缝灌浆封闭，植筋，粘贴钢板、纤维网等几种方式，现结合实际工程对加固的施工方法进行阐述。
1．工程概况
佳木斯松花江公路大桥于1989年建成通车，该桥全长1396.82米，主孔采用预应力T型刚构，边孔为预应力简支T型梁，其跨径布置为8×30m+55m+100m+5×120m+100m+55m+8×30m。桥宽17米，其中行车道宽14米。按四车道设计，设计荷载为汽车超—20级，挂车—120级。检测后发现佳木斯松花江公路大桥挂梁牛腿、主梁横隔板、牛腿横隔板等多处开裂，结构正处于一种较危险的非正常工作状态。针对大桥梁体砼裂缝的病害，设计采用化学灌浆和粘贴钢板的两种方法进行裂缝加固补强。
2.砼裂缝化学灌浆施工
采用化学灌浆修补裂缝，一方面是靠粘结剂的粘结力将结构内部组织重新结合为整体，恢复应有的强度。另一方面，阻断空气和水分进入梁体，避免腐蚀钢筋和混凝土，提高结构耐久性和抗渗性。
2.1灌缝材料应符合下列要求：
（1）浆液的粘度小，可灌性好；
（2）浆液固化后的收缩性小，抗渗性好；
（3）浆液固化后的抗压、抗拉强度高，有较高的粘结强度。
（4）浆液固化时间可以调节，灌浆工艺简便；
（5）浆液为无毒或低毒材料。
2.2灌缝材料选择
采用北京冶建工程裂缝处理中心的“工程师”系列灌缝胶及专用封缝树脂胶，其具有低粘度，可灌性、韧性及强度均较好，有效操作时间长，并经历了大量工程实践。
2.3施工工艺如下：
（1）裂缝的检查。
依据大桥检测记录中所述需要加固补强砼裂缝的位置，现场核实裂缝的数量、长度和宽度，并做好记录。
（2）裂缝的表面处理。
用钢丝刷等工具，清除裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物。然后再用毛刷蘸甲苯、丙酮、酒精等有机溶液把裂缝两侧20～30mm处擦洗干净，并保持干燥。
（3）灌浆嘴的布设。
根据裂缝的宽度确定灌浆嘴布设的位置和间距，并保证每条裂缝至少布设两个灌浆嘴。
（4）裂缝表面封闭。
为使混凝土缝隙完全充满浆液，并保持压力，同时又保持浆液不大量外渗，对已处理过的裂缝（灌浆嘴布设的位置除外）表面用专用封缝胶沿裂缝走向均匀涂刷两遍进行封闭，形成宽度为3～6cm的封闭带。封缝时防止产生小孔和气泡，保证封闭可靠。
（5）粘贴灌浆嘴。
先在灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1～2mm的专用封缝胶，抹封缝胶时防止产生小孔和气泡，保证封闭可靠，将灌浆嘴的进浆孔对准灌浆嘴布设的位置粘贴压实，然后用细铁丝试探灌浆嘴的可通性。
（6）灌浆机具设备的准备和调试。
检查自动低压灌浆器是否正常运行，并能提供足够的压力。确认无误时方可进行下一道工序。
（7）密闭性试验。环氧胶泥或专用封缝胶封闭带及灌浆嘴胶泥固化后，进行压气试验，以检查封闭带是否封严。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆压缩气体通过灌浆嘴，气压控制在0.2～0.4Mpa，此时，在封闭带上及注浆口周围涂上肥皂水，如发现通气后封闭带上有气泡出现，说明该部位漏气，对漏气部位可再次封闭。试气对于竖向裂缝从下向上，斜向裂缝由低端向高端进行。
（8）裂缝灌浆浆液的配制。浆液配制应按照产品配方进行，浆液一次配备数量需以浆液的凝固时间及进浆速度来确定。
（9）裂缝灌浆操作：
①每条砼裂缝灌浆由低端向高端进行，从一端开始压浆后，另一端的灌浆嘴在排出裂缝内的气体后喷出浆液与压入的浆液浓度相同时，停止压浆，然后将出浆嘴封堵。贯通缝须在内外表面上进行封缝处理，从另一表面进行灌缝。对于已灌过的裂缝，待浆液固化后将灌浆嘴拆除，并将灌浆嘴处用环氧胶泥或专用封缝胶抹平。
②灌浆结束后，检查补强效果和质量，发现缺陷应及时补救，以确保工程质量。
3.粘贴钢板
3.1 粘贴钢板处理原则
采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土结构物的薄弱部位，使其与原结构物形成整体共同受力，以提高结构物刚度，限制裂缝发展，是粘贴钢板加固的目的。
3.2 粘贴钢板施工工艺
（1）钻孔埋植螺杆
在粘贴区域按图纸要求并结合实际测量情况每隔20cm钻孔埋植一根直径为12mm、长度100mm的螺杆，钢板两端必须有螺杆埋置，其距钢板端部的距离应控制在5—10cm之间。埋植螺杆前，应用钢筋砼保护层测试仪查明横隔板钢筋分布，避免钻孔时碰到原箱梁预应力筋。钻孔直径为16mm。对形成的孔先用压缩空气清理孔内浮尘，再用结构胶注入孔内，将螺杆慢慢转动插入，最后补填环氧胶泥直至填塞饱满。
（2）粘贴钢板区域混凝土表面处理
按图纸要求并结合实际测量情况，在粘贴加固补强区表面打磨掉2—4mm厚的表层砂浆，使坚硬的砼外露，并形成平整的粗糙面，然后用压缩空气吹净表面尘粒，并用甲苯或工业丙酮擦拭表面数遍，并凉干。
（3）钢板现场配套打孔与粘贴表面的处理
依据图纸及实际情况放样下料，进行配套打孔（孔径为16mm）。
对钢板的粘贴面有锈蚀的进行除锈处理，以专用平砂轮打磨，打磨的纹路与钢板的受力方向垂直，打磨粗糙度越大越好，并应出现金属光泽，粘贴前，用乙醇或工业丙酮擦洗钢板表面。
（4）粘贴钢板
先用工业丙酮清洗粘贴钢板区砼表面和粘贴面，然后在砼表面和钢板粘贴面抹一层薄而均匀的粘钢胶，待其初凝后，在砼表面涂抹一层中间厚边缘薄的现场配置的粘钢胶（厚度控制在2—4mm），然后将钢板贴合上。
（5）加压固定
钢板贴合后，加垫片，紧固螺母，交替拧紧各加压螺杆，使多余的粘钢胶沿板缝及螺栓孔挤出，加压固定的压力以不小于0.5Mpa为宜。同时要不断轻轻敲打钢板及时检查钢板下环氧砂浆饱满度。若发现某些部分环氧胶砂不足，应及时松开螺杆，从钢板侧面把环氧胶砂填塞到空隙处，使钢板平整密贴。螺栓拧紧次序应按由内向外由中间向两边进行。
（6）固化检验与钢板表面防腐处理
完成粘贴24小时后，用小锤轻轻敲击粘贴钢板，从声音判断粘贴固化效果，若发现粘贴固公面积小于90%，则粘贴无效，应剥下重新粘贴。经检验确认钢板粘贴效果可靠后，清除钢板外表面污垢和锈斑，擦去灰尘，用改性环氧树脂作防腐处理，撒石英砂，再涂抹一遍水泥净浆，使处理后梁体表面颜色一致。
结语
该桥施工结束后，进行了外观检查及动静载试验，结果如下：
1．钢板粘贴裂缝灌注等施工质量较好，达到了维修加固设计的要求。
2．根据静载试验的结果，该桥的挠度、应变、裂缝均满足要求，现有桥梁能够满足汽车-超20级荷载的使用要求。
3．根据动载试验结果，桥梁的动力工作性能较维修前有了大幅度提高，桥梁的振动幅度减小约70%，动力工作性能得到了很大程度的改善，消除了维修加固前由于桥梁振动过大带来的安全隐患。
综上所述，采用该施工方法维修加固大大提高了结构的承载能力、动力工作性能和耐久性，达到了桥梁维修加固的预期效果。由此可见，该施工方法可为相关人士提供参考。
参考文献：
[1] 王立峰，卢成江.土木工程结构试验与检测技术[M].北京：科学出版社.2010：153-158
论文作者:翟广峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/26
标签：裂缝论文; 钢板论文; 浆液论文; 表面论文; 桥梁论文; 螺杆论文; 胶泥论文; 《基层建设》2018年第15期论文;