粘贴钢板法在桥梁维修加固中的应用

摘 要：粘贴钢板在桥梁加固中的应用，论述粘贴钢板加固的优点，介绍粘贴钢板施工工艺流程，分析灌注法粘贴钢板的重点和难点指出灌注法粘贴钢板在桥梁加固工程中将得到的应用。

关键词：灌注法粘贴钢板；桥梁；施工工艺；破坏机理

1 引言

随着交通建设的发展，现役运营中的桥梁受交通运输量大幅增加，荷载等级不断提高，以及施工质量较差等诸多因素影响，有相当一部分出现构造裂缝等病害，已不满足使用上的要求。对于板型梁板组成的桥梁，目前主要采取以梁底粘贴钢板加固方式为主来提高其承载能力。

2 粘贴钢板加固法的优点

目前我们常用的结构补强有粘贴钢板、增加体外预应力、加大结构尺寸以及焊补受力钢筋等多种技术处理手段，相对于其它结构补强方法，粘贴钢板加固具有以下优点：

（1）不需要破坏梁体既有结构；（2）粘贴钢板施工相对较为简单方便，且施工时间较短；（3）加固期间对既有道路的交通影响较小；（4）不增加原有构造物的结构尺寸。

3 粘贴钢板加固法的原理

粘贴钢板加固法：采用环氧树脂系列粘贴剂，将钢板粘结在钢筋混凝土结构的受拉区或薄弱部位，通过钢板与补强结构物的共同作用，从而限制裂缝的进一步发展，提高结构物的承载力和刚度。

4 粘贴钢板加固法的优点

采用粘贴钢板补强结构物时有以下优点：（1）不破坏原结构物；（2）不增大原结构物的尺寸；（3）工程周期短且工艺操作简单；（4）几乎不增大原结构的尺寸。

5 施工工艺

5.1 工艺流程

用封边胶填补混凝土表面孔洞及不平整处→清洗并平整混凝土表面，植入固定钢板的螺栓→打磨粘合面的钢板表层→安装并固定加强钢板（调好灌浆间隙）→用胶泥封边→压入粘胶→凝固→ 钢板油化防锈处理。

5.2 工艺要点及注意事项

5.2.1 构造物及钢板粘结面处理

为了确保粘贴效果良好，首先必须对被粘贴区域混凝土表面进行处理，铲除混凝土表面破碎部分，100%平面凿毛，使骨料露出，局部凸凹处用钢钎凿平或用胶砂找平，再用钢刷或压缩空气清除浮尘，或用喷砂技术处理表面。张贴前再用丙酮擦洗一遍。钢板按所需尺寸切割成型，其粘贴面应刻痕，以增加粘结性能，钢板表面先用汽油或丙酮洗去油污，再用喷砂法、砂轮打磨法或用钢丝刷除锈，使表面露出光泽，用丙酮擦净后，表面涂一层环氧树脂薄浆加以防护。

5.2.2 钻孔

按照设计图中所示位置，在钢板与主梁混凝土底面上钻孔，位置要求准确。钻孔时可适当调整孔位，避免碰到原结构中的钢筋。清除孔内浮尘，注意浮尘的清理必须由孔底向孔口清理（硬质排气管插入孔底，再后拔1～2cm）。

5.2.3 种植螺杆

先在孔中置入植筋胶，然后将螺杆缓缓插入盲孔底，直至药剂流出为止，螺杆在孔内的长度不小于10厘米。等植筋胶固化后（固化时间和施工环境的温度有关，一般需20～60分钟）再上持钢板。

5.2.4 粘贴钢板

用抹刀将胶粘剂同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板贴合面。胶粘剂的涂抹应为中间厚边缘薄且达到所需厚度，然后将钢板贴于所需位置并沿贴面轻敲钢板。根据有无空洞声，确定钢板是否已贴密实，如果有空洞声则应将钢板剥下，补胶，重贴。钢板粘贴密实后，用锚栓固定，通过加垫片、紧固螺母，交替拧紧各加压锚栓紧（拧紧次序应按由内向外、由中间向两边进行），加压固定的压力以≥0.5MPa为宜，使多余的胶粘剂沿板缝及螺栓孔挤出。同时应不断轻敲钢板检查钢板下胶粘剂饱满度，若发现胶粘剂不足，应及时松开锚栓，从钢板侧面把胶粘剂填塞到空隙处，使钢板平整密贴。

5.2.5 固化

待钢板固定后，确保钢板≥24小时不受任何扰动，若固化期气温偏低，可采取红外灯加温。

5.2.6 防腐处理

待环氧浆液凝固后，用钢刷清除钢板表面油污，涂一层树脂薄浆罩面，再涂防锈漆进行表面防护处理。

5.2.7 检验

施工前对化学锚栓进行现场抗拔破坏试验，数量不少于6根，破坏力大于40kN，抗拉力达到如下要求，抗拉力设计值为24kN，按照3%的比例进行抽检且每批次不小于5件。在整个操作过程中，施工人员必须按每个步骤严格操作。另外为了保证施工质量，粘贴工作在夜间进行，灌浆的饱满度达90%以上。

6 结束语

6.1 粘贴钢板后，混凝土梁的极限承载力有明显提高。

6.2 钢板粘贴加固的桥梁受力部位边缘，能约束混凝土变形，封闭粘贴部位裂缝和缺陷，有效地提高了加固构件的刚度和抗裂性。

6.3 结合面处理和钻埋螺栓对原构件有一定损伤，因此施工过程要严格按设计要求进行，将损伤程度降到最低。

6.4 粘贴钢板由于重量轻、操作方便、易于控制工程质量等优点建议推广。