徐福明
摘要:隨著我國(guó)交通和運(yùn)輸行業(yè)的不斷發(fā)展,以及現(xiàn)階段不斷漲幅的交通壓力環(huán)境下,在現(xiàn)有的橋梁中有,很大一部分橋梁由于建設(shè)時(shí)的遺留問題,或由于年久而產(chǎn)生的病害等多種原因,現(xiàn)已無法滿足當(dāng)前交通對(duì)橋梁的使用需求。因此,需要通過技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行修復(fù)、加固等處理。粘貼鋼板和碳纖維布是一種對(duì)有病害橋梁的有效加固手段。本文結(jié)合工程實(shí)例,通過對(duì)兩種施工技術(shù)進(jìn)行探討,希望可以有效促進(jìn)橋梁加固工作,保證橋梁使用安全。
關(guān)鍵詞:碳纖維布 鋼板 橋梁
由于橋梁自身所用材料有很大部分是由鋼筋混凝土構(gòu)成,這類材料在使用過程中由于受到天氣濕度、使用功能產(chǎn)生變化或自身老化等多種因素,導(dǎo)致整體橋梁結(jié)構(gòu)受到影響,從而安全性及承載力都無法得到保障。因此運(yùn)用有效的加固措施對(duì)橋梁進(jìn)行加固工作非常關(guān)鍵。粘貼碳纖維布及粘貼鋼板這兩種加固施工手段較為常見,其操作簡(jiǎn)單且加固技術(shù)可靠,現(xiàn)已被廣泛運(yùn)用于橋梁加固施工當(dāng)中。
1工程概括
某公路橋梁修建于我國(guó)八十年代末期,跨徑為 4伊16米。橋梁上方采用預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑而成的空心板。下方采用四柱式墩臺(tái)。橋梁橫截面均符合雙向車道標(biāo)準(zhǔn),寬度 21米?,F(xiàn)由于車流量逐步增加,且用于運(yùn)輸?shù)呢涇嚨容d重過大的車輛頻繁往來,使該橋梁多處結(jié)構(gòu)出現(xiàn)病害,對(duì)城市建設(shè)及群眾安全造成一定影響,存在較大安全隱患。因此,為保證橋梁使用安全,需要對(duì)該橋梁實(shí)施加固維修工程。
2病情情況及加固措施
2.1橋梁病害情況。通過現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查并對(duì)其進(jìn)行分析后得知,該橋梁上部混凝土空心板已出現(xiàn)嚴(yán)重橫向裂縫(如圖一所示),并附帶少量豎向裂縫。經(jīng)過測(cè)量后,該橫向裂縫寬度已達(dá)0.5mm,已大幅度超過規(guī)定可承受的極限寬度,且肉眼可見鋼筋露出,并存在嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象。橋梁下方混凝土密實(shí)度不夠,導(dǎo)致鋼筋銹蝕情況嚴(yán)重。經(jīng)過相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)判定該橋已屬“危橋”范疇,需立即停止運(yùn)行,并加以維修。
2.2加固措施方案。通過對(duì)該橋存在的病害進(jìn)行分析后得知,產(chǎn)生的裂縫均是由于長(zhǎng)期載荷過大所致?;炷量招陌逵捎诔霈F(xiàn)裂縫,使其自身受力不均,從而導(dǎo)致出現(xiàn)寬度較大的橫向裂縫。豎向裂縫則是受到橫向裂縫影響,在力的作用下主拉應(yīng)力超過負(fù)荷,從而產(chǎn)生。
3施工技術(shù)探究
3.1種植化學(xué)錨栓加強(qiáng)施工技術(shù)。該橋梁在進(jìn)加固施工中需要使用鋼板,但在粘貼鋼板前還應(yīng)當(dāng)運(yùn)用種植化學(xué)錨栓技術(shù)提前種植錨栓,以便錨栓達(dá)到強(qiáng)度后給粘鋼提供預(yù)加壓力?;瘜W(xué)錨栓所用膠體為高強(qiáng)植筋膠,該工藝在施工前應(yīng)當(dāng)事先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求標(biāo)注處鉆孔位置,鉆孔時(shí)保證深度符合要求。鉆孔完畢后將孔內(nèi)灰塵進(jìn)行清理,保證孔內(nèi)無其他異物,隨后將高強(qiáng)植筋膠注入其中,再用旋轉(zhuǎn)方式插入錨栓直到看見膠體從孔中溢出。最后將錨栓靜止兩到三小時(shí),期間禁止對(duì)其施加外力。
3.2鋼板加固施工技術(shù)。當(dāng)種植化學(xué)錨栓施工結(jié)束且結(jié)構(gòu)膠達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度,并根據(jù)相應(yīng)規(guī)范要求做拉拔檢測(cè)合格后。即可開始粘貼鋼板加固施工,施工前應(yīng)當(dāng)對(duì)鋼板粘貼位置按圖紙要求進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,之后將空心板底部混凝土表面材料進(jìn)行打磨清理,清除深度約為 2-5毫米。具體可視現(xiàn)場(chǎng)情況而定,直到肉眼可見混凝土粗骨料露出,再使用工具對(duì)其表面灰塵及其他雜質(zhì)進(jìn)行清理,最后用藥棉蘸取二甲基丙酮對(duì)混凝土表面進(jìn)行擦拭。
前期清理工作完成后,即可根據(jù)種植錨栓對(duì)應(yīng)的位置需求在鋼板上采用臺(tái)鉆開錨栓孔。隨后使用打磨機(jī)或拋光輪對(duì)鋼板進(jìn)行打磨除銹處理,打磨方向要與鋼板受力方向保持垂直。以上工作完成后,要開始配置粘貼鋼板所用的膠粘劑。配置時(shí)應(yīng)當(dāng)依據(jù)說明書進(jìn)行調(diào)配,并且順同一方向進(jìn)行攪拌,以免因操作失誤而導(dǎo)致膠水粘性下降。
膠粘劑配置完成后即可開始粘貼鋼板,利用抹刀將膠粘劑涂抹于已清理完畢的混凝土及鋼板之上,涂抹厚度在 3毫米以內(nèi)。粘好后可用手敲打鋼板表面,檢查其密實(shí)程度是否符合要求,若發(fā)現(xiàn)粘貼不夠緊實(shí)應(yīng)將其摘下并重新涂膠粘貼。檢查并無其他問題擰緊化學(xué)錨栓對(duì)鋼板進(jìn)行加壓,當(dāng)錨栓間距過大時(shí),可使用木杠或其他同類物品支持,對(duì)鋼板給予一定壓力補(bǔ)充,使涂抹的膠粘劑從縫中溢出,人工將鋼板邊沿膠體收拾利索,靜養(yǎng) 24小時(shí)后方可進(jìn)行防腐防火處理完成全部工序
3.3碳纖維布加固施工技術(shù)。碳纖維布加固施工技術(shù)共有四道工序,第一步為基層處理。利用磨光機(jī)金剛膜片或其他同類設(shè)備將混凝土表面進(jìn)行打磨清理,在對(duì)磨光產(chǎn)生的粉塵去除,直到混凝土表面無其他雜質(zhì)。第二步為涂刷底層涂料,施工人員應(yīng)根據(jù)用料標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出所用底膠的用量,將主劑與固化劑相融合,調(diào)配出的底膠應(yīng)當(dāng)確保其在試用期內(nèi)可一次性用完。調(diào)配完成后可使用滾刷將其均勻涂抹于混凝土表面,待底膠冷卻固定后,可使用砂紙對(duì)凸起或凹陷部分進(jìn)行磨光。第三步為表面修補(bǔ),對(duì)表面有損傷的部位可使用雙組分無溶劑環(huán)氧膩?zhàn)訉?duì)其進(jìn)行填補(bǔ),使其表面光滑。第四步為粘貼碳纖維布,再粘貼前應(yīng)仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)圖紙,將碳纖維布切割成合適大小,并確認(rèn)底部底膠以及環(huán)氧膩?zhàn)右烟幱诟稍餇顟B(tài)。隨后將配置好的粘接劑涂抹于混凝土表面,注意涂抹均勻,最后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所示將碳纖維布粘貼于混凝土表面,在這需要注意的是要將空氣全部排除,保證碳纖維布與混凝土間的密實(shí)度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。以上便是碳纖維布粘貼的全部工序。
4總結(jié)
綜上所述,該公路由于使用年限及長(zhǎng)期承載超負(fù)荷重力等多種原因?qū)е聵蝮w存在多處病害,隨后通過粘貼碳纖維布及鋼板的技術(shù)手段將其進(jìn)行加固修復(fù)工作。該工藝對(duì)于橋梁病害多種情況都可適用,本文針對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行探討,望可對(duì)工程類相關(guān)項(xiàng)目提供參考。
參考文獻(xiàn):
[1]劉軍.粘貼碳纖維布技術(shù)在橋梁工程加固中的應(yīng)用 [J].磚瓦, 2020(05):94+96.
[2]黃龍.粘貼碳纖維布及鋼板加固技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技,2020,43(01):141-142.
[3]尤平若.粘貼碳纖維布及鋼板加固技術(shù)在橋梁中的應(yīng)用[J].山東交通科技,2017(06):72-74.
[4]劉勝高,石潤(rùn)民.鋼板及碳纖維布加固橋梁施工技術(shù)探討[J].交通建設(shè)與管理,2015(10):103-105.
(作者單位 :南京新筑加固工程有限公司 )