桥梁施工粘贴加固技能

PAGE1PAGE133第七章粘贴加固技术粘贴钢板补强加固法粘贴钢板的日的在于补强原结构构件的强度不足，提高构件的抗弯、抗剪能力，提高原结构的刚度，限制裂缝的开展，改善钢筋与混凝土的应力状态。当粘贴钢板是试图提高原构件的抗弯强度时，钢板粘贴在梁底或板底，钢板和混凝土作为整体受力考虑，以钢板与混凝土粘结面处混凝土的局部剪切强度控制设计。钢板的规格宜薄而宽，厚度一般不超过6mm，薄钢板由于具有较好的弹性而易于适应构件表面状况。粘贴钢板补强加固的合理设计应控制在钢板发生屈服之前，混凝土不出现剪切破坏。为避免钢板在自由端脱胶，端部可采用夹紧螺栓固定，也可在钢板上按一定间距用螺栓固定。粘贴钢板补强加固的施工技术要点如下。(一)表面处理为了取得良好的粘贴效果，必须先对粘贴部位混凝土及所要粘贴的钢板进行认真的表面处理。混凝土的粘贴表面要清除破碎部分，凿平、凿毛并露出骨料，用钢丝刷或用压缩空气清除浮尘，于轮贴钢板前再用丙酮擦洗一遍。钢板表面则需先用汽油洗去油污，用喷砂或砂轮打磨除锈，使表面露出光泽，再丙酮用擦洗，最后用一层环氧树脂薄浆将粘贴面予以保护。(二)粘贴钢板一般钢板采用涂抹粘贴。先在混凝土表面和钢板表面涂一层环氧树脂胶浆，然后在钢板上均匀铺一层环氧砂浆，厚度约为4mm左右，随即将钢板贴在混凝土面上并加压成型，通过加压使多余的胶浆沿板边挤出，从而使钢板密贴在混凝土表面。关于钢板粘贴的加压成型方式一般有二种：一种是螺栓加压，即在混凝土粘贴面上每隔30～60cm间距埋没一根φ12mm的螺栓，在钢板的相应位置钻孔，钢板粘贴后通过旋紧螺帽加压，另一种是用木楔加压，即在构件下方距构件底面15～20cm处设置支承梁(可在桥下搭设或在桥面悬出)，在支承梁与构件之间安设木楔，待钢板粘贴后即楔紧木楔以达到加压的目的。当在构件上缘表面粘贴钢板时，则可在钢板上搁置重物进行加压。采用粘贴钢板进行补强加固时，粘贴质量的好坏将直接影响加固效果，共中保证粘贴的密实又是关键，当发现粘贴按缝有空隙时，应及时用胶结剂填补。为了防止粘贴的钢板锈蚀。钢板的外露面亦应清除油污，并用钢丝刷除去锈斑(若用螺栓加压，螺栓亦应同样处理)并涂一层环氧树脂薄浆罩面，再涂两层防锈漆予以保护，以后每隔1～2年应检查一次防护层，若发现脱漆现象应及时修补。当粘贴钢板系用来增加原构件的抗剪强度时，钢板应粘贴在梁的侧面，如图5—2所示。所粘贴的钢板可以是块状，也可采用带状钢板，若为带状钢板，则应沿着垂直于斜裂缝方向(即沿着主拉应力方向)粘贴。为了提高带状钢板板端的粘结强度，可在带状钢板两端设置水平锚固钢板，采用粘贴技术补强加固旧桥可以取得较好的补强效果，国内外都进行了大量的试验研究与实际应用。英国QuintonM5高速公路上的四座桥梁为通过重载车辆的需要，于1975年采用在梁底粘贴钢板的方法进行补强，取得了良好的效果。这四座桥梁均为三跨(17＋27.4＋17m)的变截面钢筋混凝土连续空心板梁桥。于1970年建成，1973年的设计检查表明通行重车的承载能力不够，经现场检查，各桥板的下缘均有若干裂缝。加固方法采用在板底粘贴厚6.5mm、宽254mm、长6.50m的钢板．粘贴剂采用环氧树脂，以细磨的二氧化硅为填料，其最大粒径为0.4mm。施工时先对钢板及混凝土的粘贴面喷砂，清除表面污染和浮浆，然后粘贴钢板。粘贴时先将钢板挂在固定于板底的吊杆上，钢板表面经手工涂胶后，从悬挂在板底吊杆上的反作用梁上将钢板楔紧粘贴在安装位置，使多余的粘胶沿钢板边缘挤出。为避免粘贴剂局部剥落或开裂，钢板两端以夹紧螺拴固定在混凝土上，最后以灰色的云母氧化铁涂料涂在钢板外露面以防锈蚀。加固前后曾对其中一座桥梁进行静载对比试验试验表明。经过粘贴钢板补强后，板梁的刚度比加固前提高11％，大致为按未开裂板的结构分析结果的2倍，在给定荷载下，裂缝的开展度减少了35～40％。此外，试验还表明，粘贴剂环氧树脂在硬化过程中因行车振动的影响(全桥在高速公路开放交通的情况下进行加固施工)，使其剪切强度降低16％，但仍高于桥面混凝土的剪切强度因此并不影响加固效果。前面所说的云南大开门桥，在对主梁采用增焊主筋加固的同时，对梁端腹板上因主拉应力而产生的斜裂缝及挂梁牛腿处的剪切裂缝，也采用环氧树脂粘贴钢板的方法进行了加固，在梁肋两侧跨越裂缝设置斜向带状钢板，钢板两端设锚固板并用螺栓定位加压成型，也取得了良好的效果。第二节粘贴玻璃钢加固法采用环氧树脂胶浆粘贴玻璃纤维布形成玻璃钢，可以大大提高粘贴层的抗拉强度。根据广东省交通科研所的试验，以10％丙酮稀释环氧树脂净浆、制成合有四层玻璃纤维布的玻璃钢，其抗拉强度可以达到170MPa。云南省交通科研所做的小梁试验表明，粘贴长度与小梁跨径之比L1／L＝0.4267～0.4667时，最大荷载能力与素混凝土梁相比提高1.60～2.10倍；在梁侧面粘贴十层玻璃纤维布后，当L1／L＝0.367～0.90时，提高1.038～2.757倍；粘贴长度愈大，最大抗拉荷载也愈大。该所另一项试验证实，由于玻璃钢的弹性模量较低，因此，在粘贴玻璃纤维布时掺加高强钢丝，使玻璃钢的刚度得到提高。为此，在补强加固工程中，常常在玻璃纤维布中间粘贴φ5mm的高强钢丝予以加劲。粘贴玻璃钢补强加固的施工技术要点是：(一)搭设支架，安装成型模板。煮劣橡(肚二殊)贸混凝智土粘管贴面垫的表祥面处尤理机(乔同驰前匆)惰。虑况唐(轮三而)疯用高元强钢头丝制聚备加私劲。侄高强骗钢丝青除锈知后织护成排仿栅，故并用护丙酮君擦洗薪，然背后涂凝上环帝氧树再脂胶修浆。驾政准(慌四拾)寨成型梁。在护成型叠模板的上铺婆一层很塑料诊薄膜尝，在娱其上益先刷回一层停环氧乒胶浆循，铺子设第桐一层赴玻璃末纤维割布，灵压平贤挤出串气泡眉，再孔刷第贴二层吊环氧湖胶浆斧，铺里第二看层玻吗璃纤症维布徒。当貌铺至行所需理厚度乱的一奏半时占，即臣可铺尿放加锄工好膛的高虚强钢避丝排践栅，碍并用间环氧慈砂浆陵填平裹排栅棕的空星隙刮扔平后零再铺聚设其滨余几仿层玻筐璃纤腔维布衰。肯室兆(卷五绒)豆粘贴受。在康成型址的玻社璃钢飞顶面蝴铺一俩层环芽氧砂泡浆，型用支季撑由皇中部丢向两三端依姐次均士匀地摆顶起怖模板皇，使其玻璃刚钢紧讯贴在育构件拨表面兄上，援至环筋氧砂鬼浆从钞缝隙滩中溢煮出，态再用案最外剧一层警宽玻么璃纤完维布亏将溢荣出的符环氧岁砂浆赚包敷纺在梁偿的腹巷板上弯。循搁欢(坦六老)线脱模烫和防途腐处页理。份第三度节翻桥沈粘贴团钢筋什加固坝法版阳柜蚀由于忙玻璃疲钢的散弹性边模量取较混锅凝土沟低，走当采脖用粘白贴玻王璃钢倘补强宋时，脊在其渣受力晶时玻对璃钢匀的拉蒜伸长胃度比涂混凝川土大站，因滩而控堤制结机构变仙形的乏能力滑较差限。粘剂贴钢袋板又昏存在回加工稳成型屿较为邀困难清、需通要一荡定数巡量的式支架困材料本及辅贷助设侦备等灾问题浙。为纽弥补呆上述鸟方法喜的不暮足，彩采用读粘贴召钢筋雁进行谋补强摊加固万可以伯取得秋较好茎的效赠果。拴绣家至采用划粘贴御钢筋工补强耳时，浮所用遗钢筋间的直婶径以候不超聋过妖8m救m揪为宜墓，粘没贴剂现环氧决砂浆拿的厚舰度一顿般为猜钢筋面直径歼的始2顾倍。峰粘贴自钢筋骄的施役工要注点为屑：抵毙钢(眯一技)垒搭设惧支架钥，在容支架降上设义支承芒梁和北成型盏模板胀。横贩状(剑二殖)融混凝功土粘俭贴面泰的表流面处滤理。职哲喂(附三蛋)系布设劈钢筋孟。钢古筋事豆先按嘱设计刊长度绳拉直遗截好劝，用监丙酮削擦洗牺后放任在模换板上炭绑扎弊成排球栅，剃或在舟桥下令点焊丙成排她栅后雹就位技。钢部筋排肠栅表弹面涂减一层技环氧渗树脂晴胶浆问后用撑吊杆端吊住速并紧垃贴在视构件降底面皆上。建鬼蝶(桃四捏)钥粘贴王。为应了便牲于脱殊模，敢在模继板上唱先铺汗一层敲塑料趋薄膜骆。将材环氧头砂浆够均匀禁地摊析铺在量模板苏上。挑在模贞板与泪支承纺梁之菠间打劈入木泽楔将控模板异顶起崇压在板构件握底面么上，寒使环修氧砂婆浆压漆人钢椒筋排肚栅空纪隙内附以保酸证钢续筋与弦混凝严土粘锋为一蜻体。酿宋怕(蚁五焦)鲜脱模亮与防士护。回待环裕氧砂呆浆固况化后彻即可旁拆卸远模板颗，检辣查粘泳贴质龙量并映进行俱修补也，最榴后对边钢筋飘进行言涂漆傻等防圆护处烈理。喂笔欠处采用舱粘贴雪技术哄进行柏桥梁踪补强失加固础，其肠施工悦工艺甜较为忍简单妨。但属是，税粘贴昂质量勇的好并坏将捷直接红影响代加固兆的效弓果。海为此氧，在影施工攻时对执下列妥几个慕问题良必须犹严加幕控制载。桑畜桨（绑一险)伴严格龙掌握思胶结订料的颗配合桨比，吵环氧玩砂浆截采用澡的砂就子的唇粒径调不宜纳大妹于另0.浩4m叉m台。余浪窑(肯二乳)盏施工牧温度悉。环鉴氧树摧脂在毒低温病条件浇下固稀化较杀慢，匀涂层默也不凭易均咱匀，吴所以幻一般惠宜选扎择虫在羞1眉5腊℃蛇～握2理8沈℃焰的温执度下病施工躁。若衬施工彩温度眯较低恒则需扒采取罩加温逗养护什措施节，例昏如采醋用紫灰外线修灯烘何烤等冈。苦撑列(倾三雄)膨保持习成型理所需锅的压因力。疮粘贴物补强备大多启数在会梁秃(事扳勿)锋的底的面进京行，峡由下讨向上州就贴听，如娘果成够型时伙施加格的压症力不送够，告补强从层可里能下鸡坠，桃与混陪凝土屋粘合伯不紧嚷密，昆以致幅发生春脱落蔽。衫戒技(字四磨)泊涂胶横要均锐匀且叮用力河刮平归，将健气泡坟挤出澡，以猫免形奸成空借洞或感脱胶访。仓狸愁(惕五早)殿做好粪粘贴质基面庸的处绢理和魂防护亡措施房。弱第四播节卵造编碳炭讲纤维独粘贴好补强舌加固优法仁一、龟粘贴搞碳纤或维加型固技箱术概玩述献粘贴捕碳纤祸维加泥固技丘术是旬一种洞新型盐的桥摘梁加妻固改触造技炼术。衬碳纤恼维紧片趟(C舅FR直P勒)吓是用软拉抗蝴强度乡极高匙的的除碳纤催维经缠环氧薯树脂政预浸稳而成椒的结桥构增盼强复赔合片镜材。办将它都用环稀氧树折脂作裂为粘捏结剂刊，沿允受力萝方向沫或垂池直于扛裂缝喂方向鉴粘贴收在受崭损构历件上纱，粘拥结剂蓝作为慌它们脂之间取的剪抖力连妨接媒箭介，汉形成桨新的餐复合牛体，诊使增笼强贴津片与卧原有览钢筋早共同监受力呢，增蠢大了背结构形抗拉喷或抗烧剪能瓦力，揉能有访效地龄提高东强度卡、刚滤度、艇抗裂锤性和兴延性枣，控抹制裂炮缝和悠挠度注的继耽续发确展。剧粘贴矿碳纤循维加浸固技轿术的案主要苗特点门是：戏几乎绪不增信加结氏构自她重和裂截面琴尺寸型；不腊改变晶桥下页净空西高度询；施上工方投便；寄对原适结构驻几乎伟不会研造成简新的援损伤锋；具切有良障好的谁耐腐承蚀性礼和耐亚久性罚，具纤有良右好的写抗疲塘劳性稍能；能优异军的力新学性州能，益可有副效应字用于市多种失结构膝补强补，包启括抗句弯、带抗剪撤、抗师压、跑抗疲盗劳、挂抗震输、抗广风、玻控制萄裂缝熊和挠肢度的珍扩展歪、增颂加结锻构的稠延性务；根降据受犁力分闪析可恳以进辅行多桨层粘材贴进触行补滥强，敢其方棚向性园也可鸽以灵骗活掌斗握。膏二、肥加固途实例堂唐通香线义终井大边桥位碌于唐穗通线膨香河泊县城各东义30刮0料米潮佳白河俯上。波该桥悲建筋于现19摄7堂1温年，膀上部源为待3倡3展孔彩T扁型截型面简俩支梁覆结构刊，下搁部为弄钻孔僵灌注层桩基没础，这双柱集式墩打台。共桥梁奖总长壶：勺46品6.患3慎m巷；每域跨标搅准跨柜径昨：女14安.1悔0袖m敞；计停算跨店径掠：方13宁.7赚0惨m专；桥编面净昌宽：迎净可7他＋班2x刚0.辈75雹m解（人香行道致）；萄原设报计荷尸载：明汽葱—烟1岩5吵级，己拖摔—权6咱0中级。狗随着塌社会细经济铅的发端展，叉交通亿量日负益增虚大，野大吨鸽位车伶辆越劳来越茂多，灰原桥桥的承牲载能馒力已抽无法此满足辅目前米交通逝的需装要，评桥梁繁出现扩了很腐多病舞害。彩主要怒表现申在：洋主梁局跨中届出现虚环向鹿裂缝闲、支喝点处拒出现恋斜向诊裂缝路和隔蜓板开窝裂，酒以及趋墩顶握盖梁初裂缝各等，剪已属临三类抚桥梁飞，因柜此急筋需对架其进会行技腾术改章造，材将其旁承载削能力恭提高逃达到素汽摘—嚷2宁0细级，隆挂极－闹10剃0优级的见荷载露标准西。为蹲了确江定桥悉梁目昌前的热承载底能力附以及书判断益桥梁甚的加即固效总果和百对粘科贴碳奖纤维戏加固添与增赏大截茅面法跪两种敲方案游的比愉较研香究，再在施睡工前起后对分该桥洒进行蒜单梁轻静载浆试验码；在勒竣工窄后进泊行全漫桥的赠动静玻载试铺验，标由荷挂载试卷验数惯据分矩析可束得出陈以下其结论冷：玻1躺．由么静载阿试验喇数据平可见改：各载试验梳孔各挤工况积测试片截面钩应变谅的校武验系夹数平尿均值详在睁0.群7桃8始左右霞；试捕验孔妨各工奖况的叙挠度但校验完系数笋平均呼值罢在精0.烛8钓2揉左右姨;彩挠度类校验慎系数饰和应贺变校邪验系数数均饭低于标《大赞跨径焰混凝满土桥弟梁的斧试验花方法泄》中可所规须定帽的旋1.蚕0匹5拥的上衡限。械这说共明试渡验孔卖上部像桥跨俩结构耐在设泉计荷找载作屈用下捷，结兼构处尼于弹赞性工代作阶材段，盒具备夺设计柜要求愉的刚咳度和霉承载房能力茶。犯2畅．由希静载烧试验随结果淋分析泛可知按：工攀况一雹加载职时增鸭大截乎面法洁加固冈的桥别跨结疮构的稻应变扩校验历系数娇较优劣于粘托贴碳瘦纤维迫加固兄的桥丈跨结有构，尚挠度棍校验狂系数腹两方孩案基社本相符当；呈工况悠二加鼠载时屿粘贴吃碳纤粒维加意固的域桥跨卵结构强的应醉变校毯验系来数与械增大粘截面盾法加柴固的遣桥跨萝结构照的应筒变校党验系霜数基洋本相嫌当，腥而粘区贴碳矿纤维通加固当的桥派跨结娃构的滩挠度插校验猪系数覆略低天于增盈大截工面法偶加固练的桥踪跨结售构的磁挠度摔校验鞭系数意。由伤此可桶见，树随荷宗载的陕增加它，碳防纤维钟参与薯承载唯的能璃力逐野渐增帆大，树所以幸其校疼验系蹲数显堪现逐碎渐减喂小的匠趋势搬。刮3社．从哑动载感试验蛙数据高可见死：计愈算基默频较父实测款基频袍小象,坡这说伶明计强算结殿果反雄映的卷结构欢刚度樱小于观实测汗结果寿反映殃的结物构刚宇度，元即说圈明该或桥整恒体刚则度较截大，捡有较鸽强的更抗冲给击性肢能，偿结构抱满足霞设计轨要求莲。寇4淋．由僵动载苹试验洁结果庆分析薪可知顶：碳隆纤维肤加固龄且在银跨中旺增设雀一道紧横隔百梁的透桥跨碍结构挥的固隆有频室率低肠于增践大截茅面法掀加固降且在箩桥跨渣的遥L/毫3晃和捞2L院/简3释处增凯设横秒隔梁肿的桥旷跨结隙构的剂固有餐频率笨。这虽说明膜：碳嗽纤维椒加固汤且在迫跨中截增设岁一道蜓横隔这梁对栽提高偷桥跨逝结构训的整枯体刚做度效联果明艺显。较三、否粘贴畅碳纤伯维片客后受开弯构诚件的如正截铜面强己度计温算织计算挑假定捷：阳1.袍碳纤庸维片清仅在距活载迹作用斗下分委担一肾部分粮承载惜能力献，故匪可按嘴相应坝的弹桶性模割量比浇值，扛按容堪许应固力法煮计算爬其应刻力状疼态。都2.铲平截朗面假煎定：悉构件箩弯曲爹后，块其截筹面仍威保持狱为平捷面，荣加固挺粘贴戴的碳弓纤维壮片材改的拉狼应变衡仍按唉平截绒面假则定计葛算确范定，微但不奉应超匙过碳系纤维星片材躁的容政许拉斗应变出。皮3.帮截面自受压肿区混北凝土凤的应辱力图济形可膀简化使为矩悟形，密其压捷力强您度取蚕混凝法土的简轴心占抗压塔强度掌设计淹值燕f炸cd继，截宵面受狱拉混建凝土凯的抗洽拉强继度不崖予考邮虑。塘4.斥钢筋蚀应力卵等于奏钢筋秆应变握与其霸弹性情模量述的乘配积，惩但不巨大于凳其设取计强坦度值片。碳昼纤维查片材白的拉敏应力觉等于年碳纤斯维片植材弹盼性模殊量稀与其越相应震拉应余变畅的乘鞠积持。声5.牛碳纤趋维片约材的魄容许趁拉应血变，泊取爷，且讨不应屡大于欧碳纤类维片殊材极保限拉焦应变胁的抛2/键3薪和运0耳.谎0疼1豪两者鹅中的注较小锐值附。循式集中逝堵必—粘碳纤月维片闲材厚治度折推减系办数，伶按下胞式确午定：饮—决碳纤忠维片式材的晚层数登；煎—控每层瞧碳纤调维片鼻材的静厚度欺；滚—敏碳纤龄维片脸材的锤弹性剖模量旁。鹅6.亚混凝折土的算极限呀应变篮为酿ε姓cu析=0蹄.0煮03粪3;明尘普通武钢筋身的极推限应从变战为赛ε镰s仁=0更.0钉1眨；由萌于碳护纤维贿材料庙无明和显流慈限，棒其应吸力应温变关迅系几仪乎成哪线性筹变化撕，故鄙假定户其极侵限应哭变研为滚ε姜cf促棕=鲁ε纺s巡=0容.0倚1禾，也愈即在丈极限抢承载辆力状程态计许算时编其抗器拉设馒计强演度可珍取为陷=2味.3搞×鼻10邪5换×遥0.略0叨1尤=2键30介0M荡pa影(判对本锤桥加厉固中恶采用坡的纳TX茅D-药20待和萌TX执D-克30以而斯言涂)墨,叫而不肤能按烤其实蔑测极蒜限强智度舍34勤00泄M疲Pa将进行躁计算石，也原即仅荷取用芝其极某限强骑度样的屡23智00以/3表40索0=虏67洪.血6辰%惠，已袄使在坝极限法承载悬力状伐态下倦的变厘形协旬调。趴7.文在达联到受坟弯承戏载力滤极限炎状态圣前，勉碳纤绝维片芹材与兼混凝勾土之锐间必绞须粘扮结可模靠，滋不发款生粘游结剥慢离破计坏。于根据熔结构克设计训原理见正截祝面极挑限承围载能探力计糊算的止基本蜡公勺式拔:或假定这则得逢：馋取碳臭纤维恭材料弹的设肯计强躁度鸽Rc垄f捉=2赌30酿0M搂Pa深后即扩可按董上式退求得莲中性句轴的顷位置隙。理从睬或旺的条倘件即煮可求发得截埋面极范限承动载能造力叙,帜并必抹须满剃足增的安幅全条遍件。番结合处以上弱假定辞及基月本原伸理可壮进行签正截恨面强僚度计眨算：喝1基.垄混凝挠土受爱压区急高度犹和受州拉面你碳纤素维片放材的介应变封，按锁下列征两式易联立眨求解屠确定长：供粘贴希碳纤剪维片扶材召时哄,纳在混产凝土膛粘贴章基面走处的幕应变帖定义盐为碳推纤维近片材畜粘贴料处碳滤纤维突片材袖的基赛准应号变酒,灶其计展算方扫法如季下脖:社式中野—兴加固叫前受暮弯构茧件计佳算截睛面已尽作用虚的初傍始弯诵矩；恶—佛加固嫩前初栗始弯需矩倾作用磁下受侮压边鬼缘的裁压应酬变；茧、收—盒加固母前初捕始弯筋矩璃作用龙下受怠拉边涝缘的允钢筋祝拉应渡变和醋拉应压力；包—挎受压胞边缘恳混凝状土压浪应变杜综合痰系数援；驾—绣受拉艇钢筋原拉应寻变不餐均匀锈系数油；伴—兔内力鲁偶臂水系数时，取赶0.丽87闷；强—皆钢筋局弹性葛模量浮与混识凝土咽弹性晶模量皮的比首值；息—撇受拉蹈钢筋汽配筋明率，厅；哗—岭混凝绣土抗财拉强轨度标庸准值狠；墨—圈按有盈效受悼拉混备凝土窜截面世面积盗计算远的纵爱向受钟拉钢湿筋配划筋率列，禾；距—狼有效伙受拉校混凝死土截掠面面局积，猫对受趟弯构拌件取识，式尘中拖和暑分别淡为受彩拉翼屑缘的匹宽度宿和高赌度；记—何受压陷翼缘完加强艇系数传，厕。颠当初巴始弯困矩铸小于愤未加座固截轻面受魔弯承着载力裹的益20笔%丈时，锹可忽核略二锄次内匙力的乳影响经。当蚁考虑域二次伤内力浑时，躁应根傲据加证固时庸的实病际情万况，扭按截肺面应裹变保