芳綸纖維布粘貼加固橋梁下部施工方法的探索

石 玉 柱

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西 太原 030006)

芳綸纖維布粘貼加固橋梁下部施工方法的探索

石 玉 柱

(山西路橋第一工程有限責任公司，山西 太原 030006)

介紹了芳綸纖維布粘貼加固舊橋施工的工藝原理，對其施工工藝流程作了簡要論述，并對施工準備、混凝土表面清理、涂刷底膠、粘貼、加固等工序的操作要點進行了詳細闡述，給出了施工質量控制措施，指出該工法具有良好的社會效益和經濟效益。

芳綸纖維布，加固，橋梁，效益

1 概述

在舊橋加固維護或改建項目中往往須通過結構加固、補強方法來提高其承載能力，使其滿足功能要求和保證使用安全性及耐久性。我公司根據以往的施工經驗，在大運公路介休至霍州段改建工程中通過采用芳綸纖維布粘貼加固舊橋的方法，取得了可喜的成績。

2 適用范圍

本工法適用于公路不能滿足使用的橋梁下部蓋梁、墩柱等缺陷加固、補強。

3 工藝原理

本工法主要利用芳綸纖維布(由環氧樹脂預浸成復合增強材料單向連續纖維)高強度、高彈性模量、重量輕及耐腐蝕性好等特點，采用環氧樹脂粘結劑沿受拉方向或垂直于裂縫運動方向，粘貼于被補強的建筑構造物上，形成一個新的復合體，使粘貼纖維復合材料和原有鋼筋混凝土共同受力，共同工作，從而增強復合體的結構的抗裂、抗彎和抗剪性能以及防震、防腐的能力，達到了對結構物加固和補強的目的，使原建筑構造物使用的安全性、耐久性得以保證。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

芳綸纖維布粘貼加固橋梁下部施工工藝流程見圖1。

4.2 操作要點

4.2.1 施工前的準備工作

1)現場檢測、記錄建筑構造物裂縫、缺損狀況，根據部位和缺陷的不同，確定修補和加固方案。

2)修筑施工便道至橋位處，平整施工場地，通電，搭設施工作業平臺，做好各項安全措施，創造良好的施工作業環境。

3)對原材料進行檢測試驗，符合要求后方可用于施工。

4.2.2 混凝土表面清理

1)劃定要加固部位的范圍，清理構造物加固范圍內表面的夾渣、疏松、麻面、腐蝕。

2)用噴砂或砂輪打磨混凝土表面，磨去凸出和不平整部分。將表面的殘缺、疏松及破損部分清除干凈，清潔油脂及附著物。重點對墩柱和蓋梁轉角、棱角處進行打磨，使其成為光滑的圓弧狀(半徑大于2 cm)，以免構件與纖維布共同受力時損傷纖維布，影響加固效果。

3)打磨以除去混凝土表層浮漿、完全露出混凝土結構新面為宜。

4)用高壓空氣吹凈打磨時產生的塵土。也可以采用清水沖洗，但需待充分干燥后才能進行下一步施工。

4.2.3 涂刷底膠

按照生產廠家提供的工藝條件和配合比調制底膠，底膠要隨用隨配，按使用量確定配制量。

在進行加固的范圍內涂刷底膠。刷膠要均勻、到位，用量參照廠家提供的使用量，按每單位面積使用的重量進行控制。

4.2.4 修補混凝土缺損部位

1)按照廠家提供的工藝條件和配合比調制修補膠合材料，按照修補合同量進行配制，在其有效時間內使用。

2)經過剔鑿，清理露筋的構件殘缺部分，外露鋼筋和生銹部分要涂刷防銹劑，進行修補、復原。

3)對有裂縫的部位進行封閉處理，縫寬小于0.1 mm的裂縫，用環氧樹脂進行表面涂刷封閉，縫寬大于0.1 mm的裂縫采用環氧樹脂壓力灌注封閉。

4)修補混凝土要做到平整、光潔，無棱角，棱角處處理成弧狀。

4.2.5 粘貼、加固工序

根據橋梁下部加固部位的不同，采用不同的粘貼加固方式。一般而言，蓋梁加固采取蓋梁底與側面的U形與雙L形，整體加固的環形粘貼加固法，墩柱采用環繞粘貼加固，如圖2所示。

加固施工要在符合施工要求的氣溫、濕度等環境下進行。在氣溫5 ℃以下，相對濕度RH>85%。混凝土表面含水率在6%以上，有結露可能而無有效措施時，不得施工。

1)下料。a.按照設計要求尺寸確認每一塊材料所需數量，按照粘貼纖維布受力方向和尺寸裁切纖維材料。b.裁切要規范、齊整，確保纖維布完整無損，裁切好的纖維布面不得接觸尖銳的器具。

2)涂刷底膠。在加固的結構部位畫出粘貼加固基準線。底膠的配制、涂刷工藝同4.2.3。在基準線范圍內涂刷底膠。涂刷時應該均勻，全面，避免厚度不一和局部漏刷。

3)粘貼芳綸纖維布。a.確保底膠干燥、表面潔凈后可進行纖維布的粘貼。b.按廠家提供的配比和施工需求量配制浸潤環氧樹脂(面膠)，做到即配即用。c.在加固基準線范圍內的混凝土部位用專用滾刷涂刷面膠。用量以面膠可完全滲入纖維布中為宜，涂刷進度按照粘貼進度進行控制，涂一塊貼一塊。d.按照基準線粘貼芳綸纖維布。粘貼要平順緊密，無褶皺，無氣泡。用專用橡膠滾子，沿著纖維布方向在其表面均勻平衡滾壓，使膠液從兩邊擠出，排出其中的氣泡，保證粘貼密實無空洞，使樹脂滲入纖維布中。e.如為多層粘貼，應在前層纖維布表層用手指觸摸感覺干燥時立即進行。粘貼重復上述工藝步驟。保證纖維布與原結構物緊密、牢固形成整體而共同工作。

4)涂刷外層膠。外層膠對粘貼的纖維布起補膠加強粘結與保護作用。外層膠在面膠干燥后進行。涂刷要均勻、全面、到位。

5 質量控制

1)對打磨后混凝土表面，全部進行觀察觸摸及靠尺檢查。重點檢查棱角粘貼處，棱角打磨成圓弧形，其半徑不小于20 mm。

2)打磨后混凝土表面保持干燥、潔凈。底膠涂刷后達到指觸干燥時，才能繼續施工。

3)纖維復合材料與混凝土之間的粘結質量可用錘擊法進行檢查，總有效粘結面積不應小于總粘結面積的95%。探測時，應將粘貼的纖維復合材料分區，逐區測定空鼓面積(即無效粘結面積)，若單個空鼓面積不大于100 cm2，允許采用注射法充膠修復;若空鼓面積大于100 cm2，應割除修補，重新粘貼等量纖維復合材料。修補處搭接長度不小于10 cm。

4)纖維粘貼加固實際施工面積不得小于設計面積，粘貼位置偏差不大于10 mm。

5)纖維復合材料與基材混凝土的正拉粘結強度，必須進行見證抽樣檢驗，其檢驗結果應符合表1的要求，若不合格，應揭去重貼，并重新檢查驗收。

表1 纖維復合材料檢測指標

6 效益分析

1)采用該方法對橋梁及鋼筋混凝土構筑物裂縫、缺陷進行修補、加固和補強，增強了橋梁鋼筋混凝土構筑物的使用安全性和耐久性，具有顯著的社會效益和經濟效益。

2)該方法加固舊橋施工便捷，工效高，沒有濕作業，占用場地少，加固高強高效，質量保證且不增加結構自重，加固經濟合理。目前綜合單價約400元/m2～700元/m2，較其他加固方法經濟合理，且施工簡便，工期短、工效高，經濟效益十分明顯。

3)采用該方法加固舊橋后，其化學、物理性能穩定，具有輕質、高強、抗腐蝕、耐老化及耐久性好的優點。與加固、補強鋼筋混凝土結構形成整體共同工作，不僅起到增強構件的承載能力，保證構件的安全性、耐久性。同時，不需要進行日常的維護保養，節約了維護保養費用。

[1] GB 50367-2006，混凝土結構加固設計規范[S].

[2] CECS 146∶2003，纖維復合材料片材加固混凝土結構技術規范[S].

The exploration on construction method of pasteand reinforcement of lower bridge using aramid fiber cloth

SHI Yu-zhu

(ShanxiRoad&BridgeFirstEngineeringLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

This paper introduced the process principle using aramid fiber cloth paste and reinforcement old bridge construction, introduced briefly its construction process, and made detail elaboration on operation key points of construction preparation, concrete surface cleaning, brushing glue, paste, reinforcement and other construction, gave the construction quality control measures, pointed out that this technology had good social and economic benefits.

aramid fiber cloth, reinforcement, bridge, benefit

2014-07-12

石玉柱(1976- )，男，工程師

1009-6825(2014)27-0164-02

U445.72

A