粘鋼工藝在橋梁加固工程中的應用分析

劉運波

北京冠華英才國際經濟技術有限公司 北京 100013

1 粘鋼技術的加固原理及其作用

粘鋼技術是指采用特殊結構膠型粘貼鋼板固定在混凝土或鋼筋的表面，以提高整個交通和橋梁的承載能力，減少工程維修次數，提高橋梁的耐久性，屬于現代結構加固方法，廣泛應用于各種橋梁施工過程。

1.1 粘鋼技術的加固原理

當橋的梁承載力不足，縱向型主鋼筋銹蝕、梁板橋主梁裂開等問題，可以利用結構膠或環氧樹脂，將鋼板等抗拉能力強的材質黏貼在混凝土、鋼筋表面受力薄弱位置，使得鋼板與橋梁原本受力部位共同承擔運輸壓力，以達到改善橋梁整體混凝土或者受力鋼筋的應力情況，從而保障橋梁功能，提升橋梁構件抗剪、抗彎能力，避免裂縫的發展，延長橋梁的使用年限。

1.2 粘鋼技術的作用

粘鋼技術的作用主要有以下三方面，一是提升橋梁整體結構抗彎性能，在設計粘貼鋼板時，需要注意構件的受拉區，使得橋梁原受力結構與鋼板表層融合在一起，共同承受運輸壓力；二是增加橋梁的抗剪強度，當橋梁出現斜筋不足的問題時，可以將鋼板黏貼在橋梁受力結構的旁邊，在其垂直方向的斜向，一般為45°～60°；三是保障橋梁的構造設計，加固鋼板應根據橋梁的情況，選擇不同的厚度和形狀，實際厚度應略大于計算厚度，確保橋梁的抗剪、抗彎能力。粘鋼技術具備多重優點，其能保障混凝土和鋼板的共同工作，并可以根據裂縫位置的部位，靈活變換鋼板的粘貼方式與形狀、規格，充分發揮其粘貼作用，避免橋梁構件變形，從而提高加固的可靠性[1]。

2 涂抹型粘鋼加固技術施工工藝

（1）黏結面表面處理。①混凝土黏結面表面處理應充分考慮混凝土表面的新舊程度、堅實程度、干濕程度，不同的表面情況應采取不同的處理方式：a.混凝土黏合面很舊很臟時，先將表面油垢污物用硬毛刷沾高效洗滌劑刷除干凈，然后用水沖刷，再用打磨機將黏合面打磨，磨掉2mm～3mm，直至露出新的粗集料，最后用無油壓縮空氣吹除粉粒。若處理后的表面嚴重凹凸不平，可采用樹脂砂漿修補。b.混凝土表面不是很舊很臟時，直接將黏合面打磨掉1mm～2mm，然后用清水沖洗干凈或用無油壓縮空氣除去粉塵，最后在完全干燥后用丙酮擦洗干凈。c.為新混凝土黏合面時，先將表面松散浮渣用鋼絲刷刷去，然后打磨去除浮漿、粉塵，最后用丙酮擦拭干凈。d.混凝土構件濕度較大或齡期在三個月內時，因一般粘鋼膠在潮濕的基面上黏結強度會大幅度降低，故需進行基面干燥處理。②鋼板黏結面處理應根據鋼板銹蝕程度采取不同的處理方法：a.鋼板未生銹或輕微銹蝕，可用噴砂、砂布或平砂輪打磨，直至出現金屬光澤。打磨粗糙度應盡可能大，打磨紋路盡量與鋼板受力方向垂直，最后用丙酮擦拭干凈。b.鋼板嚴重銹蝕，先用一定濃度的鹽酸浸泡30min，使銹層脫落，再用石灰水沖洗，中和鹽酸，最后用平砂輪打磨出紋路，紋路盡量與鋼板受力方向垂直。

（2）加固構件卸荷。粘鋼板前宜對加固構件進行適量卸荷以減輕或消除粘鋼板后的應力、應變滯后現象，保證鋼板和加固構件同時受力，提高加固質量。

（3）配制粘鋼膠。涂抹型粘鋼膠均為雙組分膠。稱料前應對兩組分分別進行充分的上下攪拌。每次配膠都必須稱量，隨配隨用，且配膠量不宜過多，否則難以攪拌均勻且有可能造成不必要的浪費。配好的膠須在適用期內用完。在潔凈容器中，按產品包裝上標注的配膠比例分別稱量A，B兩組分，采用手工或膠料攪拌器按同一方向進行攪拌，攪拌至基本均勻后，將膠料全部翻倒至另一容器再繼續攪拌至色澤完全均勻一致，以確保沒有混合不勻的死角。應特別注意：配膠比例不正確或攪拌不均勻會嚴重影響結構膠性能，進而影響加固質量[2]。

（4）粘貼鋼板。用抹刀將配制好的膠粘劑涂抹在已處理好的鋼板黏合面上，先用少量膠來回刮抹數遍于黏合面，以便膠能充分浸潤、滲透、擴散、粘附于黏合面，再添抹至所需厚度，一般為1mm～3mm。厚度太薄，膠層容易欠膠，黏結力差；厚度太厚，膠層混入氣泡的概率增大，導致固化后膠層產生應力集中和缺陷，黏結力也變弱。

涂膠時應中間厚、邊緣薄，然后將鋼板貼于預定位置。鋼板粘貼后，用鐵錘沿粘貼面輕輕敲擊鋼板，如無空洞聲，表示已粘貼密實，否則應剝下鋼板，補膠并重新粘貼，所有操作應在膠的適用期內完成。

（5）固定鋼板。鋼板粘好后立即用膨脹螺栓或其他夾具等固定，并通過固定工具對鋼板適當加壓，使膠粘劑剛好從鋼板邊緣擠出。膨脹螺栓一般作為鋼板的永久錨固設施，其埋設孔洞應與鋼板對應孔于涂膠前一起配鉆好。

（6）固化。固化期間避免擾動。25℃時，固化1d即可拆除夾具或支撐，3d即可受力使用；固化溫度降低，固化時間應相應延長。若固化溫度低于5℃，應采取紅外線燈(或碘鎢燈)加熱等加溫措施或使用低溫固化改性產品。

（7）防腐處理。按設計要求對加固鋼板進行防腐處理。當采用砂漿保護層防腐時，可在鋼板表面外包或黏結一層鋼絲網或涂抹修補膠后點粘一層豆石。如果在抹灰前涂刷一層混凝土界面增強劑，效果會更好[3]。

3 結束語

總之，橋梁加固施工是一項復雜而系統的工程，需要施工單位和有關政府部門共同努力，不斷創新施工技術，引進新的施工理念，強化施工質量意識，為橋梁加固施工打下堅實的基礎。