摘要：粘貼鋼板是目前在加固混凝土結(jié)構(gòu)中最常用的加固方法,以工程實際為研究對象,對粘貼鋼板的加固橋梁方法的應(yīng)用進行研究。

　　關(guān)鍵詞：已有結(jié)構(gòu)加固,粘貼鋼板加固法

　　1 工程加固的目的

　　粘貼鋼板是目前在加固混凝土結(jié)構(gòu)中最常用的加固方法,以工程實際為研究對象,對粘貼鋼板的加固方法的應(yīng)用進行研究。特別近年來隨著交通量的增大和交通車輛載重的增加，大部分運行車輛的載重超過了該橋的設(shè)計承載力，加之該橋病害嚴重，承載力降低，故對該橋進行維修加固，延長其實用壽命、增大其整體性、提高該橋的承載力和滿足安全使用的目的。

　　2 加固方法及加固材料的主要技術(shù)指標(biāo)

　　2.1 加固方法

　　1)拱肋粘貼鋼板加固采用粘貼鋼板的方法對混凝土拱肋進行加固，在拱肋底面沿拱肋縱向粘貼寬20cm厚6mm的鋼板，粘貼鋼板時用膨脹螺栓錨固。

　　2)混凝土橫系梁粘貼鋼板加固

　　混凝土橫系梁底面采用粘貼鋼板加固，并與拱底面鋼板焊接使其形成整體。從而使拱肋的橫向聯(lián)系得到了加強。

　　2.2 加固材料的主要技術(shù)指標(biāo)

　　(1)鋼板

　　鋼板厚度為6mm，鋼板采用Q345-C級可焊性好的鋼材。

　　(2)膨脹螺栓

　　采用膨脹螺栓抗壓強度標(biāo)準值800MPa，屈服強度標(biāo)準值300MPa，伸長率0.3d%(d標(biāo)示螺栓的公稱直徑)。

　　(3)粘鋼膠

　　粘貼鋼板的膠結(jié)劑采用A級膠，其膠體性能要求為：抗拉強度≥30MPa，抗拉彈性模量≥3500MPa，抗彎彈性模量≥45MPa且不得呈脆性破壞，抗壓強度≥65MPa，伸長率≥1.3%，鋼板與混凝土的正拉黏結(jié)強度≥2.5MPa，且為混凝土內(nèi)聚破壞，不揮發(fā)物含量(固體含量)≥99%。

　　3 粘鋼加固施工工藝及施工要點

　　(1)在鋼板上鉆灌膠孔和排氣孔;

　　(2)表面處理。

　　①鋼板表面除銹至發(fā)光，再作粗糙處理，紋路與受力方向垂直，然后用酒精或丙酮棉紗清洗鋼表面除油;

　　②打磨混凝土表面除去表面風(fēng)化層，找平?jīng)_洗烘干。

　　(3)鋼板密封

　　①配制密封膠，每次配膠量不宜超過500G，在半小時內(nèi)用完，以免浪費;

　　②用密封膠密封鋼板邊緣及錨固螺栓;

　　③在灌膠孔和出氣孔上安裝灌膠嘴并用密封膠粘結(jié)，密封后約2小時，即可進行下一步施工。

　　(4)灌膠

　　①在灌膠嘴上安裝塑料管以備罐滿時密封;

　　②配制灌注膠，每次配膠量不應(yīng)超過500G，在2小時內(nèi)用完，冬季時間可長些;

　　③將膠液加入灌膠器中;

　　④將灌膠器出口與灌膠嘴相連，加壓入灌膠器打開閥門灌膠;

　　⑤當(dāng)出氣孔有膠液流出時彎折塑料管，用鋼絲捆扎，等待下一出氣孔膠液流出;

　　⑥如鋼板過長，下一出口很久沒有膠液流出，可將灌注口密封后，在下一出氣口繼續(xù)灌注。

　　(5)注意事項

　　①粘鋼灌注膠必須符合《公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范》(JTG/T J22-2008)中各項技術(shù)指標(biāo)要求，且必須出具相應(yīng)的由有資質(zhì)單位所作出的膠體物理力學(xué)性質(zhì)檢測報告;

　　②灌膠平均厚度為2mm;

　　③灌膠施工時應(yīng)嚴格按照相應(yīng)的產(chǎn)品施工工藝要求進行。

　　(6)鋼板焊接要求

　　①施焊前應(yīng)對所焊鋼板進行檢查，焊件是否平整，拼接是否密合，縫隙、坡口是否符合圖紙及工藝要求，并應(yīng)檢查各種焊接設(shè)備是否良好，焊接材料是否符合工藝要求。焊劑和焊條在使用前均應(yīng)烘干，焊劑中的臟物和焊絲上的油漆均應(yīng)清除;

　　②焊接完畢，應(yīng)仔細檢查焊縫質(zhì)量。焊縫質(zhì)量應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB 50017-2003)的相關(guān)技術(shù)要求。

　　(7)鋼板防腐

　　先將裸露在外面的鋼板表面除銹，再用丙酮或酒精除去油污，然后在鋼板表面涂刷底漆一遍，面漆一遍。

　　4 加固效果評價

　　(1)通過對跑車測試信號進行分析，得出全橋一階頻率、阻尼比如表1所示。圖1為40Km/h跑車動位移時程曲線圖。

　　圖1 40Km/h跑車動位移時程曲線

　　表1 某橋梁加固前后第一階自振頻率上君子 (周期)、阻尼比對比表

　　(2)加固后不同速度載重車輛對橋梁產(chǎn)生沖擊時的沖擊系數(shù)及最大動位移如表2所示。

　　表2 沖擊系數(shù)(1+μ)測試結(jié)果

　　沖擊系數(shù)實測值的分析結(jié)果：

　　根據(jù)《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)規(guī)定，當(dāng)結(jié)構(gòu)基頻1.5Hz≤f≤14Hz時，沖擊系數(shù)μ=0.1767lnf-0.0157，故理論沖擊系數(shù)

　　μ=0.1767lnf-0.0157=0.1767ln7.178-0.0157=0.333

　　1+μ=1.333

　　由表2中的數(shù)據(jù)計算得出：大橋動載試驗實測沖擊系數(shù)平均值為1.113。該橋?qū)崪y動力沖擊系數(shù)小于按《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》(JTG D60-2004)計算的1.333。

　　5 結(jié)論

　　(1)堅固耐用：粘鋼加固結(jié)構(gòu)的強度和剛度都能滿足設(shè)計的要求，完全能保證加固工程的質(zhì)量。

　　(2)施工快速：在保證粘鋼加固結(jié)構(gòu)質(zhì)量的前提下，在不停產(chǎn)、不影響使用的情況下能快速完成加固施工。加固三天后即可正常使用。

　　(3)簡潔輕巧：與其它加固方法比較，粘鋼加固結(jié)構(gòu)受力明確，施工簡便，現(xiàn)場無濕作業(yè)，清潔，不留污染物。完成加固后的結(jié)構(gòu)外觀基本不改變，因加固用鋼板薄，結(jié)構(gòu)自重增加極微，不會導(dǎo)致建筑物內(nèi)其他構(gòu)件的連鎖加固。

　　(4)靈活多樣：粘鋼加固法的適應(yīng)性很強，粘貼鋼板的方案多樣，靈活巧妙。除加固混凝土外還可粘貼型鋼、加固鋼結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)等。

　　(5)經(jīng)濟合理：由于施工快，避免或減少建筑物暫停使用的時間，且加固材料少，價格低，經(jīng)濟效益較高。

　　參考文獻

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