結構加固：橋跨結構加固——粘貼鋼板加固法

結構加固：橋跨結構加固——粘貼鋼板加固法

1.結構加固——特性和適用條件

如果主梁承載力不足，或縱向主筋嚴重銹蝕，或梁板橋主梁嚴重開裂，可用膠黏劑和地腳螺栓將鋼板粘貼錨固在混凝土結構受拉邊或薄弱部位，與結構形成整體，可用鋼板代替附加鋼筋，提高橋梁承載力。粘鋼結構加固適用于受彎、受剪、受拉構件，適用于環(huán)境溫度在-20℃~ 60℃，相對濕度小于70%，無化學腐蝕的區(qū)域。

2.結構加固——額外影響

(1)接頭表層必須處理，必須鉆螺栓孔，以免破壞原有結構。

(2)鋼板要做防腐處理，增加了以后的維護成本。

3.結構加固——機械特性

在較優(yōu)配筋范圍內(nèi)，隨著荷載的增加，原梁中的鋼筋屈服，鋼板屈服，混凝土被壓碎破壞。

對于粘鋼結構加固的受彎構件，破壞前外粘鋼板與混凝土的粘結性能良好，可以保證鋼板與結構加固構件的連接工作，保證鋼板達到屈服強度。但進入破壞階段后，大部分構件的鋼板與混凝土之間發(fā)生局部剝離，沿著鋼板與混凝土的界面，出現(xiàn)沿鋼筋的長裂縫，混凝土被撕裂，造成構件破壞。對于粘鋼結構加固的受剪構件，其破壞與普通鋼筋混凝土受剪構件相似。首先出現(xiàn)斜裂縫，然后裂縫不斷發(fā)展，鋼板應力明顯增大，然后構件破壞。然而，在應力過程的后期，可以明顯觀察到錨固端的局部損傷甚至剝落。

4.結構加固——施工程序

4.1加強構件的接縫表層處理

(1)對于很舊、很臟的混凝土構件的粘結面，用硬毛刷涂抹清理劑，清除表層油污后用冷水沖洗，然后打磨粘結面，去除2 ~ 3 mm厚的面層，直至新鮮面完全露出，用壓縮空氣除塵。處理后，如果表層嚴重不平整，可以用環(huán)氧砂漿修復。

(2)如果混凝土表層不是很臟很舊，可以直接打磨粘結面，去掉1 ~ 2 mm厚的面層，用壓縮空氣清除灰塵，用棉花和丙 酮擦試表層。

(3)對于新混凝土的粘結面，首先用角磨機打磨粘結面，然后用鋼絲刷刷掉表層松散的浮渣，用棉花和丙 酮擦拭試驗面。

(4)對于齡期小于3個月或濕度較大的混凝土構件，必須在鋼筋粘結前進行人工干燥處理。

4.2鋼板結合面的處理

(1)如果鋼板沒有生銹或輕微生銹，可以用噴砂、砂布或平砂輪拋光，直到出現(xiàn)金屬光澤。磨削粗糙度越大越好，磨削紋盡量垂直于鋼板的受力方向。然后用蘸有丙 酮的脫脂棉擦拭干凈。

(2)如果鋼板腐蝕嚴重，必須用中鹽酸浸泡20min使銹層脫落，然后用石灰水沖洗中和酸離子，用平砂輪打磨成條紋，再用丙 酮擦拭干凈。

4.3卸載

為減少粘鋼板的應力應變滯后現(xiàn)象，粘鋼板和膠液凝固時應封閉交通。

4.4膠水準備

較為常用的粘合劑是環(huán)氧粘合劑。環(huán)氧膠黏劑分為甲、乙兩組，使用前應進行現(xiàn)場質(zhì)量檢驗，合格后方可使用。

4.5粘貼

粘結劑配制好后，用抹刀同時涂抹在處理過的混凝土表層和鋼板上，厚度為1 ~ 3 mm，中間厚，邊緣薄。然后將鋼板粘到預定位置。如果貼在立面上，可以加一層脫蠟玻璃纖維布，避免流淌。粘貼鋼板后，用錘子沿粘貼面輕輕敲擊鋼板。如果沒有空心音，說明鋼板已經(jīng)貼緊；否則，應剝離鋼板補膠，重新粘貼。

4.6固定和加壓

鋼板粘貼完畢后，立即用專用的U型夾具夾緊或用木桿頂起，保持壓力在0.05 ~ 0.1 MPa，使膠液剛好從鋼板側縫擠出。如果用膨脹螺栓固定，膨脹螺栓通常是鋼板的長久性附加錨，其埋孔應在涂膠前與鋼板一起鉆孔。4.7凝固

環(huán)氧膠黏劑可在室溫下凝固并保持在20℃以上，夾具或支架可在24小時內(nèi)拆除。溫度低于15℃時，應采用人工加熱，一般采用紅外線燈加熱。凝固過程當中不得對鋼板造成干擾

5.施工措施

(1)混凝土強度等級不應低于C20；

(2)鋼板厚度應為2 ~ 6 mm，一般為4mm；

(3)粘結鋼板的錨固長度不得小于200t(t為鋼板厚度)或小于60mm對于拉伸區(qū)域；對于壓縮區(qū)，不應小于160噸和480毫米；；對于大跨度結構或可能承受重復荷載的結構，應在錨固區(qū)增加額外的錨固措施，如U形環(huán)板或螺栓；

(4)鋼板及其相鄰混凝土表層應密封、防水和防腐。如采用M15水泥砂漿抹灰，其厚度梁不小于20毫米，板不小于15毫米。

6.摘要

(1)由于其重量輕，操作方便，易于控制工程質(zhì)量；

(2)由于鋼板抗拉、抗壓強度高，粘貼鋼板主要承受活載，受彎、受剪、受拉構件的結構加固效果優(yōu)于加大混凝土截面；

(3)接頭表層處理和鉆螺栓孔對原有結構有一定的破壞，因此應嚴格按照設計要求進行施工，盡量減少破壞。

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