曹家文、王文昌

（1.上饒市鄱陽(yáng)公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 上饒 333100；2.江西省和泰建設(shè)工程有限公司，江西 上饒 333100）

1 粘貼鋼板法概述

橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，承載著巨大的交通流量和荷載壓力。隨著時(shí)間的推移和使用頻率的增加，橋梁會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷、疲勞裂縫和承載能力下降等問(wèn)題。粘貼鋼板法是一種常用的橋梁加固技術(shù)，在修復(fù)和強(qiáng)化橋梁結(jié)構(gòu)方面有顯著作用。該方法通過(guò)在受損橋梁結(jié)構(gòu)表面粘貼和固定鋼板，增加橋梁的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，修復(fù)和強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的承載能力。該方法適用于各種橋梁類型和受損情況，可以有效延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，提升其安全性和可靠性。應(yīng)用粘貼鋼板法進(jìn)行加固施工時(shí)，首先，要對(duì)受損橋梁進(jìn)行評(píng)估和檢測(cè)，確定需要加固的區(qū)域和損傷程度。其次，清理受損表面并做好相應(yīng)準(zhǔn)備工作，確保鋼板的粘貼和固定能夠有效進(jìn)行。最后，將預(yù)先制作好的鋼板涂覆特殊的黏結(jié)劑粘貼在受損區(qū)域上，通過(guò)適當(dāng)?shù)募訅汉凸潭ǚ绞?，確保鋼板與橋梁結(jié)構(gòu)緊密連接，形成堅(jiān)固的整體。粘貼鋼板法相較于傳統(tǒng)的拆除和重建方法，一是不需要拆除原有結(jié)構(gòu)，減少了對(duì)工期和交通的影響；二是施工相對(duì)簡(jiǎn)便，成本較低，且能夠快速恢復(fù)橋梁的使用功能；三是由于鋼板的高強(qiáng)度和剛性，粘貼鋼板法能夠有效增加橋梁的承載能力和剛性，提升其穩(wěn)定性[1]。

2 橋梁加固粘貼鋼板法施工要點(diǎn)

2.1 工程概況

2.1.1 橋梁概況

某橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)需要跨越一座已定型的立交橋。橋梁的長(zhǎng)度為430m，其中引橋部分長(zhǎng)度為190m，橋面寬度為12.5m，凈寬度為11.5m，設(shè)計(jì)為雙向三車道，但未設(shè)置人行道。該橋梁采用普通鋼筋混凝土曲線連續(xù)橋梁的形式，平曲線半徑為200m，縱坡度為4%。橫斷面采用單箱單室箱型截面設(shè)計(jì)，梁體結(jié)構(gòu)高度為1.1m。截至2023 年6 月，該橋梁已投入運(yùn)營(yíng)超過(guò)20 年，目前存在嚴(yán)重的損壞問(wèn)題，各種病害較為嚴(yán)重。

2.1.2 橋梁破損情況

該橋梁所在的山區(qū)道路車流量較大，橋面采用瀝青和混凝土結(jié)構(gòu)鋪設(shè)，目前出現(xiàn)了嚴(yán)重的縱橫貫通裂縫問(wèn)題。此外，連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)的腹板上也存在嚴(yán)重的裂縫，且廣泛分布，幾乎涉及整個(gè)橋跨結(jié)構(gòu)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，裂縫尺寸在0.1～0.3mm 之間。尤其在各個(gè)跨中結(jié)構(gòu)內(nèi)、邊跨結(jié)構(gòu)內(nèi)、箱梁底部出現(xiàn)嚴(yán)重的橫向和縱向裂縫，嚴(yán)重者甚至貫通整個(gè)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載能力明顯下降，無(wú)法滿足橋梁通行的需求。此外，橋臺(tái)結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，承載能力不符合要求，已經(jīng)對(duì)橋梁的安全性和穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

2.2 各工序施工方法

該工程橋梁采用粘貼鋼板法進(jìn)行加固，具體工程流程如圖1 所示。

圖1 粘貼鋼板法施工工藝

2.2.1 測(cè)量放樣

按設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣工作，在需要粘貼加固的結(jié)構(gòu)表面應(yīng)用鋼筋探測(cè)儀確定鋼筋結(jié)構(gòu)的情況，掌握鋼絞線的狀態(tài)，并根據(jù)設(shè)計(jì)方案精確定位螺栓孔。

2.2.2 植（化學(xué)）螺栓

（1）植筋施工

使用螺栓（包括植筋膠和化學(xué)錨栓兩種材料）進(jìn)行植筋施工時(shí)，為實(shí)現(xiàn)良好的固定效果，要注意以下三點(diǎn)：一是植筋膠的性能必須達(dá)標(biāo)；二是植筋膠注入必須按照規(guī)定進(jìn)行操作；三是注入植筋膠時(shí)，應(yīng)注滿孔洞空間的2/3 以上，以滿足飽滿度要求，植筋見(jiàn)圖2。

圖2 植筋施工現(xiàn)場(chǎng)

（2）固化和檢驗(yàn)

在植筋膠注入后插入鋼筋，并靜置足夠的時(shí)間待其固化，其間防止擾動(dòng)鋼筋。在植筋固化后，使用千斤頂、錨具、反力架和壓力表等設(shè)備進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，確保植筋的牢固程度符合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

（3）質(zhì)量控制

一是鉆孔施工時(shí)，要避免觸碰鋼筋或鋼絞線。二是在清理孔洞的過(guò)程中，要反復(fù)進(jìn)行清洗處理，以滿足工程建設(shè)的需求。三是如果錨栓插入孔內(nèi)而植筋膠沒(méi)有溢出，則意味著植筋膠注入不合格，需要及時(shí)返工處理[2]。

2.2.3 鋼板打孔及預(yù)安裝

（1）鋼板打孔

一是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行錨栓設(shè)置以及鋼板定位，并繪制出定位線。二是在需要粘貼鋼板的結(jié)構(gòu)表面放樣鉆孔，并畫(huà)十字線進(jìn)行標(biāo)記。三是鉆孔設(shè)備通常采用臺(tái)鉆或者剪板鉆床，鉆孔直徑應(yīng)略微超過(guò)螺桿直徑，為安裝環(huán)節(jié)留出足夠的空間。

（2）鋼板預(yù)安裝

如果在鋼板預(yù)安裝施工中發(fā)現(xiàn)存在偏差問(wèn)題，孔位對(duì)應(yīng)不合格，則應(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)螺桿的端部位置，但是調(diào)整幅度不宜過(guò)大，以免導(dǎo)致灌膠厚度過(guò)大而影響施工效果。如果偏差問(wèn)題比較嚴(yán)重，則應(yīng)重新鉆孔施工。在鋼板鉆孔環(huán)節(jié)，應(yīng)縱向位移處理，防止對(duì)鋼板受力產(chǎn)生負(fù)面影響。

（3）質(zhì)量控制

檢測(cè)錨栓孔，確定定位線。每個(gè)錨栓孔都有獨(dú)立的數(shù)據(jù)，不宜進(jìn)行多孔聯(lián)合檢測(cè)，防止存在偏差問(wèn)題。如果局部出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鋼板鉆孔處理，一般會(huì)選擇氣割的方式開(kāi)孔，以確保粘貼效果合格。

2.2.4 混凝土基面及鋼板粘貼面處理

（1）混凝土基面處理

在施工過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)混凝土有剝落的情況，首先，需要將受損的基面徹底清理干凈，將松散的混凝土全部鑿除；對(duì)于生銹的鋼筋，需要將其清理至露出金屬光澤。其次，采用合格的混凝土材料進(jìn)行填充，確保施工位置干凈、干燥、無(wú)雜物。最后，使用環(huán)氧混凝土進(jìn)行修復(fù)，使剝落部位表面平整、結(jié)構(gòu)密實(shí)。在處理混凝土結(jié)構(gòu)表面粘貼區(qū)域時(shí)，第一，應(yīng)將加固部位鑿除2～5mm 厚度的表層砂層和碳化層，確保裸露出堅(jiān)實(shí)的混凝土結(jié)構(gòu)，并將其處理成粗糙表面；第二，使用鋼絲刷進(jìn)行刷毛處理，并利用壓縮空氣將表面徹底清理干凈；第三，使用脫脂棉蘸取丙酮對(duì)表面進(jìn)行擦拭。

（2）鋼板粘貼面處理

在現(xiàn)場(chǎng)，將鋼板條放置在架子上，平放在空中，使用磨光砂輪或鋼絲刷對(duì)其進(jìn)行處理，以除去銹蝕物，并使其粗糙度符合要求。為了避免施工過(guò)程中對(duì)混凝土基面和鋼板粘貼面的灰塵污染問(wèn)題，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行打磨和清理處理。

2.2.5 鋼板安裝、封邊及密實(shí)性檢查

（1）鋼板安裝

在現(xiàn)場(chǎng)施工中，將鋼板與螺栓直接連接固定，螺桿部分應(yīng)設(shè)置3mm 的墊片，以確保鋼板與混凝土表面保持3mm 以上的間隙。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行灌膠施工，確保灌膠層的厚度超過(guò)3mm。在安裝鋼板之前，需要處理鋼板的兩側(cè)邊緣。使用砂輪片切割出灌膠凹槽，凹槽的直徑應(yīng)略微大于灌膠層的厚度，以確保灌膠管的安裝效果符合要求，且不會(huì)影響膠液厚度。在安裝灌膠管時(shí)，間隔距離應(yīng)設(shè)定在0.5～1.5m 之間。此外，在鋼板的頂部設(shè)置一排灌膠排氣孔，以確保空氣能及時(shí)排出，以免對(duì)結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響。

（2）封邊及密實(shí)性檢查

封邊膠固化通常需要靜置6～12h。進(jìn)行密實(shí)性檢查時(shí)，需要封閉灌膠管和頂部排氣管，并在該處涂抹一定量的肥皂水，然后使用無(wú)油壓縮空氣連接底部的灌膠管，檢查封邊和灌膠部位是否存在冒泡現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)冒泡現(xiàn)象，則需要重新進(jìn)行施工。

（3）質(zhì)量控制

當(dāng)螺栓擰緊后，需要確保其牢固度符合標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)脫落的問(wèn)題；并保證膠液的厚度符合要求。施工人員應(yīng)正確設(shè)置頂部排氣管道，以確保其性能符合工程要求。同時(shí)，在鋼板打磨和清理完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行鋼板安裝和封邊處理[3]。

2.2.6 灌膠及固化處理

（1）灌膠

按照膠液廠家發(fā)布的說(shuō)明書(shū)，根據(jù)規(guī)定的比例進(jìn)行粘貼膠的配置，并且應(yīng)用壓力泵逐步將膠液灌入內(nèi)部。在下一排的灌膠管出現(xiàn)膠液溢出的情況時(shí)，對(duì)其進(jìn)行封頂處理，利用上一排的灌膠管進(jìn)行灌膠施工。按照上述操作順序逐步完成各個(gè)部位，在排氣管冒膠之后即進(jìn)行封閉處理，再使用較小的壓力維持運(yùn)行，時(shí)間在10min 以上，直至最終灌膠結(jié)束。

（2）固化檢查

在鋼板灌膠工作結(jié)束24h 后，使用小錘輕微敲擊鋼板表面，通過(guò)聲音判定內(nèi)部是否達(dá)到密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。如果發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的空洞面積在10%以上，說(shuō)明該部位的鋼板粘貼加固質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

（3）質(zhì)量控制

一是根據(jù)鋼板灌膠作業(yè)的施工效率和速度，確定鋼板封邊的施工時(shí)間。二是避免鋼板存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，否則極易造成銹蝕問(wèn)題。三是在灌膠施工環(huán)節(jié)，應(yīng)在確保結(jié)構(gòu)性能達(dá)到要求的前提下，逐一完成各個(gè)部位的灌膠作業(yè)。

2.2.7 鋼板表面防腐

在鋼板非粘貼面進(jìn)行噴砂處理，在其粗糙度超過(guò)80μm 后，對(duì)其表面進(jìn)行鍍鋅處理，形成良好的防腐層結(jié)構(gòu)，以提升橋梁結(jié)構(gòu)的運(yùn)行性能，延長(zhǎng)其使用壽命。

3 橋梁加固粘貼鋼板法施工注意事項(xiàng)

在進(jìn)行橋梁加固粘貼鋼板法施工時(shí)，需要注意以下六個(gè)關(guān)鍵事項(xiàng)，以確保施工加固效果滿足設(shè)計(jì)要求。

第一，在施工前，必須進(jìn)行全面的結(jié)構(gòu)評(píng)估和設(shè)計(jì)，確定加固區(qū)域、加固材料和施工方法。結(jié)構(gòu)評(píng)估應(yīng)包括橋梁的荷載分析、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算和損傷程度評(píng)估，以確保加固措施符合工程要求。

第二，施工前必須對(duì)受損表面進(jìn)行徹底的清潔。清除油污、灰塵、涂層殘余物和松動(dòng)的混凝土碎塊等，以確保鋼板能夠牢固地粘貼在橋梁表面[4]。

第三，選擇適合的黏結(jié)劑，并按照生產(chǎn)廠家的建議進(jìn)行正確的涂覆操作。黏結(jié)劑的選擇應(yīng)考慮橋梁的材料特性、環(huán)境條件和預(yù)期壽命，以確保粘貼的鋼板與橋梁結(jié)構(gòu)具有良好的黏合性和耐久性。

第四，加固階段，將預(yù)制的鋼板按照設(shè)計(jì)要求粘貼在受損區(qū)域上，要確保鋼板與橋梁表面完全接觸，并使用適當(dāng)?shù)墓潭ǚ椒ǎㄈ缏菟?、焊接或鋼絲繩）將鋼板固定在橋梁上。固定方法應(yīng)根據(jù)橋梁類型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。

第五，施工時(shí)應(yīng)注意控制環(huán)境溫度和濕度。一般情況下，施工溫度應(yīng)大于指定的最低施工溫度，以確保黏結(jié)劑能夠正常固化。濕度對(duì)黏結(jié)劑的固化也有較大影響，應(yīng)避免在高濕度或降雨天氣下進(jìn)行施工。

第六，施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制，可使用測(cè)量工具對(duì)鋼板粘貼的位置、間距、固定質(zhì)量、厚度和平整度進(jìn)行檢測(cè)，以確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

總體而言，粘貼鋼板法通過(guò)將鋼板與橋梁結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行粘貼和固定，能夠有效增加橋梁的承載能力、提升結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)橋梁的使用壽命。通過(guò)本文對(duì)工程實(shí)例的分析可知，采用合理的設(shè)計(jì)方案、高質(zhì)量的材料和嚴(yán)格的施工操作是保證粘貼鋼板法加固效果的基礎(chǔ)。粘貼鋼板法的應(yīng)用，雖然可以解決橋梁結(jié)構(gòu)的損傷問(wèn)題、提高橋梁的安全性和可靠性，但是尚存在一些不足之處，未來(lái)仍需要不斷深化研究和實(shí)踐，以期進(jìn)一步完善該方法，為我國(guó)橋梁建設(shè)事業(yè)增添助力。