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钢板粘贴法补强加固梁式桥


近几年,随着工农业生产的不断增 长,交通运输业的日益发展,交通 量大幅增加。再有,旧桥部分老化、破 损,或原设计荷载标准不足,桥梁承载力 不足,危及结构的安全,影响到桥梁的正 常使用,急需对旧桥加固。对于梁式 桥采用钢板粘贴补强法是一种省时、经济 的方法,适用于混凝土老化不严重、桥梁 承载力不足的情况。 钢板粘贴补强法是采用环氧树脂 系列粘结剂将钢板粘贴在混凝土结构物 的受拉缘或薄弱部位,提高梁的承载能 力,达到补强效果的一种加固方法。这 种方法的优点主要有:基本上不破坏被加固的原有结构物的结构;不改变结构 的尺寸;短期内能够完成加固工程,养 护3d后,即可开放交通;经济适用,费用不高。


采用钢板粘贴补强法加固桥梁 应注意以下几个方面。 胶粘剂 环氧树脂材料具有较强的强度和 抗蚀、抗渗能力,并可与混凝土等材料 牢固的粘结,是一种很好的修补材料。 一般选用环氧树脂胶粘剂,它具有很好 的胶接强度,有“万能胶”的美誉。 材料的选用及配比 环氧树脂 为基液,是分子链中含有环氧基团 的一类,具有较高的化学稳定性和良好的 施工操作性,是高分子缩合物的总称。 固化剂 一般选用乙二胺。环氧树脂本身 是线型的分子结构,必须加入固化剂, 才能形成交联的阵型结构,构成不溶解 且不溶化的具有优良性能的固体,加速 固化,缩短工艺时间。其用量随温度的 升高而减少。 增韧剂 一般选用二丁脂。环氧树脂固化 后较脆,加入增韧剂后,能够提高冲击 韧性,改进耐寒性和耐振性,并且提高 其抗剥离强度和减少收缩率。但不能用 太多,一般控制在15%~20%,否则会 降低胶粘剂的机械强度。 填料 一般选用水泥。水泥能改变表面 硬度,增加散热作用,防止流胶,便于 施工操作。主要用途是提高硬度和抗压 性能,应选用新生产的水泥。 配比 环氧树脂、乙二胺、二丁脂、水 泥配比见表1。 

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环氧树脂胶粘剂在配制过程中需 注意的几个问题 必须严格按照工艺来操作,先后 顺序不能颠倒。一般步骤:环氧树脂→ 二丁脂→水泥→乙二胺。 必须严格控制比例,在配制时要 用天平准确称量,天平在每次用后都要 冲洗干净。 操作人员必须戴口罩和橡胶手 套,因为环氧材料容易挥发有害气体。 在混合料搅拌时,应避免混入空气 造成气泡,若气泡过多需静止一段时间。 因胶粘剂在一定时间内就固化,所 以配量不宜过多,随用随配,根据施工能 力,一般控制在1~2kg;并且要在固化 前完工,时间一般控制在2h以内。 已拌制好的环氧材料,必须分散 堆放,以免提前固化。配料时所用的器 皿宜广口浅底,易于散热,并不断搅 拌。 胶粘剂在施工过程中需注意的几 个问题 施工现场必须干净,无灰尘。在 施工前将现场清理干净。 涂胶方法:采用刮板来进行。应 力求薄而均匀,反复多刷几遍。 环氧树脂其脂层的厚度应严格控 制。厚度一般为0.1~0.3cm。 环氧树脂的固化:因环氧树脂要在 一定的压力和温度下,保持一段时间才能 固化。固化方法采用膨胀螺栓与木棍支撑 同时固定钢板,木棍一定要支撑有力。 


施工过程中,不允许将用过的器 具以及残液等随便抛弃或投于河中,以 防水质污染和发生中毒事故。 必须进行严格的温度控制,以防 止温度变化时对环氧材料的施工质量产 生不良影响。 钢板 一般选用1 6 M n 钢板, 厚度在 4.5~6mm。它是低合金结构钢,具有 高强度、韧性好、耐腐蚀性、耐热性等 优点。 钢板加工 钢板按所需尺寸切割,钢板表面 在粘贴面可采用刨床加工成菱形,格状 刻痕,可增加粘结性能。 用冲击钻在钢板上钻孔,可采用 梅花型或一字型布置。钻孔间距可控制 在50cm左右,钻孔大小可根据胀锚螺 栓来控制。 钢板表面除锈。采用手工操作钢 丝刷或砂轮除锈,最好采用喷砂除锈。 用丙酮清除钢板表面油脂。 钢板焊接 市场上钢板长度一般在9m以下, 如果梁板较长,就需要焊接钢板。在焊 接钢板过程中应注意以下几点。 焊缝在同一截面上的数量不能超过 50%,如果焊缝的数量超过50%,可通过 调整钢板的长度来解决。焊缝不能出现在 弯矩最大部位,对于简支梁来说,跨中弯 矩最大,跨中不能出现焊缝。相临梁板的 两条焊缝间距应不小于2m。 钢板在焊接前应进行焊接性试 验。目的在于确定合理的焊接参数,包 括焊接电流、焊接速度以及预热温度、 层间温度,获得焊接接头在使用条件下 安全运行的能力。 钢板厚度大于6mm,采用双层焊 接,各层焊缝都要及时清理焊渣,并检 查焊接质量。 焊接完成后,必须对钢板进行矫 正。


因焊接是一种局部加热的工艺过程,钢板在焊接后,会变形。 施工过程中应注意问题 混凝土梁或板应平整,无坑槽、 突起等。将梁底粘贴部位混凝土表面用 砂轮磨平,并基本达到能见到混凝土粗 骨料的程度,并用刷子清除表面灰尘。 为使混凝土与钢板保持良好的粘结 力,应先在梁底表面涂一层环氧基液。 按照钢板上的钻孔位置在梁板上用 冲击钻钻孔,钻孔后,在孔内安装好胀锚 螺栓。并用刷子清除混凝土表面灰尘。 在钢板和混凝土胶接面上,用刮刀涂刷配制好的环氧树脂打底层。然后再用 刮刀在钢板上均匀涂刷环氧树脂胶结剂。 


将钢板迅速穿入混凝土底板下的胀锚螺栓中,并拧紧螺母,对钢板施加压贴 力。用木棍支撑钢板目的在于对钢板施加 更大的压力,24h后可将木棍撤除。 检查钢板与混凝土表面的胶结质 量。若钢板与混凝土表面有间隙,应用 稠度较高的环氧树脂水泥砂浆填塞、勾 缝。胀锚螺栓也要用环氧树脂水泥砂浆 封住。 钢板外表面用钢丝刷出锈,涂红 丹漆2道,灰漆1道,作为钢板防锈层。 环氧树脂的养生一般不少于3d, 随着气温增高,养生时间可适当减少; 并且在养生的前3d不应有水浸泡或其它 冲击。养生温度在20℃±5℃为宜。


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