粘钢工艺在桥梁加固工程中的应用分析

刘运波

北京冠华英才国际经济技术有限公司 北京 100013

1 粘钢技术的加固原理及其作用

粘钢技术是指采用特殊结构胶型粘贴钢板固定在混凝土或钢筋的表面，以提高整个交通和桥梁的承载能力，减少工程维修次数，提高桥梁的耐久性，属于现代结构加固方法，广泛应用于各种桥梁施工过程。

1.1 粘钢技术的加固原理

当桥的梁承载力不足，纵向型主钢筋锈蚀、梁板桥主梁裂开等问题，可以利用结构胶或环氧树脂，将钢板等抗拉能力强的材质黏贴在混凝土、钢筋表面受力薄弱位置，使得钢板与桥梁原本受力部位共同承担运输压力，以达到改善桥梁整体混凝土或者受力钢筋的应力情况，从而保障桥梁功能，提升桥梁构件抗剪、抗弯能力，避免裂缝的发展，延长桥梁的使用年限。

1.2 粘钢技术的作用

粘钢技术的作用主要有以下三方面，一是提升桥梁整体结构抗弯性能，在设计粘贴钢板时，需要注意构件的受拉区，使得桥梁原受力结构与钢板表层融合在一起，共同承受运输压力；二是增加桥梁的抗剪强度，当桥梁出现斜筋不足的问题时，可以将钢板黏贴在桥梁受力结构的旁边，在其垂直方向的斜向，一般为45°～60°；三是保障桥梁的构造设计，加固钢板应根据桥梁的情况，选择不同的厚度和形状，实际厚度应略大于计算厚度，确保桥梁的抗剪、抗弯能力。粘钢技术具备多重优点，其能保障混凝土和钢板的共同工作，并可以根据裂缝位置的部位，灵活变换钢板的粘贴方式与形状、规格，充分发挥其粘贴作用，避免桥梁构件变形，从而提高加固的可靠性[1]。

2 涂抹型粘钢加固技术施工工艺

（1）黏结面表面处理。①混凝土黏结面表面处理应充分考虑混凝土表面的新旧程度、坚实程度、干湿程度，不同的表面情况应采取不同的处理方式：a.混凝土黏合面很旧很脏时，先将表面油垢污物用硬毛刷沾高效洗涤剂刷除干净，然后用水冲刷，再用打磨机将黏合面打磨，磨掉2mm～3mm，直至露出新的粗集料，最后用无油压缩空气吹除粉粒。若处理后的表面严重凹凸不平，可采用树脂砂浆修补。b.混凝土表面不是很旧很脏时，直接将黏合面打磨掉1mm～2mm，然后用清水冲洗干净或用无油压缩空气除去粉尘，最后在完全干燥后用丙酮擦洗干净。c.为新混凝土黏合面时，先将表面松散浮渣用钢丝刷刷去，然后打磨去除浮浆、粉尘，最后用丙酮擦拭干净。d.混凝土构件湿度较大或龄期在三个月内时，因一般粘钢胶在潮湿的基面上黏结强度会大幅度降低，故需进行基面干燥处理。②钢板黏结面处理应根据钢板锈蚀程度采取不同的处理方法：a.钢板未生锈或轻微锈蚀，可用喷砂、砂布或平砂轮打磨，直至出现金属光泽。打磨粗糙度应尽可能大，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直，最后用丙酮擦拭干净。b.钢板严重锈蚀，先用一定浓度的盐酸浸泡30min，使锈层脱落，再用石灰水冲洗，中和盐酸，最后用平砂轮打磨出纹路，纹路尽量与钢板受力方向垂直。

（2）加固构件卸荷。粘钢板前宜对加固构件进行适量卸荷以减轻或消除粘钢板后的应力、应变滞后现象，保证钢板和加固构件同时受力，提高加固质量。

（3）配制粘钢胶。涂抹型粘钢胶均为双组分胶。称料前应对两组分分别进行充分的上下搅拌。每次配胶都必须称量，随配随用，且配胶量不宜过多，否则难以搅拌均匀且有可能造成不必要的浪费。配好的胶须在适用期内用完。在洁净容器中，按产品包装上标注的配胶比例分别称量A，B两组分，采用手工或胶料搅拌器按同一方向进行搅拌，搅拌至基本均匀后，将胶料全部翻倒至另一容器再继续搅拌至色泽完全均匀一致，以确保没有混合不匀的死角。应特别注意：配胶比例不正确或搅拌不均匀会严重影响结构胶性能，进而影响加固质量[2]。

（4）粘贴钢板。用抹刀将配制好的胶粘剂涂抹在已处理好的钢板黏合面上，先用少量胶来回刮抹数遍于黏合面，以便胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于黏合面，再添抹至所需厚度，一般为1mm～3mm。厚度太薄，胶层容易欠胶，黏结力差；厚度太厚，胶层混入气泡的概率增大，导致固化后胶层产生应力集中和缺陷，黏结力也变弱。

涂胶时应中间厚、边缘薄，然后将钢板贴于预定位置。钢板粘贴后，用铁锤沿粘贴面轻轻敲击钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实，否则应剥下钢板，补胶并重新粘贴，所有操作应在胶的适用期内完成。

（5）固定钢板。钢板粘好后立即用膨胀螺栓或其他夹具等固定，并通过固定工具对钢板适当加压，使胶粘剂刚好从钢板边缘挤出。膨胀螺栓一般作为钢板的永久锚固设施，其埋设孔洞应与钢板对应孔于涂胶前一起配钻好。

（6）固化。固化期间避免扰动。25℃时，固化1d即可拆除夹具或支撑，3d即可受力使用；固化温度降低，固化时间应相应延长。若固化温度低于5℃，应采取红外线灯(或碘钨灯)加热等加温措施或使用低温固化改性产品。

（7）防腐处理。按设计要求对加固钢板进行防腐处理。当采用砂浆保护层防腐时，可在钢板表面外包或黏结一层钢丝网或涂抹修补胶后点粘一层豆石。如果在抹灰前涂刷一层混凝土界面增强剂，效果会更好[3]。

3 结束语

总之，桥梁加固施工是一项复杂而系统的工程，需要施工单位和有关政府部门共同努力，不断创新施工技术，引进新的施工理念，强化施工质量意识，为桥梁加固施工打下坚实的基础。