長期以來，由于運營中的橋梁隨著時間的推移,橋梁會逐漸陳舊老化,承載能力降低,特別由于設計施工等方面的缺陷,可能造成新建橋梁承載力和變形不符合設計及規范要求。因此,橋梁加固工程在工程界受到廣泛重視。粘貼鋼板法作為橋梁加固的一種重要技術手段，近年來在橋梁加固工程中逐漸得到應用。這一技術能適用于多種橋梁結構及不同的結構部位。
粘貼鋼板加固法作為應用于鋼筋混凝土結構加固補強的一種新的專用技術方法。同時它是針對于粘鋼加固法而開發的可以替代粘鋼加固的新的工藝方法。它能夠與粘鋼加固相同的原理是用鋼板代替鋼筋, 將鋼板固定到混凝土的表面, 使鋼板和混凝土構件聯合受力, 相當于增加了混凝土構件的配筋量, 起到提高構件承載力的效果不同點在于粘鋼法用建筑結構膠將鋼板粘貼于混凝土表面, 錨貼鋼板加固方法是采用專用的異型鉚釘將鋼板和混凝土錨接, 更加有效地保證鋼板和混凝土的協同工作。同時，其還可以根據橋梁病害與缺陷所在部位,確定鋼板的規格和粘貼形式,將鋼板粘貼在被加固的橋梁結構受力部位的外邊緣,以便充分發揮粘貼鋼板的作用,同時密封粘貼部位的裂縫和缺陷,約束構件的變形,從而有效地提高了加固構件的剛度和抗裂性,有效的發揮粘鋼構件的抗彎、抗剪、抗壓性能。
作為一種廣泛應用的橋梁加固技術手段，其主要優點體現在：一是相同條件下, 采用錨貼鋼板加固更能有效提高梁的抗剪承載力, 提高鋼板的強度利用率；二是錨貼鋼板加固梁的破壞屬于延性破壞, 粘鋼加固梁的破壞屬于脆性破壞, 說明錨鋼加固方法在提高梁承載力的同時, 改善了梁的延性, 提高構件及整個結構的可靠度指標；三是錨貼鋼板加固法施工方便, 施工質量更容易得到保證;四是錨貼鋼板加固由于在施工過程中在鋼板內產生一定的預拉應力, 有利于提高被加固結構抵抗重復荷載的作用。
在橋梁加固實踐過程中，關于這一技術手段的設計，應做如下幾點要求：
⒈要提高橋梁結構的抗彎能力。一般應設計在構件的受拉區的表面粘貼鋼板,使鋼板與原結構形成整體來受力,此時以鋼板與混凝土粘結處的混凝土局部抗剪切強度控制設計。合理與安全的設計應控制在鋼板發生屈服變形前,粘結處混凝土不出現剪切破壞。
⒉要加固和增加結構的抗剪切強度。當橋梁結構的主拉應力區斜筋不足,為了加固和增加結構的抗剪切強度,可將鋼板粘貼在結構的側面,并垂直于剪切裂縫的方向斜向粘貼(斜度一般為45°～60°),以承受主拉應力。
⒊補強設計要求。在進行補強設計時,鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮,將鋼板換算成鋼筋,也可根據實際情況將鋼板換算成原有的某種材料(如在石拱橋中的條石等)。原有構件承受恒載與活載,增加的鋼板承受原有構件承受不了的那部分活載。
⒋構造設計要求。在進行構造設計時,加固用的鋼板可按實際需要采用不同的形狀,但鋼板的厚度必須比計算出的厚度大些。用于抗彎能力補強的鋼板尺寸應盡可能薄而寬、厚度一般為4～6mm,較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應構件表面形狀。用于提高抗剪能力的鋼板厚度宜厚,其設計依實際情況而定,一般宜采用10～15mm。
⒌鋼板長度設計要求。應將鋼板的兩端延伸到低應力區,以減少鋼板錨固端的粘結應力集中,防止粘結部位構件出現裂縫或粘貼鋼板被拉脫現象的發生。
⒍充分考慮整體受力問題。粘鋼法加固橋梁,如何確保鋼板和被加固構件形成整體受力是加固成功與否的關鍵,所以,在補強設計時,除應考慮鋼板具有足夠的錨固長度、粘結劑具有足夠的粘結強度和耐久性外,為避免鋼板在自由端脫膠拉開,端部可用夾緊螺栓固定,或設置U形箍板、水平錨固板等,并在鋼板上按一定的距離用螺栓固定,確保鋼板與混凝土之間的粘結力滿足強度的需要。
一般來說錨貼鋼板加固工藝流程: 鋼板條制作→混凝土面和鋼板面處理→配膠→涂膠→鉆孔、打鉚釘固定鋼板→檢驗。
⒈鋼板條制作。 根據錨貼鋼板要求的規格和尺寸將鋼板制作成鋼板條, 并按鉚釘鉚接位置在鋼板上鉆孔。鋼板條的制作要求基本平整, 如果制成鋼箍時要求成型后的鋼板箍比構件外包尺寸大 1～1.5mm。
⒉混凝土表面處理。 輕微鑿掉混凝土松散層, 使混凝土表面大致平整, 然后用角向磨光機將與鋼板粘結面相連的混凝土打磨平整, 并用鋼絲刷將表面浮渣刷去, 粘貼鋼板前用空壓機將粘結面吹干凈。對于混凝土表面凹陷過大的部位, 應用修補材料將表面處理平整。
⒊鋼板表面處理。 將鋼板用磨光機打磨至金屬光澤,然后用粗砂輪片進行粗糙打磨, 打磨紋路與鋼板受力方向垂直。
⒋配膠和涂膠。結構膠配制好后, 用抹刀涂在已處理好的混凝土面上, 厚度以 1～3mm 為宜, 中間厚兩邊薄,然后將鋼板粘貼至預定的位置。
⒌鉆孔、打鉚釘固定鋼板。鋼板粘貼于預定位置后,應立即進行打鉚釘孔、打入異形鉚釘, 異形鉚釘全部打入后, 通過鉚釘對鋼板拉伸作用, 保證鋼板沿受力方向拉緊, 并將鋼板牢固地鉚接于加固構件上, 結構膠通過擠壓從鋼板邊緣擠出。
⒌質量檢驗。鋼板與建筑結構膠材料, 應該有相關材質證明書及產品合格證, 并對鋼板、結構膠進行現場抽樣檢驗。鉚釘現場抽樣, 在實驗室作單個鉚釘抗剪力試驗, 單個鉚釘抗剪力大于 40kN 為合格。
結論
總之，粘鋼加固橋梁是一項技術性強、要求高、行之有效的橋梁加固補強方法,它施工周期短、進度快、不需要大型設備、不需要很大的作業空間、不中斷交通節省投資,對通車工期要求嚴格的橋梁是一種行之有效的加固補強技術手段。
參考文獻
[1]諶潤水,胡釗芳,帥長斌，公路舊橋加固技術與實例[M]，北京人民交通出版社,2002。
[2] JTGD60-2004,公路橋涵設計通用規范[S]。
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