时间：2013-11-29 分类：工业设计
摘 要：旧桥加固应用了多种施工工艺，本文通过对池州市杜坞桥加固所运用的多种施工工艺的阐述，分析了当前危桥加固中高效、经济、安全的施工方法，以及施工中的注意事项，为以后的危桥加固施工取得了宝贵的经验。
关键词:碳纤维粘贴;钢板粘贴;环氧树脂砂浆;裂缝处理;加固。
一、桥梁概况及加固原因
1.1 桥梁概况
1、桥梁概况
杜坞大桥位于县道贵茶线上,全桥长461.5m,为十跨桁架拱片结构,桁架拱片采用斜杆式,采用微弯板形式形成桥面,桥横向采用三片桁架拱片。桥每孔净跨40.0m，基础为钻孔灌注桩，下部结构为块石砼重力式墩台。大桥桥面宽9.0m(7m行车道+2*1.0人行道)。大桥原设计荷载标准：汽-20，挂-100。该桥于1990年建成通车，运营至今已有二十年。
1.2 加固修建该桥的原因:
a、车流量增加，单车重量不断加大，部分微弯板及路面损坏。
b、伸缩缝损坏严重。
c、部分杆件露筋，砼碳化严重。
二、主要加固工艺内容
2.1更换损坏严重的微弯板。
2.2对于损坏严重的杆件，采用粘贴碳纤维布提高其承载能力。
2.3对于损坏严重的斜杆，四周采用钢板加固。
2.4对于部分微弯板及杆件上的裂缝，用环氧树脂浆液进行灌缝处理。
2.5砼损坏处理：对于部分砼剥落、空洞、蜂窝及麻面的用环氧树脂砂浆修补。
三、施工前的必要试验及技术准备工作
3.1 旧桥加固完善工程，对新技术新材料的采用比较多，技术含量较高，为在大桥施工中取得可靠数据，以便正确指导施工，所以在项目开展之前有必要进行部分新工艺的试验工作，如：旧桥加固中采用环氧树脂粘贴钢板等。
3.2 工程开工前的技术准备工
a 编制实施性的总体施工组织设计。
b 对主要施工项目编制施工实施细则及操作规程
c 组织专家评审会，对主要施工方案和工艺进行分阶段评审。
四、主要加固工艺的施工方法
(一) 裂缝处理施工
对混凝土桥梁结构上、下部存在的所有可见裂缝均进行相应处理①对于宽度≤0.15mm的裂缝，采用环氧胶泥封闭处理;②对于深度较深.宽度>0.15mm的裂缝，采用自动低压渗注法进行处理。
1、封闭裂缝
对于小于0.15mm的裂缝采用环氧胶泥进行封闭以达到恢复并提高结构性能和抗渗性的目的。
(1)裂缝的检查及标注
依据裂缝的检查报告中所标记的需要修补部位的位置，现场核实其裂缝数量、长度及宽度，标注出需要进行封闭的裂缝。宽度<0.15mm的裂缝用蓝色标注;宽度≥0.15mm的裂缝用红色标注。对裂缝醒目的标注以防止施工疏漏和统计差错。
(2)表面清理
对用蓝色标注先用铲刀、凿子清理裂缝周边杂物、尘土。
(3)切V型槽及清理
用云石机或角磨机沿裂缝切宽5mm，深5～10mm的V型槽。先用高压风枪吹去V型槽内及四周的粉尘，再用丙酮对槽内进行仔细清洗，并对缝两边5～6cm内进行清洗。
(4)配置环氧树脂胶泥
按产品说明要求配置环氧树脂胶泥
(5)涂刷环氧树脂胶液
在裂缝V型槽上(宽度30mm)均匀涂刷一层环氧树脂胶液。
(6)裂缝封闭及表面处理
待环氧树脂胶液半干时，用配置好的环氧胶泥填入V型槽内，压实、将外表面抹平。胶泥厚度不得小于1mm，宽度大于30mm;
(7)检查
表面封缝材料固化后应均匀、平整，不出现裂缝，无脱落。若达不到要求，需铲除重新封闭。
2、\"灌浆\"封闭工艺
裂缝处混凝土表面的处理 布设压浆嘴 裂缝封闭(勾缝) 试气 压浆 检查
主要的施工方法：
(1)裂缝表面混凝土表面处理，对裂缝两侧混凝土表面的劣化层必须用砂轮机去除并研磨;用空气喷嘴、砂轮机与毛刷将待补强区的粉尘及松动物质去除，用水洗净后，必须使其充分干燥。
(2) 确定注浆嘴位置，并预先贴上胶布，布置灌胶嘴原则是缝端及裂缝交叉处均应设嘴，骑缝布嘴，梁内外灌浆嘴宜错开布置，间距一般在30-50cm，并在裂缝交叉处加设灌浆嘴。
(3)裂缝勾闭：配制封缝用胶，用刷子涂刷在裂缝上，封闭裂缝;揭去设嘴处的胶布，以粘嘴用胶将注浆嘴跨缝粘牢。
(4)试气：在胶泥勾缝的周边上涂刷肥皂水，然后向裂缝中充压缩气体，如果有肥皂水气泡即为漏气，应再用环氧树脂进行封闭。
(5)压浆：压浆顺序一般是自下而上，从裂缝宽处向裂缝细端处的原则依次连续进行，以保证浆液充满缝隙，并观察相邻的注浆嘴，当流出浆液时，说明两嘴间裂缝已注入浆液，将补缝器移到另一个注浆嘴上使用;压胶过程中应做好施工纪录。
(6)检查：对于大体积混凝土，可取芯样检查，不宜取样时，可采用超声波混凝土探伤仪检查。
(7)全部裂缝注完后，第二天就可铲除注浆嘴和封缝材料。
(二)粘贴钢板
工艺流程：粘贴钢板位置放线定位 制作钢板 粘贴区域混凝土表面处理 粘贴钢板固定与密封 注胶 固化 检验 防腐处理。
1、测量放线
按设计图纸要求，在粘贴混凝土表面标出粘贴钢板的位置。
2、制作钢板
a)根据放样尺寸进行钢板下料，用冲击电钻在钢板表面按设计要求的位置钻孔，钻孔直径较锚栓直径大1~2mm，并在上、中、下各个部位预留少量直径1cm左右的浆液观察孔。#p#分页标题#e#
b)对钢板粘贴面用打磨机全部打磨出金属光泽，粗糙度达到40—80µm，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，再用丙酮擦拭干净，表面涂一层环氧树脂薄浆加以保护。
3、混凝土粘贴面处理
对被粘贴区域混凝土表面进行处理，除去2～3mm厚浮浆层，直至完成露出新面，局部凹凸处用尖凿放坡凿平，并用无油压缩空气吹出粉尘或清水冲洗干净，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。
5、粘贴钢板固定加压与密封
(1)固定钢板
将钢板托起悬挂在各螺栓上，拧紧螺母。按设计文件控制注浆层厚度，为使该厚度便于控制，可在每个紧固螺栓周围塞垫一定厚度的垫片。
(2)留排气孔
在粘贴面顶面每隔0.5米左右插入一软管作为排气管，钢板周边顶角设置排气管。
(3)周边密封
用抹刀采用封口胶将钢板周边缝隙、螺栓及注浆嘴周围间隙封闭，不允许出现密封不严的现象。应根据施工时气温及封口胶相应的初凝时间合理调制封口胶数量，以免浪费。已经开始初凝的胶禁止使用。
6、注胶
(1)配胶前应对结构胶两组分进行充分的上下搅拌，然后按比例配置后倒入灌胶容器内，并应立即开始注胶施工，每次配胶量应根据注胶速度、气温等具体情况确定。已经开始初凝的胶禁止使用。
(2)通过空压机或其它压力灌注机设备将胶液灌注至钢板与混凝土之间空隙，通过由下至上的孔洞观察胶液是否灌注充实，灌注时应从下方的孔洞开始流出浆液，此时堵住下方孔洞，直至浆液从最上方孔洞全部流出，表示胶液灌注满间隙。灌注时应防止浆液四处流淌。
7、固化
结构胶黏剂的固化时间随不同产品的性能而定，固化期中不得对钢板有任何扰动。
8、质量检测
钢板粘贴成型后，待粘贴胶完成固化后，用木槌轻敲钢板检查是否有空洞存在，粘贴面积如果小于95%(《混凝土结构加固技术规范》规定锚固区不小于90%，非锚固区不小于70%)，不密实区可补钻注胶孔和排气孔进行补胶。。
9、钢板除锈及防护处理：
钢板外露部分防锈后涂刷环氧类防锈漆进行防腐处理。
(三)粘贴碳纤维布施工工艺
粘贴碳纤维布施工工艺：构件表面处理――贴片前基层处理――涂刷底层涂料――环氧腻子修补――粘贴碳纤维片――表面防护――涂装。
1、施工要点
A、施工前应对粘贴部位混凝土的表层含水率及所处环境温度进行测量。若混凝土表层含水率大于4%或环境温度低于5℃，则应采取措施，在达到要求后再进行施工。施工前应按设计图纸加固部位放线定位。
B、去除被加固构件表面疏松部分，直至露出混凝土结构层。若有裂缝，应先进行修补，然后用修补材料修复平整，并保证混凝土保护层厚度不小于15mm。粘贴部位的混凝土，若其表面坚实，也应除去浮浆层和油污等杂质，并打磨平整，直至露出集料新面，且平整度应达到5mm/m构件转角处应打磨成圆弧状，圆弧半径应不小于20mm，表面打磨后，应用强力吹风器将表面粉尘彻底清除，用丙酮擦净混凝土表面，也可以用清水冲洗，但必须保证其充分干燥后才能进行下道工序施工。
C、粘贴碳纤维材料宜涂刷底胶时，应按粘结剂供应厂商的底胶配制说明书进行操作。底胶应用滚筒刷或特别的毛刷均匀涂在需要补强混凝土表面，调好的底胶应在规定的时间内用完。
D、找平处理
①应按产品生产厂提供的工艺规定配置找平胶。
②应对混凝土表面凹陷部位用找平填补平整，不应有棱角。
③转角处应采用找平材料修理成光滑的圆弧，半径不小于20mm
④在找平材料表明指触干燥后，进行下一工序的施工。
E、粘贴碳纤维布
①、按照设计要求的尺寸裁剪碳纤维布，严禁弯折，片材的剪裁数量应以一个班次的用量为准。根据每条碳纤维布的位置量出其长度，按实际长度剪裁碳纤维布，并编号按序放置。
②粘结剂的配制，应按粘结剂供应厂商提供的配比和工艺要求进行，且应有专人负责。调胶使用的工具应为低速搅拌器，搅拌应均匀，无气泡产生，并应防止灰尘等杂质混入。
③配置好的粘结剂均匀涂于需要粘贴部位的混凝土面上，裁剪好的碳纤维布敷在涂好粘结剂的基层上，用特制的滚筒沿纤维方向和碳纤维布的面上多次滚压，使粘结剂充分浸透碳纤维中，且使其平整，无气泡。
④进行空鼓检查，将有空鼓的位置可采用注入浸渍树脂法、割刀切入法填充树脂修补法或补丁修补法进行处理。
⑤需要贴双层位置贴片30min后，用滚筒将浸渍树脂均匀地涂刷于碳纤维片上，粘贴第二层碳纤维布。
F养护
①粘贴碳纤维布后自然养护24h以达到初期固化，并保证固化期间不受干扰
②在每道工序之后和树脂固化之前，用塑料薄膜遮挡表面以防止风沙和雨水的影响。
③碳纤维布粘贴后达到设计强度所需要的自然养护时间大约为：
平均气温10ºC以下为14天;
平均气温10ºC～20 ºC以下为7～14天;
平均气温20ºC以上约为7天。
2、检验与验收
A、施工开始前，应确认碳纤维布和粘结剂、底层树脂、找平材料的产品合格证和质量验收报告，其各项性能应满足设计要求。#p#分页标题#e#
B、粘结质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓部分的碳纤维布割除，以每边向外缘扩展10mm大小之间碳纤维布，用同样粘结剂补贴在原处。
C、正拉粘结强度达不到要求时，应将抽样检验所代表部位的碳纤维复合材料全部剥除重做。
D、碳纤维片材沿纤维受力方向的搓接长度应不小于100mm，当采用多条或多层碳纤维片材加固时，各条或各层碳纤维片材之间的搭接位置宜相互错开。
参考文献：
1、《桥梁工程鉴定与加固手册》.................................人民交通出版社
2、《公路工程质量检验评定标准》............................人民交通出版社
3、《公路桥涵施工技术规范》.................................人民交通出版社
