1.工程概況
某公路橋為簡支T梁結構,中跨為5m,邊跨為4.5m,T梁設計采用170級混凝土(舊級),隨著車流量日益增加,橋面荷載已大大超過原設計標準,致使橋梁結構嚴重受損,在橫梁的L/2-L/4之間,出現起于廠緣并向上延伸貫穿到橋面板底的垂直裂縫,裂縫寬度超過允許值0.2mm,最寬處已達0.48mm。
2.加固工藝及膠粘劑的選擇
為不影響橋面正常交通,縮短工期、決定采用粘接工藝對公路橋進行修補加固,即首先對主梁下緣采用環氧混凝土粘貼鋼筋加固,在每片主梁跨中下緣粘貼4根φ18的鋼筋,鋼筋長度為2m,加固范圍為3m,鋼筋焊接在N1和N2錨固鋼板上,鋼板厚度為8mm;然后用建筑結構膠在橫梁、邊橫梁的跨中及腹板上粘貼8mm厚的鋼板。下緣粘貼長度為2m(N3和N7兩點間),腹板粘貼長度為700mm。高度分別為450mm(N4點)及550mm(點),橋面板的跨中下緣粘貼寬700mm,長730mm(N6點)和830mm(N6點),厚8mm的鋼板各2塊,施工時。采用木結構吊腳手架,配備6跨腳手楞木,5跨腳手板,實行流水翻轉,成功一跨,翻搭一跨,膠粘劑采用自配環氧樹脂膠粘劑和不飽和聚酯膠粘劑。
3.加固施工工藝
(1)主梁加固
① 表面處理 將需要加固部位的混凝土表面風化層鑿除,直至能見粗骨料,并按設孔要求在梁上鉆孔,鉆孔若遇到梁內鋼筋,孔位可稍作移動,然后用丙酮清洗干凈,須埋膨脹螺栓;
② 將鋼墊板與梁上孔位對齊鉆孔,然后進行噴砂除銹,再用丙酮將鉆孔與鋼筋清洗干凈,并將加固鋼筋焊于墊板上制成錨固板,情除焊渣污垢,將錨固板用膨脹螺栓固定在梁上;
③ 將環氧樹脂、固化劑、稀林劑按。—定比例充分跳合攪抑均勻,制成環氧清漿,在粘接部位的混凝土及鋼筋表面涂抹一層,將水泥、曬干過篩的黃砂、石子片等填料按比例充分攪拌均勻,再將事先配好的環氧清漿倒入,攪拌均勻制成聚合物混凝土,其質量配比為:
E-44:水泥:T-31固化劑:KH-550:石子片:丙酮:中砂=100:100:22:1:300:16:150,將制成的聚合物混凝土攤鋪在貼有塑料薄膜的模板上,用“U”形螺栓托住模板底加壓,使混合料貼緊大梁并能擠出模板側框,24h后拆模,拆模后整理邊角處,并檢查已成型的加固補強層。若敲擊檢查出現浮音,則說明該處有孔隙,必須鑿開進行灌漿修補,主梁最好一次完成加固,鋼筋骨架外凈保護層應均大干20mm。
(2) 橫梁和橋面板的加固
① 刷洗需加固部位的混凝土表面,磨去表面2-3mnl碳化層,用丙酮清洗;
② 按設計要求鉆孔,預埋膨脹螺栓;
③ 將補強鋼板按尺寸加工成形,與橫梁和橋面板上頂埋螺栓配位鉆孔并編號,然后噴砂除銹,在垂直于受力方向上用砂輪打磨,再用丙酮清洗鋼板表面;
④ 在處理好的混凝土表面涂抹一層環氧清漿,以增強其與鋼板間的結合力;
⑤ 將不飽和樹脂、固化劑、固化促進劑、水泥等按一定的比例配制不飽和聚酯膠漿,在混凝土表面及鋼板粘接面上同時涂抹1-3mm厚的膠漿,對正孔位,擰緊膨脹螺栓并加以支撐,以膠漿剛好從鋼板邊縫擠出為宜,然后,在鋼板四周用海棉條嵌縫堵漏;
⑥ 鋼板粘好后,用小錘輕敲壁面,如有空洞聲則應剝下鋼板重新補膠粘接,在15℃以上保持24h后,拆除支撐,當環境溫度低于15℃時,可在橋孔懸掛洲布封閉,用碘鎢燈照烤加溫。
4.加固效果
采用以上土藝可不影響公路嬌正常的交通,公路橋補強加固后,經有關部門檢驗,強度滿足車流量對橋梁強度的更高要求,公路橋補強后使用近2年末再發牛裂縫。