橋梁粘貼鋼板加固有哪些安全隱患?
橋梁粘貼鋼板加固有哪些安全隱患,?
橋梁是公路的主要組成部分,,維護橋梁的使用狀態(tài)是確保公路暢通、行車安全的關(guān)鍵。然而,,由于受到車輛以及各種環(huán)境因素的作用和影響,,公路橋梁在使用期內(nèi)將產(chǎn)生一系列病害;隨著時間的推移,,新建的橋梁終會成為舊橋,。所以對這些橋梁進行病害分析,提出相應對策,,進行維修加固,,具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
目前選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com ,,工程上常用的補強加固技術(shù)主要有體外預應力技術(shù),、粘貼碳纖維技術(shù)、粘貼鋼板技術(shù),、增大主梁或主拱圈截面技術(shù),、種植鋼筋技術(shù)、新舊混凝土連接技術(shù),、裂縫修補技術(shù),、混凝土缺陷修補技術(shù)和噴射混凝土技術(shù)等等。
一,、鋼與混凝土的粘結(jié)強度
1.1粘結(jié)抗剪試驗
在C40級的混凝土立方體試塊上,,用結(jié)構(gòu)膠粘合兩塊大小相同的鋼板,在結(jié)構(gòu)膠完全固化后進行剪切試驗,。結(jié)果表明,,剪切破壞發(fā)生在混凝土,而不在粘結(jié)面上,,混凝土的破壞面大于粘合面,。可見,,粘結(jié)抗剪強度大于混凝土的抗剪強度,。
1.2粘結(jié)抗拉試驗
把兩塊鋼板對稱地粘結(jié)在C40級的混凝土立方體試塊上,進行抗拉試驗,。結(jié)果表明,,拉斷面發(fā)生在混凝土試塊上,而粘結(jié)面完好,,混凝土的破壞面大于粘合面,。可見,,粘結(jié)抗拉強度大于混凝土的抗拉強度,。
用結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)的鋼板與混凝土,無論其粘結(jié)抗剪,還是粘結(jié)抗拉,,破壞均發(fā)生在混凝土,,粘結(jié)強度取決于混凝土的自身強度。因此,,鋼板與混凝土的粘結(jié)抗剪,、粘結(jié)抗拉強度,可取等于混凝土的抗剪強度,、軸心抗拉強度,。
二、粘貼鋼板加固設(shè)計
為了提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗彎能力,,一般在構(gòu)件的受拉緣的表面粘貼鋼板,,使鋼板與原結(jié)構(gòu)形成整體來受力,此時以鋼板與混凝土粘結(jié)處的混凝土局部抗剪切強度控制設(shè)計,。合理與安全的設(shè)計應控制在鋼板發(fā)生屈服變形前,,粘結(jié)處混凝土不出現(xiàn)剪切破壞。當橋梁結(jié)構(gòu)的主拉應力區(qū)斜筋不足,,為了加固和增加結(jié)構(gòu)的抗剪切強度時,,可將鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)的側(cè)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,。補強設(shè)計時,鋼板可作為鋼筋的斷面來考慮,,將鋼板換算成鋼筋,,原有構(gòu)件承受恒載與活載,增加的鋼板承受原有構(gòu)件承受不了的那部分活載,。
在構(gòu)件設(shè)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4-6 mm,,較薄的鋼板可有足夠的彈性來適應構(gòu)件表面形狀,。用于抗剪能力提高的鋼板厚度宜厚點,可依設(shè)計而定,,一般采用10-15mm,。設(shè)計鋼板長度時,應將鋼板的兩端延伸到低應力區(qū),,以減少鋼板錨固端的粘結(jié)應力集中,,防止粘結(jié)部位構(gòu)件出現(xiàn)裂縫或粘貼鋼板被拉脫現(xiàn)象的發(fā)生。
粘鋼法加固橋梁,如何確保鋼板和外加固構(gòu)件形成整體受力是加固成功與否的關(guān)鍵,。所以,,在補強設(shè)計時,除應考慮鋼板具有足夠的錨固長度,、粘結(jié)劑具有足夠的粘結(jié)強度和耐久性外,,為避免鋼板在自由端脫腔拉開,端部可用夾緊螺栓固定,,或設(shè)置u型箍板,、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(jié)力滿足抗拉或抗剪強度的需要,。
三、加固方案與施工工藝
3.1施工材料
加固所用的粘結(jié)劑,,必須粘結(jié)強度高,、耐久性好、具有一定彈性,。加固使用的鋼板,,一般以3號鋼或16號錳鋼為宜。鋼板,、連接螺栓及焊縫的強度設(shè)計值,,應按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定采用。粘鋼加固結(jié)合面的粘結(jié)強度,,除粘結(jié)劑本身強度應確保外,,主要取決于被加固構(gòu)件混凝土強度。因此,,粘鋼加固基面的混凝土強度等級不應低于C15,。對于受壓粘鋼加固,當采用梁側(cè)粘鋼時,,鋼板寬度不宜大于梁高的1/3,。粘結(jié)鋼板在加固點外的錨固長度,除滿足計算值外,,尚應保證一定的構(gòu)造要求,,同時錨固區(qū)尚宜增設(shè)u型箍板或螺栓等附加錨固措施。為防止鋼板銹蝕,,延緩粘結(jié)劑的老化,,鋼板表面應作密封防水防腐處理。
3.2化學灌漿法修補裂縫
粘鋼加固前,,對加固構(gòu)件基面產(chǎn)生的裂縫,,可采用化學灌漿法進行修補,。即將化學材料配制的漿液,用壓送設(shè)備將其灌入混凝土構(gòu)件的裂縫內(nèi),,使其擴散,、固化。因固化后的化學漿液具有較高的粘結(jié)強度,,能與混凝土較好粘結(jié),,從而增強了板的整體強度和耐久性,恢復板的使用功能,,達到防銹補強的目的,。
3.3梁的加固--粘鋼板加固法
粘鋼板加固法是用粘結(jié)劑(建筑結(jié)構(gòu)膠)將鋼板粘貼到梁需要加固的部位上,以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法,。粘鋼板加固不僅補充了原構(gòu)件的鋼筋不足,,而且還通過大面積的鋼板粘貼,有效地保護了原構(gòu)件的混凝土不再產(chǎn)生裂縫,,并使已有的裂縫得到控制而不繼續(xù)擴展,,從而增強了原結(jié)構(gòu)的整體性,提高了原構(gòu)件的承載力,。鋼板粘貼好后應立即用卡具,、支撐或膨脹螺栓等加以固定,并適當加壓,,以使膠液剛好從鋼板邊沿擠出為度,。若有局部不貼合處,可用木楔在鋼板與支撐裝置之間打入,,將鋼板與混凝土表面壓實,。臌脹螺栓一般兼作鋼板的承久附加錨固措施,其埋設(shè)孔洞應于鋼板起于活膠前配鉆,。目前使用的粘結(jié)劑都是在常溫20℃下固化,,24h后即可拆除夾具并支撐,3d后加固構(gòu)件即可受力使用,。注意在固化期間不得使鋼板有任何擾動,。構(gòu)件的粘鋼加固質(zhì)量一般采用非破損檢驗,外觀檢查鋼板邊緣的溢膠色澤,、硬化程度,以小錘敲擊鋼板檢驗鋼板的有效粘結(jié)面積,。應該使有效粘結(jié)面積錨固區(qū)不應小于90%,,非錨固區(qū)不應小于70%。
3.4加固施工要點
1)混凝土基面處理,。先清理混凝土破損基面,,鑿除松散混凝土,,然后對外露銹蝕鋼筋進行除銹,直至露出金屬光澤,,再將混凝土基面或缺陷部分用清水清洗干凈,,使基面保持干燥、無雜物,,最后采用環(huán)氧混凝土對混凝土剝落位置進行修補,,修補混凝土必須與原混凝土保持平整、密實,。
2)混凝土表面(粘貼面)處理,。在需粘貼加固的混凝土表面鑿除2mm-5 mm厚的表層砂漿及碳化層,使堅實的混凝土石外露,,并形成平整的粗糙面,,表面不平處應用尖鑿輕鑿整平,再用鋼絲刷刷毛,,剔除表層疏松物,,最后用無油壓縮空氣吹除表面粉塵或清水沖洗干凈,待完全干燥用脫脂棉蘸丙酮擦拭表面,。
3)鋼板粘貼面處理,。將鋼板條用方木支架架空平放,用磨光砂輪機或鋼絲刷磨機對粘貼面進行除銹和粗糙處理,,打磨粗糙度越大越好,,打磨紋路應與鋼板受力方向垂直,打磨完畢后先用干凈棉布將表面灰塵擦除,,再用脫脂棉蘸丙酮將鋼板表面擦拭干凈,。
4、質(zhì)量控制,。為避免混凝土基面及鋼板粘貼面打磨產(chǎn)生的灰塵污染已處理好的粘貼面,,打磨和清理作業(yè)均應批量作業(yè),為避免處理好的基面及鋼板粘貼面受到污染,,應盡量減短停放時間,。
總之,通過采取一定的技木措施對存在危險的橋進行改造加固,,來延長它們的使用壽命是一種行之有效的低成本維修方法,,如化學灌漿法、粘鋼板加固法,。文中針對橋梁加固施工中常見的粘貼鋼板施工問題,,分析了施工質(zhì)量的控制要點,為橋梁加固維修提供了一些參考意見,。