1.工程概況
某省境內兩座跨徑25m、30m,全長各100m的鋼筋混凝土懸臂梁橋因原設計荷載標準較低,長期處于超營運狀態,造成梁橋多處出現嚴重開裂,影響橋梁的安全使用。
2.粘接加固工藝及膠粘劑的選擇
經專家論證,最后決定:
① 對主梁正彎矩區段的大梁底面粘貼玻璃鋼,以提高主梁(主要受力構件)的抗彎剛度;
② 對全橋混凝土裂縫灌注環氧膠漿,改善整體性,提高剛度;
③ 對橋梁有關部位用環氧砂漿粘貼鋼板加固;
④ 邊跨主梁底部鑿除原混凝土,增焊主筋加固后,用環氧小石子混凝土澆筑新保護層。
粘貼玻璃鋼可用雙組分環氧樹脂結構膠,如上海康達化工實驗生產的WD3003建筑結構膠、北京市天山新材料技術公司生產的TS811高強度結構膠;裂縫灌注用冶金部建筑研究總院生產的AB型灌漿樹脂,粘貼鋼板可用中國科學院大連化學物理研究所生產的JGN-HT建筑結構膠;保護層可用環氧結構膠添加水泥、砂、石子制成的環氧砂漿制作。
3.加固工藝
(1)主梁正彎矩區段的大梁底面粘貼玻璃鋼
按要求將WD-3003建筑結構膠甲、乙兩組分混合均勻,以此為膠料、用手核糊10層玻璃纖維希,形成總厚0.8cm的玻璃鋼,為提高鋼6度,在玻璃鋼層中部,增設一層捆扎成簾狀的高強鋼絲,鋼絲間隙用環氧砂漿填平。
(2)全橋混凝土裂縫灌注環氧膠漿
用冶金部建筑研究總院生產的自動壓力灌漿器和AB型樹脂進行裂縫壓力灌注。
(3)主梁腹板粘貼鋼板及吊梁牛腿側面粘貼鋼板
在腹板上,用JGN-HT建筑結構膠粘貼與主拉力方向垂直(一般跨越裂縫)的斜向鋼板,斜鋼板兩端設一定長度的水平鋼板,以便加固;用螺栓加壓固定,以分組斜截面應力,以此增加抗剪強度,提高主梁承裁能力。
用JGN-HT建筑結構膠粘貼三向條形鋼板十鑿毛后的混凝土表面,并用螺栓加壓固定,以此增強牛腿剛度,分招原縱橫及斜向鋼筋應力,修補壓裂部分混凝土,加強整體性。
(4)邊跨主梁底部澆注新保護層
鑿除邊跨主梁底部原混凝土,增焊主筋加固后,用活動模板以千斤頂擠壓,分段澆注環氧小石子混凝土,形成新的保護層,防止鋼筋銹蝕以及梁底承載能力,環氧小石子混凝土由環氧結構膠添加適量水泥砂、石子配制而成。
4.加固效果
加固前后,以相同汽車排列荷載進行試驗,證實加固效果十分理想,應力和撓度的觀測數據表明:粘接加固材料受力正常,新舊材料共同分擔門勺力,各部位剛度比加固前增加了20%-30%。梁橋的載荷標準比原設計提高了兩級,采用上述加固工藝還縮短了施工工期,節省了一筆可觀的新建經費。