摘要：针对人沙河桥的病害情况，介绍了采用环氧树脂灌缝、粘贴碳纤维布、粘贴钢板等新材料、新施工工艺对危旧桥梁进行加固维修的方法，并对斜撑加固及桥面铺装施工工艺进行了分析。实践表明，通过以卜加固维修工艺能够解决大沙河桥的病害情况，使桥梁的使用寿命得到提高。 


　　O 引言 

　　 大沙河桥位于甘肃临泽县境内G312线K2764+942处，东西全长133．57 m。为5孔(11．25 m+3x11．40 m+11．25 m)少筋微弯板组合工字梁桥，修建于1967年，下部为双柱式钻孔灌注桩墩台，桥面净宽度7．00 m+2x0．25 m。后于1990年采用简支体系转化为连续体系的方法进行了加固改造，在原桥下游单侧增加3片微弯板组合等截面连续工字粱，同期义在该桥东岸接长5孔。 

　　 将原桥东岸0号桥台改为扩大基础重力式墩身(改造后为5号墩身)，上部结构为9．00 m+3x18．00 m+9．00 m部分预应力连续空心板，下部结构为双柱式钻孔灌注桩墩台，桥面净宽度9．00 m+2x1．75 m．桥梁设计荷载为汽车20级，挂车100级。 

　　1 旧桥病害情况 

　　 (1)第一至第五跨部分预应力连续空心板在以第三跨轴线对称的第二、第四跨的2号预制段与3号预制段现浇湿接缝处(第二道、第五道湿接缝)最大裂缝宽度达10 mm，裂缝处板底钢筋锈蚀、断裂，板底错台位移达20 mm。 

　　 (2)第一跨l号板及第二跨7号板板底有纵向裂缝，裂缝最大宽度达1 mm。 

　　 (3)第二号桥墩处靠东岸一侧变截面部分有斜向裂缝，裂缝最大宽度达1 mm。 

　　 (4)第六至第十跨原桥加宽段部分横系梁端部开裂。 

　　 (5)第七号桥墩靠上游一侧盖梁混凝土脱落，对应工字梁底裂缝明显。 

　　 (6)第六至第十跨原桥加宽段，工字梁裂缝明显，微弯板纵向裂缝最大宽度达0．5 mm，反射至桥面处，裂缝明显可见。 

　　 (7)桥面泄水孔堵塞，伸缩缝渗水损坏。桥面铺装坑洼不平、积水严重。 

　　2总体加固方案 


　　 对全桥裂缝进行灌缝处理以增强混凝土的完整性，对外露锈蚀钢筋进行除锈处理，并对原混凝土损坏部分进行凿除修补。在第二、第三、第四跨空心板湿接缝下缘先粘贴锚固20 mm厚钢板补强，再用H型钢混凝土斜撑支撑。对第六至第十跨工字梁底面粘贴碳纤维布加固，拆除原桥面系，浇注15 cm厚钢筋混凝土而板，以改善荷载横向分布状况，另在斜撑处(第一至第六道湿接缝)及旧桥工字梁段桥墩处(6～9号桥墩)设局部补强钢筋网。全桥在0号桥台、5号桥墩、10号桥台处重没3道FM-60型伸缩缝，重新预制安装桥面人行道板及栏杆系。 

　　3裂缝处理 

　　3．1灌缝维修工艺流程 

　　 打磨、清理裂缝表面及缝内杂物一粘贴灌浆底座一用封缝胶封闭裂缝表面一检验封缝是否严实一如不严实，一次封缝一用灌浆器灌缝一封闭灌浆口一清理已处理的裂缝表面，恢复外观一检查灌缝的质量。 

　　3．2灌缝维修施工工艺 

　　 (1)封闭裂缝前须在裂缝两侧2-5 cm的距离内清除表面的灰尘、油污、松动物等，并用小型工业吸尘器吸出缝中的泥土等堵塞物，注意缝中不得进水。在裂缝较宽处、开口较通畅的部位设置灌浆底座。 

　　 (2)用封缝胶封住裂缝表面。封缝胶是一种快干型粘贴胶。由甲、乙2种原料配制而成。配制比例为甲料：乙料=3：1，少量配制，随配随用。 

　　 (3)待封缝胶固化后，用中性肥皂水涂抹在裂缝表面，用空的灌浆器推入窄气，观察裂缝处是否有气泡冒出，以检验封缝是否严实。如果不严实的话，应冲去中性肥皂水，晾干后进行二次封缝，保证灌浆前封缝严实，同时灌浆底座与梁体粘结密闭。应该保证底座的灌浆口不能被封缝胶堵住，否则无法灌入灌缝胶。 

　　 (4)经检查封缝严实、密闭后，用专用的灌浆器灌注灌缝胶。灌缝胶由甲、乙2种原料配制而成，配制比例为甲料：乙料=4：l，灌缝胶一次不宜配的过多，一般每次配制最以不超过1 kg为宜，随配随用，防止灌缝胶凝固。灌浆器口连接到底座入口处，松开弹簧：加压5-6 min后，观察灌浆器内的胶是否仍在缓慢进入裂缝，如果裂缝内还能灌进灌缝胶，应继续加载，直到裂缝里再也灌不进胶时卸下灌浆器，并迅速拧上堵头。 

　　 (5)裂缝封闭后，一股在温度20~℃-25℃条件下，养护5-7天，期间结构不得受振、受潮，以保证修补质量。等胶体形成强度后要清理注胶表面。恢复外观。 

　　4粘贴处理 


　　4．1粘贴碳纤维布 

　　4．1．1 粘贴碳纤维布工艺流程 

　　 打磨、清理梁体表面一粘贴表面找平→涂刷第→层粘贴(底层)胶→涂刷第二层粘贴胶→粘贴碳纤维布→涂刷第三层粘贴胶→养护→检验粘贴质量。 

　　4．1．2 粘贴碳纤维布施工工艺 

　　 (1)首先将需要粘贴碳纤维布的工字梁底用砂轮打磨平整，清除表面腐蚀、剥落的混凝土和灰尘，使粘贴面露出骨料，表面有油污的应用脱脂棉纱蘸丙酮或二甲苯溶液等清洗，然后用高压水枪清洗梁体粘贴面的粉尘。按设计要求对梁底裂缝进行灌缝或封缝处理，混凝土的凹陷部位用环氧砂浆修补找平。 

　　 (2)找平材料表面干燥后，把刷涂料用的滚子蘸以事先兑好的碳纤维粘结胶，在梁体粘贴面上来回滚动，涂抹一层底胶。粘结胶由环氧类主料和固化剂2种材料配制而成，2者的推荐重量比为3：1。也可以根据实际情况调节固化剂的用量来加快或延缓胶体的固化时间。 

　　 按以上的比例配制的粘结胶固化时间为20-40 min．固化时间也会受到温度影响，温度较高时同化较快。推荐的施工温度为20℃，施工温度低于5℃或雨天应停止施工。粘结胶不能与水相溶，因此必须保持粘贴面的干燥。底胶须涂抹均匀，使梁体表面充分浸透，但也不宜过多，以不形成聚集的小液滴为好，防止底胶固化后，形成小疙瘩，影响碳纤维布的粘贴质量。 

　　 (3)底胶固化4 h以后，方可涂抹第二层胶及粘贴碳纤维布。碳纤维布纤维条的方向应与加固部位受拉力的方向一致。粘贴时，要一次粘贴平整，用滚予顺着纤维走向来回滚动，防止形成褶皱、损伤纤维条或多次扰动碳纤维横向的编制线。以免碳纤维条松散或改变碳纤维条的受力方向。碳纤维布确实需要搭接时，接头处至少要搭接10 cm以上．搭接部位应避开构件应力最人区段，且搭接端应平整无翘曲。多层搭接的各层接口位置应不在同一截面上，每层接口位置的净距离应大于20 cm。 

　　 (4)粘贴强度形成期问(一般为3天)不得有加载、振动等干扰，必要时应保持成型所需要的压力。在固化4 h后，涂抹第三层胶，以保护碳纤维布不受外界环境条件影响。涂抹要均匀，防止漏抹。 

　　4．1．3 注意事项 

　　 (1)在施工前必须选择合适的粘结剂，掌握材料的各有关参数，以确保它有足够的强度。 

　　 (2)粘贴面必须打磨平整，并且打磨至新鲜的混凝土面，使粘贴后能保证碳纤维丝共同受力，同时又确保碳纤维布与混凝土结构共同受力。 

　　 (3)在施工过程中，每层胶都必须处理好，特别是粘贴碳纤维布前需要对开裂的梁底粘贴面用环氧树脂灌缝处理，恢复梁体的整体性。 

　　 (4)粘贴碳纤维布的粘结胶，尽可能充分地渗入到碳纤维丝之间，确保梁体与碳纤维布共同工作。 


　　4．2粘贴钢板 

　　4．2．1粘贴钢板工艺流程 

　　 对钢板和空心板底面粘贴面进行处理→布设钻孔位置并钻孔→清除孔内浮尘及杂物→配制植筋胶，在孔内注胶、锚栓涂胶一锚栓植入孔内一支撑并固定锚栓一在钢板上钻孔、刻痕，同时在空心板底粘贴面和钢板上涂抹粘贴胶一拧紧锚栓螺帽并固定好钢板→检查验收→粘贴第二层钢板。 

　　4．2．2粘贴钢板施工工艺 

　　 (1)对混凝土板底粘贴面进行处理，清除表面破损部分，然后凿平，使粘贴面露出骨料。布置钻孔的准确位置，参照原设计图纸并配合钢筋探测仪，尽量使布孔的位置避开钢筋。钻孔时，孔道方向尽量要与空心板底面垂直。钻孔的直径为锚栓直径加4 mm，不能随意增大。2台电锤在同一片空心板上钻孔的距离必须大于5 m，以免引起较大的振动。钻孔结束后，清除粘贴面及孔内的积水和杂物，并用棉丝擦去粉尘，用丙酮清洗孔壁。 

　　 (2)按产品说明，配制植筋胶(配制比例为甲料：乙料=3：1)，每次配制的量不超过1kg。配好后，注入孔内一部分，并在锚栓上涂抹一部分，其量以锚栓入孔后胶体在孔中溢出为宜。应注意锚栓外露部分要用塑料等包裹。防止胶体流到锚栓丝口上而无法拧上螺帽。用木棒支撑固定锚栓。防止锚栓滑动。养护3天，期间，不能扰动锚栓。 

　　 (3)根据锚栓在空心板上的位置，在钢板对应何置精确钻孔，并在粘贴面上加工菱形格状刻痕，有锈的还应该除锈。 

　　 (4)按产品说明，配制粘贴胶(配制比例为甲料：乙料=3：1)，同时在空心板底面和钢板粘贴面上均匀涂抹粘贴胶。然后将钢板粘贴在空心板底面上。拧紧螺栓此时，如有胶水挤出，证明钢板与梁底粘贴密实，否则应补胶，保证有效粘贴面在90％以上。 

　　 (5)粘贴胶固化后，组织检验第一层钢板粘贴质量若合格则按此法粘贴第二层钢板。 

　　5斜撑加固及桥面铺装施工工艺 

　　5．1 H型钢混凝土斜撑加固施工工艺 

　　 斜撑设计用HKl80CH型钢，采用25 mm厚和16mm厚16号锰钢钢板进行焊接加工；预制、安装H型钢混凝土斜撑及斜撑横系梁。预制斜撑时应预留斜撑支， 撑点焊接施工段及预埋横向联系的连接钢板；H犁钢混凝土斜撑安装好，在粘贴好的钢板上焊接斜撑支撑点；H型钢斜撑支撑点焊接完毕，焊接斜撑支撑处加劲钢板；斜撑横系梁安装时，将横向联系的连接钢板进行焊接；焊接完成后，再浇筑预留焊接施工段C30膨胀混凝土。 

　　5．2 C40防水混凝土桥面铺装施工工艺 

　　 拆除原桥栏杆系、人行道板及桥面铺装混凝土结构，同步预制人行道板、栏杆系小型构件；拆除旧桥面系，完成后用高压水枪冲洗干净，布设桥面钢筋网及补强钢筋网，同步预埋人行道板安装钢板、泄水管并预留伸缩缝位置；现浇C40防水混凝土桥面铺装，最后安装人行道板、栏杆系。 

　　6 结语 

　　 大沙河桥改造完成后，达到了总体加同方案的要求。实践证明环氧树脂、碳纤维布粘贴等新材料、新方法在危旧桥梁加固改造中的应用比较理想，为同类桥梁施工加固提供了有益的参考。