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浅析粘贴钢板加固桥梁质量 　　摘要：桥梁是公路的主要组成部分，维护桥梁的使用有这显著的经济效益和社会效益。本文介绍了粘贴钢板加固桥梁中钢与混凝土的粘结强度、粘贴钢板加固设计以及材料与施工要点。 　　关键词：粘贴钢板；加固；桥梁 　　 　　 桥梁是公路的主要组成部分，维护桥梁的使用状态是确保公路畅通、行车安全的关键。然而，由于受到车辆以及各种环境因素的作用和影响，公路桥梁在使用期内将产生一系列病害；随着时间的推移，新建的桥梁终会成为旧桥。所以对这些桥梁进行病害分析，提出相应对策，进行维修加固，具有显著的经济效益和社会效益。目前，工程上常用的补强加固技术主要有体外预应力技术、粘贴碳纤维技术、粘贴钢板技术、增大主梁或主拱圈截面技术、种植钢筋技术、新旧混凝土连接技术、裂缝修补技术、混凝土缺陷修补技术和喷射混凝土技术等等。 　　一、钢与混凝土的粘结强度 　　 1.1粘结抗剪试验 　　 在C40级的混凝土立方体试块上，用结构胶粘合两块大小相同的钢板，在结构胶完全固化后。进行剪切试验，结果表明，剪切破坏发生在混凝土，而不在粘结面上，混凝土的破坏面大于粘合面。可见，粘结抗剪强度大于混凝土的抗剪强度。 　　 1.2 粘结抗拉试验 　　 把两块钢板对称地粘结在C40级的混凝土立方体试块上，进行抗拉试验。结果表明，拉断面发生在混凝土试块上，而粘结面完好，混凝土的破坏面大于粘合面。可见，粘结抗拉强度大于混凝土的抗拉强度。 　　 用结构胶粘结的钢板与混凝土，无论其粘结抗剪，还是粘结抗拉，破坏均发生在混凝土，粘结强度取决于混凝土的自身强度。因此，钢板与混凝土的粘结抗剪、粘结抗拉强度，可取等于混凝土的抗剪强度、轴心抗拉强度。 　　二、粘贴钢板加固设计 　　 为了提高桥梁结构的抗弯能力，一般在构件的受拉缘的表面粘贴钢板，使钢板与原结构形成整体来受力，此时以钢板与混凝土粘结处的混凝土局部抗剪切强度控制设计。合理与安全的设计应控制在钢板发生屈服变形前，粘结处混凝土不出现剪切破坏。当桥梁结构的主拉应力区斜筋不足，为了加固和增加结构的抗剪切强度时，可将钢板粘贴在结构的侧面，并垂直于剪切裂缝的方向斜向粘贴(斜度一般为45°~60°)，以承受主拉应力。补强设计时，钢板可作为钢筋的断面来考虑，将钢板换算成钢筋，原有构件承受恒载与活载，增加的钢板承受原有构件承受不了的那部分活载。在构件设计时，加固用的钢板可按实际需要采用不同的形状，但钢板的厚度必须比计算出的厚度大些。用于抗弯能力补强的钢板尺寸应尽可能薄而宽、厚度一般为4~6 mm，较薄的钢板可有足够的弹性来适应构件表面形状。用于抗剪能力提高的钢板厚度宜厚点，可依设计而定，一般采用10~15 mm。设计钢板长度时，应将钢板的两端延伸到低应力区，以减少钢板锚固端的粘结应力集中，防止粘结部位构件出现裂缝或粘贴钢板被拉脱现象的发生。粘钢法加固桥梁，如何确保钢板和外加固构件形成整体受力是加固成功与否的关键，所以，在补强设计时，除应考虑钢板具有足够的锚固长度、粘结剂具有足够的粘结强度和耐久性外，为避免钢板在自由端脱胶拉开，端部可用夹紧螺栓固定，或设置U型箍板、水平锚固板等，并在钢板上按一定的距离用螺栓固定，确保钢板与混凝土之间的粘结力满足抗拉或抗剪强度的需要。 　　 　　三、加固方案与施工工艺 　　3.1 施工材料 　　 加固所用的粘结剂，必须粘结强度高、耐久性好、具有一定弹性。加固使用的钢板，一般以3号钢或16号锰钢为宜。钢板、连接螺栓及焊缝的强度设计值，应按现行国家标准《钢结构设计规范》规定采用。粘钢加固结合面的粘结强度，除粘结剂本身强度应确保外，主要取决于被加固构件混凝土强度。因此，粘钢加固基面的混凝土强度等级不应低于C15。对于受压粘钢加固，当采用梁侧粘钢时，钢板宽度不宜大于梁高的1/3。粘结钢板在加固点外的锚固长度，除满足计算值外，尚应保证一定的构造要求，同时锚固区尚宜增设U型箍板或螺栓等附加锚固措施。为防止钢板锈蚀，延缓粘结剂的老化，钢板表面应作密封防水防腐处理。 　　 3.2化学灌浆法修补裂缝 　　 粘钢加固前，对加固构件基面产生的裂缝，可采用化学灌浆法进行修补。即将公学材料配制的浆液，用压送设备将其灌入混凝土构件的裂缝内，使其扩散、固化。因固化后的化学浆液具有较高的粘结强度，能与混凝土较好粘结，从而增强了板的整体强度和耐久性，恢复板的使用功能，达到防锈补强的目的。 　　3.3梁的加固―粘钢板加固法 　　 粘钢板加固法是用粘结剂(建筑结构胶)将钢板粘贴到梁需要加固的部位上，以提高结构承载能力的一种方法。粘钢板加固不仅补充了原构件的钢筋不足，而且还通过大面积的钢板粘贴，有效地保护了原构件的混凝土不再产生裂缝，并使已有的裂缝得到控制而不继续扩展，从而增强了原结构的整体性，提高了原构件