桥梁维修质量控制与检验方式之研究

李会宁 佛山市交通运输工程质量监督站

桥梁维修质量控制与检验方式之研究

李会宁 佛山市交通运输工程质量监督站

本文将桥梁维修质量控制作为重点，对其现场检验方式进行了分析，在某工程的案例研究下，得出桥梁维修质量控制和检验的最优方式，促进了桥梁施工与修护工作的有效性，保证道路桥梁的安全性。

桥梁维修 质量控制 检验方式

1 工程概述

某高速公路东引桥预应力混凝土空心板连续刚构桥，桥跨布置为40×25m，上部结构是30m预制预应力混凝土空心板。经过现浇桥面板和现浇连续段整体化的处理，会形成连续体系，而且在墩高的基础上可以将其分成四跨一联、五跨一联的连续、钢构结合的结构形式。每个半桥由20块预制空心板构成，分为左右两幅，预制板的高度在90cm，而且存在15cm的现浇整体化混凝土层，上面设有10cm厚的沥青混凝土层，下部为双柱式桥墩，采用钻孔灌注桩的形式作为基础。

2 桥梁维修现场检验

2.1 现场检验方法

对于桥梁而言，现场检验的方法主要包括几种：首先，检查外观，可以通过目视、锤击等方式，对结合面处理以及粘贴的效果进行判定；其次，同步受力性能试验。将应力应变片贴在钢板、原有混凝土处，之后通过静载试验进行检测，对钢板、环氧混凝土以及原有混凝土之间的协调性、同步受力情况等进行判断。另外，可以在中断交通、正常通行的情况下，以贴碳纤维布和植筋为基础，进行对比正拉试验，从而对胶体强度形成过程进行分析，判断是否受到了交通的干扰影响，下面对其展开了详细分析。

2.2 同步受力性能实验

①选择现场试验位置。可以先在底板的不同位置粘贴4块钢板，分别在中断交通和正常通行的情况下于底板的相邻位置粘贴1000×1000mm的碳纤维布，同时放置8根植筋。

②选择试验荷载。通过对现场条件进行分析，可以在中跨合拢段的左右幅加两辆重车，重量总计为90t。

③布置钢板测点。图1为应变片的布置图，其中⑥编号是粘贴在箱梁底板混凝土表面的应变片，其他均粘贴在钢板表面。

图1 块外底板应变片布置示意图

3 桥梁维修质量控制措施

3.1 粘钢质量控制

在钢板粘贴之前，应该采用硬毛刷连续刷混凝土的凿毛面，将其中松散的浮粒清除，之后用丙酮或者工业酒精进行擦拭。对于螺栓孔，应该用气泵枪将粉尘吹去，并利用蘸有丙酮、工业酒精的毛巾从两侧开始拉抽擦拭，直到粉尘全部消失。此外，在螺栓使用之前，应该用丙酮擦洗，将油污清理干净。钢板的粘贴面经过打磨应该呈现出金属光泽，确保纹路与受力方向的垂直，在粘贴之前用丙酮或工业酒精进行粘贴面的清洗。粘结胶的配制在粘钢工作中也是需要重点关注的内容，要在厂家出具的比例下，按照以往经验进行粘结胶的配制，并由专人负责，不能由其他人代替。搅拌时要用专门的搅拌器，不允许人工搅拌，经过搅拌后的粘结胶其色泽应该均匀，不存在纹状纹理。螺栓植入时，要先将粘结胶放在螺栓孔中，使螺栓旋转进入，为了防止螺栓从另一侧冒出，可以用与螺栓直径相同的孔将另一侧堵住，进而完成螺栓植入。钢板粘贴之前，要用胶将混凝土表面不平整的地方进行处理，之后在钢板上涂胶，进行粘贴，使胶从钢板边缘处挤出。转向钢板实际上属于U型构件，为了确保粘贴后不会出现空洞，可以采用灌胶法，将钢板周围密封，设置相应的后气孔、溢出孔。完成粘贴之后，在粘结胶的固化期不能大幅度移动。

3.2 贴碳纤维布质量控制

碳纤维布的粘贴，要先在碳纤维布上仰贴50×50mm的钢板试块，展开正拉试验，进而对布、混凝土之间的粘贴牢固程度进行判定，检测胶体强度的形成过程是否会受到交通的影响及影响程度。为了对碳纤维布粘贴位置的影响以及效果重复性进行检验，得出更多的数据支持，可以在底板的不同位置粘贴8块50×50mm的钢板标准试块，正常通车时4块，中断交通时4块。将试验块粘贴在碳纤维布的表面，待固化之后方可进入下一项工序，如果受到外界因素的影响，导致固化时间延长，最长也不能超过3天。除此之外，应保证布点钢标准块之间的间距在550mm左右，采用高强度黏剂进行标准块的粘贴，之后进行碳纤维布的切割，注意要按照钢标准块的四周进行切割，进入混凝土的深度为15mm左右，缝的宽度在3mm左右，最后进行正拉试验。

3.3 植筋质量控制

将8根Φ14的钢筋植入到混凝土中，随后进行正拉检测，检测胶体强度的形成过程是否会受到交通的影响及影响程度。为了对植筋位置的影响以及效果重复性进行检验，得到更多的数据，可以在底板的不同位置粘贴8根Φ14的钢筋试件，正常通车时4根，中断交通时4根。之后采用公称直径14mm的热轧带肋钢筋，其钻孔深度为16cm，植筋前要将孔内清理干净，先注入胶，随后立即植入钢筋，按照顺时针的方向一边转动一边插，直到达到规定的深度。完成植筋之后，要固化7天再进行正拉试验，如果有特殊情况，要在1天内解决，及时完成正拉试验，对其质量进行有效控制。

3.4 试验结果研究

①钢板试验结果研究。通过现场的应变测试可以得出①号、②号钢板在加载过程中自身以及所对应的混凝土应变变化，首先，通过现场敲击，发现无异响，能够判定灌胶处于饱满状态，没有出现空洞现象，充分满足施工标准中的相应要求；其次，通过分析钢板与对应混凝土的应变对比图，发现钢板上的应变与周围的混凝土应变在活载阶段、加载阶段以及卸载阶段中大致相同，相差不到3个微应变，这就说明，试验荷载下新粘贴的钢板与周围混凝土的受力情况是相同的；再次，卸载之后应变基本上全部恢复，残余的应变大概在两个微应变之内，这就水明测试系统具有较小的误差，测试效果比较好；最后，实际上，混凝土与钢板的应变最大值大约在16个微应变以内，恰好与计算值完全吻合。从这一方面来讲，测试的结果具有较强可信度，钢板和周围的混凝土也十分协调。通过本次试验可以看出，该桥梁工程活载对粘钢强度具有较小的影响，因此在采用相应的辅助措施之后，即增加螺栓锚固，避免混凝土表面出现撕裂破坏现象，在不中断交通的情况下进行粘钢加固是完全可以满足设计要求的。

②碳纤维布试验结果研究。通过试验分析可知，两组试件全部是碳纤维布混凝土内聚破坏，而破坏面基本上都是混凝土面拉坏。

③植筋试验结果研究。通过试验分析可知，两组钢筋全部是胶黏结与混凝土粘合面粘附破坏或者是黏胶剂与钢筋黏附破坏。

综上所述，在桥梁维修加固过程中，钢板与混凝土所对应的检测点会随着幅度的改变而变化，其变化频率是一致的，通过对粘钢试验、碳纤维布试验以及植筋试验进行分析，由此可以断定，工艺试验钢板与混凝土是共同受力的，所以在不中断交通的情况下也能进行粘钢施工，进而确保桥梁维修质量，实现高速公路的安全运营。

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