一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法及桥梁 |
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| 申请号 | CN202410165475.X | 申请日 | 2024-02-05 | 公开(公告)号 | CN117947715A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 武汉誉城千里建工有限公司; | 发明人 | 于顓; 左永; 陈灯; 王佳; 张浩; 安阳; 杜志豪; | ||||
| 摘要 | 本 申请 涉及一种基于桥盖梁的粘贴 钢 板加固的施工方法及 桥梁 ，其包括：在盖梁的待加固区域植入螺杆；对钢板进行打孔并固定于所述螺杆上，并在所述钢板与所述盖梁之间预留间隙；封闭钢板边缘，将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中，完成加固。由于使用注胶粘贴钢板加固盖梁满足桥梁结构加固的施工要求，投入少，作业占地少，无 混凝土 湿作业，重量轻操作方便，安全可靠度高，加固后增加重量少，植筋少，可以减轻既有结构的二次损伤，大大提升了施工组织效率，降低了施工成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法，其特征在于，其包括： |
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| 说明书全文 | 一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法及桥梁技术领域[0001] 本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法及桥梁。 背景技术[0002] 随着桥梁工程建设的规模不断扩大，运营使用的桥梁越来越多，随着时间的推移桥梁会逐渐出现病害，因而需要提升改造的桥梁越来越多。 [0003] 相关技术中，桥梁改造提升的方法有增大截面法、拆除新建法等。增大截面法工序多，现场焊接植筋多，施工质量难以保证，现场湿作业不利于环保。拆除新建法投入较大，拆除及新建属于超危大，安全风险也高些，工期长，现场湿作业也不利于环保，各类材料堆放加工区占地资源较大。 发明内容[0004] 本申请提供一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法及桥梁，可以解决相关技术中工序多，植筋多，施工质量难以保证，不利于环保，投入大，安全风险高，工期长，占地资源较大的问题。 [0005] 第一方面，本申请实施例提供了一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法，其包括：在盖梁的待加固区域植入螺杆；对钢板进行打孔并固定于所述螺杆上，并在所述钢板与所述盖梁之间预留间隙；封闭钢板边缘，将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中，完成加固。 [0006] 结合第一方面，在一种实施方式中，在所述在盖梁的待加固区域植入螺杆之前，还包括：探测所述盖梁内的钢筋布置，错开所述钢筋进行钻孔；清理孔内浮尘，在孔内灌注结构胶。 [0007] 结合第一方面，在一种实施方式中，所述在盖梁的待加固区域植入螺杆包括：将所述螺杆的植入端蘸上胶液，植入的同时转动所述螺杆。 [0009] 结合第一方面，在一种实施方式中，所述钢板采用通长布置，若下料长度小于最大粘贴钢板长度，利用两条钢板对接焊成整体。 [0010] 结合第一方面，在一种实施方式中，所述封闭钢板边缘包括：将注入嘴粘结在所述钢板的注入孔上，并在所述钢板的角点处及边缘插入排气管；在所述螺杆上罩上盖碗，利用钢板封边胶封闭钢板边缘，完成封边。 [0011] 结合第一方面，在一种实施方式中，所述将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中包括：待封边胶固化后，将粘钢灌注胶从注入嘴注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中，直至所有排气管均有胶液流出。 [0012] 结合第一方面，在一种实施方式中，所述将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中之前，还包括：以大于等于0.1MPa的压力将粘钢灌注胶由注入嘴压入；当排气孔出现胶液后停止加压，堵住排气孔，维持10分钟以上。 [0013] 结合第一方面，在一种实施方式中，在所述在盖梁的待加固区域植入螺杆之前，还包括：处理所述盖梁表面的裂缝；当所述裂缝宽度小于0.15mm时，进行裂缝封闭处理，当所述裂缝宽度大于0.15mm时，进行裂缝灌浆处理。 [0014] 第二方面，本申请实施例提供了一种桥梁，所述桥梁采用上述的基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法建造而成，所述桥梁包括：盖梁，其植入有螺杆；钢板，其固定于所述螺杆上，所述钢板与所述盖梁之间设有间隙，所述间隙内填充有胶液。 [0015] 本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括： [0016] 本发明实施例提供了一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法及桥梁，由于使用注胶粘贴钢板加固盖梁满足桥梁结构加固的施工要求，投入少，作业占地少，无混凝土湿作业，重量轻操作方便，安全可靠度高，加固后增加重量少，植筋少，可以减轻既有结构的二次损伤，大大提升了施工组织效率，降低了施工成本。附图说明 [0017] 为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0018] 图1为本发明实施例提供的基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法的流程图； [0019] 图2为本发明实施例提供的基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法建造的桥梁的结构示意图。 [0020] 图中标号： [0021] 1、盖梁；2、螺杆；3、钢板；4、桥墩。 具体实施方式[0022] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 [0023] 本申请提供一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法及桥梁，其能解决相关技术中工序多，植筋多，施工质量难以保证，不利于环保，投入大，安全风险高，工期长，占地资源较大的问题。 [0024] 图1是本发明实施例提供的一种基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法，其可以包括：S01、在盖梁的待加固区域植入螺杆；S02、对钢板进行打孔并固定于所述螺杆上，并在所述钢板与所述盖梁之间预留间隙；S03、封闭钢板边缘，将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中，完成加固。本实施例中，由于使用注胶粘贴钢板加固盖梁满足桥梁结构加固的施工要求，投入少，作业占地少，无混凝土湿作业，重量轻操作方便，安全可靠度高，加固后增加重量少，植筋少，可以减轻既有结构的二次损伤，大大提升了施工组织效率，降低了施工成本。 [0025] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，在所述在盖梁的待加固区域植入螺杆之前，还可以包括：探测所述盖梁内的钢筋布置，错开所述钢筋进行钻孔；清理孔内浮尘，在孔内灌注结构胶。通过施工中直埋锚固螺栓，并在植入螺杆之前使用钢筋探测仪探测错开钢筋进行钻孔，既能保证钻孔一次成型提高效率，节约成本，又能保证不会因钻孔损伤既有钢筋，影响既有结构承载力。 [0026] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述在盖梁的待加固区域植入螺杆可以包括：将所述螺杆的植入端蘸上胶液，植入的同时转动所述螺杆。为保证孔内胶体饱满，注胶完成后，将螺杆植入端蘸少许胶液，缓缓插入植筋孔，植入螺杆时边插边沿一定方向转动多次，以使植筋胶与螺杆和孔壁表面粘结密实。 [0027] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，在所述对钢板进行打孔之前，还可以包括：对钢板的粘贴面进行除锈和粗糙处理，并粘贴隔离胶带，用丙酮清洗盖梁表面和钢板粘贴面。通过对钢板的粘贴面进行预处理，以保证钢板和盖梁的表面粘结更密实。 [0028] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述钢板采用通长布置，若下料长度小于最大粘贴钢板长度，利用两条钢板对接焊成整体。本实施例中，加固用钢板条尽量采用通长布置，若下料长度小于最大粘贴钢板长度，应用两条钢板对接焊成整体，从而保证钢板的强度。 [0029] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述封闭钢板边缘可以包括：将注入嘴粘结在所述钢板的注入孔上，并在所述钢板的角点处及边缘插入排气管；在所述螺杆上罩上盖碗，利用钢板封边胶封闭钢板边缘，完成封边。通过封闭钢板边缘，便于后续在钢板和盖梁之间注胶，防止漏胶。 [0030] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中可以包括：待封边胶固化后，将粘钢灌注胶从注入嘴注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中，直至所有排气管均有胶液流出。本实施例中，通过在钢板与盖梁之间的间隙中注胶直至所有排气管均有胶液流出，保证钢板与盖梁之间的间隙中的胶水灌注密实，保证钢板粘贴的质量。 [0031] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，所述将胶液注入所述钢板与所述盖梁之间的间隙中之前，还可以包括：以大于等于0.1MPa的压力将粘钢灌注胶由注入嘴压入；当排气孔出现胶液后停止加压，堵住排气孔，维持10分钟以上。本实施例中，通过灌胶之前先通气试压，以不小于0.1MPa的压力将粘钢灌注胶从注入嘴压入，当排气孔出现胶液后停止加压，以钢板封边胶堵孔，再以较低压力维持10分钟以上，在灌注过程中，用橡皮锤敲打钢板，从而确认是否灌注密实。 [0032] 参见图1和图2所示，在一些实施例中，在所述在盖梁的待加固区域植入螺杆之前，还可以包括：处理所述盖梁表面的裂缝；当所述裂缝宽度小于0.15mm时，进行裂缝封闭处理，当所述裂缝宽度大于0.15mm时，进行裂缝灌浆处理。通过将裂缝处理按裂缝宽度进行分类处理，可以保证盖梁表面缺陷预处理的质量。 [0033] 具体的，本发明实施例提供的基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法包括以下步骤： [0034] 一、表面缺陷预处理 [0035] (1)搭设满堂作业架，对盖梁表面使用高压水(不低于20MPa)进行冲洗、清除表面污物、尘土，进行病害调查。 [0036] (2)对调查病害进行分类，裂缝处理按裂缝宽度进行分类处理， [0037] ①裂缝宽度小于0.15mm，进行裂缝封闭； [0038] ②裂缝宽度大于0.15mm，进行裂缝灌浆。 [0039] (3)裂缝封闭： [0040] 1)用钢丝刷反复刷裂缝左右2cm的砼直至表面浮浆脱落，用无油压缩空气除尘。 [0041] 2)用丙酮试剂擦洗裂缝表面。 [0043] 4)裂缝表面封闭后表面处理，要求混凝土表面密实、平顺。 [0044] (4)裂缝灌浆： [0045] 1)用钢丝刷反复刷裂缝左右5cm的砼直至表面浮浆脱落，用无油压缩空气除尘，用丙酮试剂擦洗表面。 [0046] 2)粘贴压浆嘴：首尾各一个，中间缝宽则疏，缝窄则密，压浆嘴按最大间距50cm左右布置。 [0047] 3)用密封胶封闭裂缝，胶泥厚不小于1mm，宽度2～3cm。 [0048] 4)密封性气检：从最下的压浆嘴输入0.4Mpa无油空气压缩，相邻嘴排气时逐个关闭阀门；再沿缝附近涂刷肥皂水检漏；若有气泡冒出说明该处漏气，作好标记。用密封胶对漏气的区域进行封闭，待达强度再气检，如此反复直至不漏气为止。 [0049] 5)裂缝灌胶：用0.2Mpa无油压缩空气为动力缓慢起灌，当相邻嘴不夹气冒胶时关闭该阀，逐一排气冒胶关阀，直至最后一个阀。当进胶量小于0.1L/min时用0.4Mpa压力持压灌注10min以上；带压关闭灌胶阀(通缝的裂缝灌浆在内侧灌胶外侧观测出胶情况，在灌胶时外侧压浆嘴出胶后由低到高逐个关闭阀门)。 [0050] 6)裂缝灌胶补强过程检查、质检与验收 [0051] ①按材料配合比准确称量，充分搅拌均匀；验证胶的可灌时间；气检效果；持压时间；进浆量。 [0052] ②当班技术员认真作好压胶记录。 [0053] ③通过取芯评定：是否灌胶饱满，确保恢复结构安全性和整体性。 [0054] 二、粘贴区域混凝土表面处理 [0055] 根据设计图纸的要求并结合现场测量定位，在需粘贴钢板加固混凝土表面放出钢板位置大样，凿除需粘钢混凝土表面的表层砂浆2～5mm，使粗骨料外露，表面不平的地方应用尖凿轻凿整平，再用钢丝刷清除表面浮浆，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气吹除表面粉尘，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦试表面。 [0056] 三、钻孔直埋螺杆 [0057] 依照设计图纸的要求，放出需钻孔的位置，弹线做好标记，用钢筋混凝土保护层测试仪查明各钻孔点混凝土钢筋布置，然后进行微调整，跳过原盖梁钢筋钻孔。应避免钻孔打孔时碰及钢筋，用压缩空气清理孔内浮尘，再用丙酮清孔，在孔内灌注三分之二孔深的结构胶，用丙酮清洗螺栓，之后安装锚固螺栓，要求埋设牢固，具有可靠的抗拔力，以保持粘贴钢板时有效地加压，同时还可以帮助钢板克服剪切，有利于粘贴的耐久作用。 [0058] (1)螺杆应核查材质、直径、形状、尺寸和数量是否满足要求。 [0059] (2)直埋螺杆施工 [0060] ①现场清理与定位：对需要植螺杆的地方弹线定位，并标明所植螺杆直径、深度。 [0061] ②钻孔：按已定好的孔位进行机械钻孔，钻孔深度不少于螺杆埋设深度设计值，孔径比锚筋大2～4mm，孔位应避让结构内钢筋，孔道应顺直。 [0062] ③清孔：清孔时用"四吹三刷"法，即先吹清孔浮尘，然后用专用毛刷清刷孔壁，清刷时毛刷在孔内抽拉转动，如此反复吹刷，清理干净孔内粉尘。严禁用水冲洗孔洞。植埋螺杆的孔洞应清理干净，孔内应干燥、无积水。清理完成后经施工队自检合格并经项目技术、质检验收合格后方可进行下道工序施工。 [0063] ④螺杆处理：螺杆锚固部分要清除表面锈迹及其他污物，一般采用角向磨光机配钢丝刷除锈打磨至露出金属光泽为止。 [0064] ⑤注胶：植埋螺杆用植筋胶，应使用专门的灌注器或注射器进行灌注，并应符合下列要求： [0065] A、灌注的方式应不妨碍孔洞中的空气排出。 [0066] B、将植筋胶由孔底灌注至孔深2/3处，待插入螺杆后，胶即充满整个孔洞，应以植入螺杆后有少许植筋胶溢出为宜。 [0068] ⑥植埋螺杆：应在注胶完成后立即进行；为保证孔内胶体饱满，注胶完成后，将螺杆植入端蘸少许胶液，缓缓插入植筋孔。植入螺杆时边插边沿一定方向转动多次，以使植筋胶与螺杆和孔壁表面粘结密实。植入螺杆插入孔道最深处，在胶液干固之前，避免扰动锚固钢筋和在孔位附近有明水。 [0069] 四、待粘贴钢板打孔与表面处理 [0070] 依据设计和现场情况进行钢板工厂自动切割下料冲压，并依据现场植埋的螺杆，先对待粘贴的钢板进行配套打孔(螺栓孔及注胶孔)，对钢板的粘贴面用钢丝刷磨机或磨光砂轮机进行除锈和粗糙处理(预处理)，本方案使用的钢板为定制U型箍钢板，紧贴混凝土的一面进行糙化处理(在工厂统一处理)，并粘贴一层隔离胶带(使用前可直接撕开)，防止生锈，钢板糙化程度符合设计及规范要求，打磨纹路应与钢板受力方向垂直。用丙酮清洗混凝土表面和钢板粘贴面。 [0071] 五、钢板安装 [0072] 待钢板除锈糙化处理后，尽快安装钢板条。将钢板固定在螺栓上，并保证钢板与混凝土表面的间隙在3mm以上(可用垫片)，以确保灌注胶层的厚度。加固用钢板条尽量采用通长布置，若下料长度小于最大粘贴钢板长度，应用两条钢板对接焊成整体，焊接施工必须在打孔前完成，要求焊接断面强度不低于钢材本身强度，同一条钢板最多允许有1个焊接面。打孔位置应距离焊点不小于10cm。 [0073] 六、封边、灌注结构胶 [0074] (1)封边：将注入嘴粘结在钢板的注入孔上，再在钢板角点处及钢板边缘插入排气管，排气孔间距30～40cm，在螺杆上罩上盖碗，然后用钢板封边胶封闭钢板边缘，完成封边。注入嘴布置间距为50～60cm。 [0075] (2)灌注结构胶：待封边胶固化后，用泵将粘钢灌注胶从注入嘴灌注到钢板和混凝土的空隙中，灌注工作持续到所有排气管均有胶液流出。在灌注过程中，用橡皮锤敲打钢板以确认是否灌注密实。要求灌胶之前先通气试压，以不小于0.1MPa的压力将粘钢灌注胶从注入嘴压入，当排气孔出现胶液后停止加压，以钢板封边胶堵孔，再以较低压力维持10分钟以上。粘结养护温度不低于15℃，72h后可进入下一道工序。若养护温度低于15℃，应按产品使用说明书的规定采取升温措施，或改用低温固化型结构粘接剂。 [0076] 七、防腐涂装 [0077] 钢板安装胶体固化养护72h后进行涂装施工，先对钢板表面注胶嘴、排气管、灰尘、油污、杂物等采用专用清洁剂进行低压喷洗或软刷刷洗清理干净，干燥后对钢板打磨除锈，钢材表面处理应达到GB/T8923规定的Sa21/2级‑Sa3级，表面粗糙度为Rz50um‑80um。处理好后按设计要求对钢板条表面进行涂装，涂装方案表如下： [0078] 涂装方案表 [0079] [0080] 钢板防腐涂装应每道每层涂完后进行验收，前一层干膜厚度合格后方可涂装下一层，每道涂层间隔时间应符合材料供应商的有关技术要求。完成后进行外观检查、总厚度和附着力检测。要求如下： [0081] ①涂料涂层表面应平整、均匀一致、无漏涂、起泡、裂纹、气孔和返锈等现象，允许轻微橘皮和局部轻微流挂。 [0082] ②金属涂层表面均匀一致、不允许有漏涂、起皮、鼓泡、大熔滴、松散粒子、裂纹和掉块等，允许轻微结疤和起皱。 [0083] ③施工中随时检查湿膜厚度以保证干膜厚度满足设计要求。干膜厚度采用“85‑15”规则判定，即许有15％的读数低于规定值,但每一单独读数不得低于规定值的85％。对于结构主体外表面，可采“90‑10”规则判定。涂层厚度达不到设计要求时,应增加涂装道数,直至合格为止。漆膜厚度测定点的最大值不能超过设计厚度的3倍。 [0084] ④涂料涂层附着力检测，当检测的涂层厚度不大于250μm时，各道涂层和涂层体系的附着力按划格法进行，不大于1级；当检测的涂层厚度大于250μm时，附着力试验按拉开法进行,涂层体系附着力不小于3MPa。用于钢板面的富锌底漆,涂层附着力不小于5MPa。 [0085] 此方法投入少相对较少，作业占地少，无混凝土湿作业，重量轻操作方便，且安全可靠度高，大大提升了施工组织效率，降低了施工成本，加固后增加重量少，包括不占用较多材料储存、加工场地，钢材定型化加工制作质量有保证、植筋少、增重少，减轻既有结构的二次损伤，较涂刷胶法更能保证粘胶层的厚度和质量，主材仅用到钢材可回收利用节约资源减少污染，无混凝土湿作业施工节约工期等。 [0086] 参见图2所示，本发明实施例还提供了一种桥梁，所述桥梁采用上述的基于桥盖梁的粘贴钢板加固的施工方法建造而成，所述桥梁包括：盖梁1，其植入有螺杆2；钢板3，其固定于所述螺杆2上，所述钢板3与所述盖梁1之间设有间隙，所述间隙内填充有胶液。通过应用注胶粘贴钢板加固盖梁1能够满足桥梁结构加固的施工要求，还具有较强的安全性和经济性，也能减轻改造加固增加的重量负担，钢结构后期回收有利于节约资源和环保等优点。施工中直埋锚固螺栓，现场使用钢筋探测仪，既能保证钻孔一次成型提高效率，节约成本，又能保证不会因钻孔损伤既有钢筋，影响既有结构承载力。粘贴钢板3采用后注胶法，能保证注胶厚度，胶体材料施工过程中质量稳定性，受外界环境影响小。 [0087] 在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。 [0088] 需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。 [0089] 以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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