上海地铁咨询监理科技有限公司
摘要：为克服传统T形梁桥加固施工时可能出现的不足，结合具体工程应用案例，以工程为对象、工艺为核心，对T形梁桥加固进行技术创新，研发出了一种盆形钢板加固T形梁桥施工技术，取得了较高的经济技术效益。
关键词：盆形钢板；加固；T形梁桥
Key words: Basin steel plate; Reinforcement; T-shaped beam bridge
1 前言
传统T形梁桥加固技术主要有碳纤维布加固技术、体外预应力加固技术、截面转换技术，这些技术一定程度上实现了T形梁桥的补强加固，但是各自也存在问题，如：T形梁桥裂缝限制有限，新旧混凝土结合强度低、预应力损失等[1]，针对传统施工技术存在的不足结合具体工程应用案例，以工程为对象、工艺为核心，对T形梁桥加固进行技术创新，研发出了一种盆形钢板加固T形梁桥施工技术，取得了较高的经济技术效益。
2 工艺原理
本技术通过在腹板与翼缘板之间增设盆形钢板，增加结构整体刚度。盆形钢板由Q345钢板工厂预制冷弯成型，并在折弯处焊接加腋板。预处理T形梁桥后，在腹板和翼缘板薄弱部位粘贴碳纤维进行加固；盆形钢板与腹板结合面，在腹板上根据盆形钢板上的限位孔位置进行冲击钻钻孔，清孔并植入螺栓，在钢板与腹板结合面之间涂刷粘钢胶，同时配合螺栓对腹板和盆形钢板进行连接；盆形钢板与翼缘板结合面，通过盆形钢板上限位孔的位置，打设膨胀螺栓进行固定，完成与翼缘板的连接。固定后，在盆形钢板内设钢杆斜撑用于增加盆形钢板的稳定性。
.png)
图1 为盆形钢板加固T形梁桥结构图
3 施工工艺流程
盆形钢板加固T形梁桥施工工艺流程如图2所示:
.png)
图2 盆形钢板加固T形梁桥施工流程示意图
4 操作要点
4.1 盆形钢板制作
盆形钢板采用厚12mm厚，强度等级为Q345的低合金钢板制作而成。Q345钢板下料尺寸为800mm×200mm，在钢板两端沿钢板短边方向，预先打设螺杆限位孔和膨胀螺栓限位孔各3个，限位孔孔径为8.5mm，孔间距50mm，限位孔距离板端150mm；限位孔打设完成后，将钢板进行冷弯，采用辊式冷弯成型技术[2]，将钢板两端弯起，折弯角度为135°，呈类似“盆”形，由于钢板厚度大于4mm，冷弯过程中易产生冷弯裂纹，为避免上述情况发生，冷弯过程中应增大弯角半径、控制辊式冷弯速度、调整成型辊压力；冷弯成型后，采用Q345钢板制作三角形加腋板，并焊接于盆形钢板折弯处，增加盆形钢板整体刚度，避免产生过大形变。
4.2 T形梁桥混凝土表面处理
清除T形梁桥腹板及梁底面出现剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等现象的混凝土，直至露出混凝土新面[3]；混凝土表面清理完成后，利用水泥砂浆将腹板与翼缘板间的夹角修补为圆角，圆弧半径不小于20mm。树脂胶涂抹干燥后进行修补填平（找平树脂采用环氧树脂AB胶配合而成，按比例将A、B组份按标准比例混合搅拌均匀，可选用电动搅拌机进行搅拌，用胶量少时也可用手工搅拌），使混凝土面达到光滑、平整。
4.3 配置浸渍树脂
树脂配置时，按规定的配合比称量置于容器中，调胶使用的工具宜选用低速搅拌器，配合完成后将浸渍树脂均匀涂抹于所要加固部位。
4.4 粘贴碳纤维布
将裁剪好的碳纤维织物敷在已涂好浸渍树脂的基层上，排出纤维织物与浸渍树脂之间的气泡[4]，养护过程中应避免碳纤维织物受潮，防止风沙、污染物直接侵袭碳纤维织物，保证碳纤维织物不受硬物损伤；养护时间视实际环境温度而定，当环境温度在20℃以上时，需24小时进行固化，达到一定硬度后5~7天可承受荷载；若环境温度低于15℃时，需48小时进行固化，达到一定硬度后10~15天可承受外力作用；若环境温度极低的情况下，需采取人工加热措施，一般使用红外线灯加热，使温度保持在10℃~20℃。
4.5 安装盆形钢板
1、盆形钢板与腹板连接部分采用粘钢法进行固定，与翼缘板连接部分采用膨胀螺栓进行固定。
2、确定钻孔位置后，利用冲击钻钻孔，清孔完成后，进行注胶工序，采用HM-500环氧型注射式植筋胶，使用胶枪注射，注满孔洞的2/3；注胶完毕后插入螺栓M8@100，螺栓插入过程应尽量缓慢，放置螺栓插入过快胶体从孔洞喷出。
3、将粘钢胶涂抹于钢板粘合面，用刮刀将粘钢胶涂抹均匀，在腹板所需粘钢位置同样涂刷一层粘钢胶；将盆形钢板限位孔对准植入螺栓，在盆形钢板外侧安装杠杆斜撑，组装完成后向腹板贴合，并迅速宁静螺栓，使盆形钢板和腹板紧密贴合，挤出多余粘钢胶；盆形钢板与翼缘板贴合处，根据盆形钢板上限位孔位置进行钻孔，同时固定杠杆斜撑，打设膨胀螺栓，完成盆形钢板安装[5]。
5 质量保证措施
5.1 碳纤维布
粘贴碳纤维允许偏差项目见表7.2.1。
表7.2.1 允许偏差项目
.png)
5.2盆形钢板
1、冷弯过程中应合理设计弯角半径，控制折弯速度，避免钢板出现冷弯裂缝。
2、加腋板焊接前认真清理焊口处的锈迹和杂物，保证焊缝质量。
3、焊接完成后保温措施必须得到，保证焊口处的温度按照设计的降温速率降温，决不能过快降温。
6 效益分析
6.1 技术效益
盆形钢板加固T形梁桥属于一种新型的桥梁加固技术，通过在T形梁受拉边缘或薄弱部位粘贴碳纤维复合材料，使之与结构形成整体，同时在T形梁翼缘板和腹板之间设置盆形钢板，并借助钢杆斜撑加强连接；本技术对碳纤维加固法和粘钢加固法进行创新，极大的提高了T形梁桥的横向连接和整体刚度，与传统加固方法相比具有工期短、施工方便等优点，该技术经过在实际工程建设中应用，对桥梁加固起到显著效果，具有良好的技术效益。
6.2 经济环境效益
本技术加固过程中增设盆形钢板以及钢杆支撑，相较于普通粘钢加固法，能更好的提供承载力，保证结构的完整性。施工过程中无需使用大型设备，降低了噪音污染，施工完成后，及时清理施工过程中产生的废弃物，对建筑垃圾妥善处理，具有较好的节能环保效益。
7 结论
盆形钢板加固T形梁桥施工技术适用于承载力不足的钢筋混凝土T形梁桥加固，特别适用于横向联系不足需要提高横向连接及整体刚度的T形梁桥。经过实际工程应用得到如下结论：
1、施工便捷、速度快。本技术在T形梁腹板及梁底板位置粘贴碳纤维材料，碳纤维和树脂结合成的符合材料重量轻，且不需要大型施工机械。
2、大幅提高T形梁桥整体刚度。在T形梁翼缘板和腹板之间设置盆形钢板，并借助钢杆斜撑加强连接，提高了T形梁桥的横向连接和整体刚度。
3、所使用的盆形钢板加固T形梁桥，施工地点位于T形梁桥下部区域，对桥面交通影响小，且施工过程中对桥梁损伤小，不影响桥梁净空。
4、对周围环境影响小。本技术施工过程中无需采用大型机械设备，不会产生过大的噪音，对周围环境影响较小。
参考文献:
[1] 陶诚. 钢筋混凝土箱梁结构加固设计与施工[D]. 重庆交通大学, 2010.
[2] 刘国金. T形梁桥病害及加固技术分析[J]. 山西建筑, 2008, 34(26):306-307.
[3] 夏昌娟. 浅谈体外预应力在连续刚构桥加固中的应用[J]. 河北工程技术高等专科学校学报, 2012(3):64-67.
[4] 马亚岑, 秦超. 浅谈碳纤维加固施工工艺[J]. 技术与市场, 2010, 17(4):12-13.
[5] 房国群. 粘贴钢板加固技术的应用分析[J]. 城市建设理论研究：电子版, 2012(12).