高强钢丝绳网片在京台高速桥梁维修加固施工中的应用.doc

1、1高强钢丝绳网片在京台高速桥梁维修加固施工中的应用摘要：高强钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固技术是提高其抗弯承载力是一种新型的加固技术，钢丝绳网片通过聚合物砂浆附着与原混凝土梁形成一体，共同承担荷载作用下的弯矩和剪力。本文结合京台高速崮山高架桥左幅第 30 孔实际施工为例，介绍钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固技术的施工工艺流程及施工要点。 关键词：混凝土连续空心板、高架桥、高强钢丝绳网片-聚合物砂浆、加固方案 中图分类号：U445 文献标识码：A 1、工程概况 崮山高架桥是京台高速公路上的一座特大桥，桥梁中心桩号K424+440.350，全长 1055.16m。桥梁设计为双向六车道，单幅桥面净

2、宽为 17.25m，两侧各 0.5m 防撞护栏。上部结构为现浇式预应力混凝土连续空心板；下部结构型式为钢筋混凝土双柱实心薄壁式桥墩，钢筋混凝土多柱框架式桥台，钢筋混凝土钻孔灌注桩基础。桥面铺装为沥青混凝土结构，采用毛勒伸缩缝，盆式橡胶支座。公路等级为双向六车道高速公路。设计汽车荷载为汽超20，挂120。2012 年在对崮山高架桥的检测中，发现该桥左幅第 30 孔梁板出现横向贯通裂缝，截面承载能力减弱，桥梁梁体抗弯拉强度降低。经山东省交通规划设计院、山东高速检测咨2询中心等有关部门现场查看，决定采用高强钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固工艺进行主动加固维修，提高其抗弯承载力。 2、高强钢丝绳网片-

3、聚合物砂浆加固工艺的技术优势及特点 高强钢丝绳网片聚合物砂浆外加层加固预应力梁，属主动加固方式，是在需要提高抗弯承载力的梁底部，沿梁跨度方向布置一排或多排施加了预拉力的钢丝绳，以此来抵消部分外荷载在梁上产生的弯矩影响，其优势： （1）钢丝绳在梁底分散布置，不会在锚固区产生应力集中； （2）钢丝绳张拉完成后在梁底涂抹防护砂浆，可以保护钢丝绳不受损伤； （3）单根预应力钢丝绳的拉力较小，张拉时不需要大型设备，施工更方便。 钢丝绳选用高强度、低松弛、高延性的钢丝绳，其直径不宜太大，以便于张拉和锚固。选用铝合金套筒制作挤压锚头，把钢丝绳端部折成双股后穿入套筒中，然后后用特别设计的挤压器进行挤压，使铝合

4、金套筒与钢丝绳成为一整体，构成挤压锚头。锚具为在一定厚度的钢板上开槽，把钢丝绳从槽口嵌入，挤压锚头卡在锚具侧面将钢丝绳锚住。端部锚固砂浆采用环氧砂浆，强度高、硬化快；底部防护砂浆采用聚合物砂浆，应具有较好的延性，不易出现横向裂缝。 3、高强钢丝绳网片聚合物砂浆外加层加固梁体工艺 （1）前期准备工作 加固施工前，原结构面的病害应事先进行维修处理。按设计图纸要3求在加固面上作好定位放线，并用墨线定出施工线；对加固部位的混凝土表面进行打磨处理时，直至见到结构坚硬面、露出原混凝土面为止，加固基层表面应清洁、无油污、无浮尘，施工时可选用高压水或气压缩机进行清洁除尘。 （2）梁底板锚座的固定 对梁端底板进

5、行量测、放线，确定设置端部锚具的中心线位置。在梁底安装端部锚座的中心线位置沿跨度方向刻槽，刻槽深度以能将锚具的锚固钢板嵌入为宜，以使钢丝绳与梁底尽量密贴。将刻槽位置打磨成粗糙的平面，并钻孔植入全螺纹螺杆。打磨锚固钢板的粘贴结合面，在钢板结合面及处理好的混凝土表面上涂抹粘钢胶，将钢板粘贴在预定位置，立即紧固螺母将钢板固定。 （3）端部锚具的制作 端部锚具由钢丝绳根数和其承担的拉力荷载专门设计。为确保预应力钢丝绳张拉与锚固的方便，其外侧为开口形式，开口宽度比钢丝绳直径宽 0.5mm，开口深度以能将钢丝绳有效锚固为宜。锚具的厚度考虑焊接的需要，宽度由钢丝绳的受拉力所需强度确定，长度根据梁底宽度确定。

6、锚具制作完成后将其焊在宽度较大的钢板上。 （4）预应力钢丝绳下料与挤压锚头的制作 预应力钢丝绳的下料长度要求极为严格，根据两端端部锚具的间距及预应力钢丝绳的工作应力计算确定。梁底锚座安装好后，用一根同规格的钢丝绳作为基准钢丝，根据基准钢丝的张拉控制应力与现场测量的实际引伸量的关系，精确确定钢丝绳的无应力下料长度。钢丝绳下料是4应在拉紧但无应力状态下进行，下料长度应控制在3mm 以内。 挤压锚头为铝合金双孔套筒式，钢丝绳在端部折成双股后穿入挤压锚头内孔，由专门设计的挤压模具、挤压机械对挤压锚头进行强力挤压，使挤压锚头与钢丝绳挤压成一体。 （5）预应力钢丝绳的张拉与锚固 设定梁板的一端为固定端，一

7、端为张拉端。在钢丝绳网片安装施工前，以现场实际试验张拉应变值为依据下料，将固定端的钢丝绳用专用卡口夹片锁住，固定在锚固钢板上，在张拉端设置张拉工具（由导链与传感器、拉力显示器）组成，然后进行单根张拉，每根钢丝绳达到张拉数据后，把它推入槽中。网片安装后，网片中心线位置与设计中心线位置的偏差不应大于 10mm；网片两组横向钢丝绳之间的净间距偏差部应大于 10mm。 钢丝绳张拉过程中要密切注意每根钢丝绳的张拉应力大小，拉应力过大或过小都是不符合要求的。若张拉的钢丝绳应力超过设计控制张拉力很多才能锚固，则该钢丝绳的下料长度过短，不符合要求；若钢丝绳张拉应力还没有达到设计控制张拉力就可嵌入锚具凹槽内，则

8、该钢丝绳下料长度过长，可加锚具外端加垫片进行调整。 （6）浇筑端部锚固砂浆和底部防护砂浆 在喷涂聚合物砂浆前，在加固构件表面用毛刷均匀涂刷一层 1-2mm左右的加强粘结作用的界面剂，使聚合物砂浆与原结构结合更好，共同受力。喷抹聚合物砂浆时，可采用喷射法，也可采用人工涂抹法。 将已搅拌好的聚合物砂浆揉搓压抹在已拉毛的混凝土基底上，涂抹5时应用力擀压密实。第一次涂抹厚度应该在 10mm 左右，涂抹完后超出钢丝绳网片表面即可。然后根据设计要求的聚合物砂浆厚度进行剩余部分的砂浆涂抹，每次涂抹厚度不得超过 1cm，且后一道喷涂应在前一道初期硬化时进行。聚合物砂浆拌好后，应在初凝前用完，凡结硬砂浆不得继续使用,各抹灰层之间必须黏结牢固。最后一次涂抹时应进行平整度修整，在其表面涂刷一层与梁体颜色相近的涂料，以达到美观效果。聚合物砂浆施工时，环境温度不宜高于 30且不低于 15，砂浆抹涂必须密实，不得存在空鼓现象。本方法适用于钢筋混凝土受弯和大偏心受压构件的加固，不适应于素混凝土构件的加固。 结束语 预应力钢丝绳加固梁体，克服了诸多抗弯加固方法的不足，并能有效提高结构的刚度和抗弯承载力，是一种相对较好的加固方法，具有很好的应用前景。该方法施工时较方便，由于聚合物砂浆与混凝土的良好结合，能充分发挥钢丝绳抗拉强度高、聚合物砂浆抗压强度高的优势，达到提高梁板结构整体的承载力的效果。