浅析增设钢结构横隔板进行T梁加固

浅析增设钢结构横隔板进行T梁加固

申鹏

四川路桥桥梁工程有限责任公司610072

摘要：随着时间的推移和物流业的快速发展，我国病桥、危桥的数量不断增多，如何对这些桥梁进行加固、改造已是一项迫切重要的工程。如能够采取适当的加固措施，以使旧桥继续发挥原有的使用功能，保证公路交通畅通。根据绵广高速公路友于大桥增设钢结构横隔板进行T梁加固其施工工艺形成本文，以供技术人员在施工时参考。

关键词：钢结构横隔板T梁加固

1工程概述

四川省绵阳～广元高速公路友于大桥位于绵广高速公路K221+402～K221+808，孔跨布设左、右两幅均为2×30m+5×40m+4×30m后张法预应力砼T梁，梁高2.45m，砼设计强度等级为C50。左、右幅行车道均为10.75m宽，两幅桥错孔、错台布置。桥梁位于R=400m圆曲线上，弯桥做折线布置。

该桥位于弯、坡及超高为7%路段，受力较为复杂，以及车辆超载、超速严重；40mT梁原只在跨中设计了一道砼横隔板，横向连接及横向刚度较弱。加固设计方案采用增设钢结构横隔板及压力灌注裂纹封闭，环氧树脂砂浆对梁体缺陷进行修补，T梁马蹄处进行粘贴碳纤维布。

由于加固工程均在桥面以下进行，根据现场情况加工5个吊篮作为操作平台对5跨T梁同步进行加固施工。

图1T梁增设钢结构横隔板断面图

2加固方案

2.1增设钢构横隔板

在40mT梁跨径的1/6、2/6、4/6、5/6处各增设一道钢结构横隔板。钢结构横隔板主要由上下横联（采用[250槽钢）和斜撑（采用[180槽钢）组成。

钢结构的防腐处理体系：钢构表面清洁、干燥并有一定的粗糙度，钢构防腐处理体系为三层。第一层为热喷铝一道干膜厚度80um，第二层为氯化橡胶面漆一道干膜厚度35um；这两层须在安装前进行，安装后对钢结构防腐部分损伤的漆膜进行修补，然后进行第三层氯化橡胶面漆第二道（干膜厚度35um）的涂刷。

在T梁肋板上钻孔，植入高强螺栓以安装连接板，最后栓接上下横联和斜撑。梁体钻孔之前应对T梁结构体内的钢筋、预应力钢束进行探测，避免伤及钢筋及预应力钢束管道，若二者有干扰，适当挪动高强螺栓位置。钻孔时避开钢筋及预应力钢束，不能对其造成任何损伤。

施工顺序：钻孔→安置高强螺栓→安置连接钢板板→栓接上下横联及斜撑→补漆

2.2砼缺陷修复

因为梁体存在砼脱落和裂缝现象，所以首先用环氧树脂砂浆修补梁体砼脱落处，使用XYPEX（赛柏斯）浓缩剂对梁体裂缝进行修补处理，并在已有横隔板的下部粘贴碳纤维布；在跨中和新增4道钢构横隔板处（共5道横隔板）的马蹄处粘贴碳纤维布。

3施工工艺

3.1砼钻孔

放线：用钢尺测量出T梁总体长度后计算出增加横隔板的位置，放线定出新增横隔板的位置，按照设计孔位间距放出钻孔位置。

探测：在T梁腹板放出孔位后，探测在孔位处是否布置有钢筋及预应力钢束，如果有则挪动螺栓孔位置，以免钻孔对T梁钢筋及预应力钢束造成破坏。

钻孔：螺栓直径M22采用?26钻孔，孔径满足要求。钻孔时先采用干钻即冲击钻，钻至12cm深度时（T梁肋板砼厚度为18cm）换用水钻。这样为了避免直接全部采用干钻孔时，对穿透面T梁砼造成的脱落损害。

清孔：利用压缩空压机与毛刷进行清孔，并结合用水清孔，清孔后确保孔壁无尘。

3.2安装高强螺栓

注胶：将拌合均匀的植筋胶装入胶枪中，注胶时先将孔的一端进行封闭，将胶枪头插入孔封闭端开始注胶，随着胶的注入逐渐将胶枪头向外移动，直至注胶量以注满孔的2/3体积，注胶完毕应注意对植筋胶的保护。

安装高强螺栓：本桥加固栓接N4垫板采用M22特制高强螺栓（10.9级）。在注胶的同时在特制高强螺栓四周覆满植筋胶；在注胶完成后，将特制高强螺栓旋转着缓缓插入孔内，以确保植筋胶与螺栓紧密接触，当螺栓抵达孔底部后方可将孔的封闭端打开，并将螺栓安装到位。安装按照固化时间表进行，待其固化后再进行下一步工序。

在植筋胶固化期内禁止扰动螺栓。植筋胶体有非亲水性，植筋不能在雨天施工。

3.3安装连接板

制作垫板N4：N4垫板为Q235矩形钢板，尺寸为600*250*20mm。N4垫板在钢结构制作场按照标准件进行下料；对应已安装好的T梁M22特制高强螺栓位置，进行套样并根据此数据对N4垫板进行放样、钻孔。

安装垫板N4：安装垫板N4时M22特制高强螺栓栓接时分两次紧固：先初拧，已经初拧的高强螺栓要做好标记，待全部初拧后再进行终拧，初拧和终拧必须在同一天完成。高强螺栓的设计预拉力按每颗按19T控制（施工时按21T控制），预拉力应在螺栓两端同时均匀施加。

钻孔连接板N3：N3连接板为Q235矩形钢板，尺寸为1700*350*12mm，N3连接钢板在钢结构制作场按照标准件进行下料；根据设计螺栓孔位在连接板N3上放出上下横联螺栓孔位，进行钻孔。

焊接：为确保连接板N3与N4的焊接质量，需要对其待焊处打双向坡口，待焊处要求清洁、无水锈、油污等杂物。

焊接质量控制：钢结构的焊接采用人工电弧焊，确保焊接结构具有足够的韧性和塑性以防裂防断。所有的焊接工艺先进行试焊，都在满足设计要求后才进行的现场焊接。焊接时，不得在焊缝以外的母材上打火引弧。

所有钢构焊缝都经厅中心实验进行超声波无损检测，检验结果表明全部合格。

3.4栓接上下横联及斜撑

上横联N1采用Q235槽钢250*82*11mm，下横联N2采用Q235槽钢250*82*11mm，斜撑N5采用Q235槽钢180*70*9mm。

上下横联下料：上下横联下料长度经现场测量已安装好的两片T梁之间的N4垫板间距，根据测量数据确定上下横联的下料长度。

钻孔上下横联：根据现场实际测量得出的数据，在钢构加工制作场按测量数据进行放大样，确定上下横联与N3连接板的螺栓孔位；并进行钻孔。一并按照设计螺栓孔位放样钻出斜撑N5在上下横联上的螺栓孔位。

栓接上下横联：按照编好的钢构号码栓接上下横联。

栓接斜撑：现场测量出斜撑长度，并在钢构加工制作场下料。把下好料N5斜撑运至安装现场，用N5斜撑现场套样确定N5斜撑上的螺栓孔位置，后运至加工制作场并根据套样结果进行钻孔；最后栓接N5斜撑。

3.5灌胶粘贴N4钢板

支垫铅丝：在植筋安装垫板N4时，在垫板N4左右两侧后面竖向各支垫一根铅丝。

封边：在钢结构横隔板连接螺栓紧固好后，在垫板N4竖向两侧以及底侧用专用封边胶体封闭钢板与T梁之间的空隙；上侧不全部封闭，留排气孔。在封边时一并安装好压胶嘴，在垫板N4左右两侧各安装一个压胶嘴。

压胶：待封边胶干燥有强度后，用空压机和压胶机通过安装好的压胶嘴进行压胶。压胶从低往高进行，直至从上端留的排气孔溢出胶体。

3.6补漆防腐

刚结构横隔板安装完毕以后，对在安装过程中造成的第一层和第二层的油漆损坏部分行修补，然后再进行第三层氯化橡胶面漆第二道（干膜厚度35um）的涂刷。

3.7荷载试验结果

该桥加固维修后经西南交通大学检测中心对桥梁进行了动、静载试验，试验结果表明加固达到了设计预期目的。

4施工体会

伴随着国民经济的快速发展，交通事业日新月异。一大批以前修建的桥梁已不能适应当今交通运输发展的需要，面对数量庞大的旧桥、危桥，如果是全部推倒重建既不科学同时也不现实，即使是在西方发达国家也不可能办到。旧桥改造是一项全球性的问题，引起了世界各国的高度重视，并提到刻不容缓的议事日程上来。

如同众多国家一样，我国新建桥梁是有限的，随着时光的流逝，新桥都会变旧。桥梁维修、养护、加固与改造，必将成为我国桥梁建设工程领域中的一门新兴学科。