某特大橋全長(cháng)2898.02m, 建成通車(chē)五年后由于橋跨主梁設計承載力不足或安全儲備較小, 需對主梁( 20m、30m 跨徑空心板及50m 跨徑箱梁) 底進(jìn)行壓力注膠法粘貼鋼板加固, 共加固主梁1787片, 采用壓力注膠法粘貼鋼板24021.4㎡, 單橋粘貼鋼板加固規模為全國第一。本人作為該項目的現場(chǎng)負責人, 參與了項目的全過(guò)程管理。在此, 就壓力注膠法粘貼鋼板加固橋梁施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)、質(zhì)量缺陷的原因及處理方法提出相當對策, 以供參考。

一、材料質(zhì)量控制

加固必備的關(guān)鍵材料進(jìn)場(chǎng)后都應進(jìn)行抽樣檢測, 現場(chǎng)鑒封后送至具有相應資質(zhì)的鑒定單位檢測, 各項指標達到國家及行業(yè)相應技術(shù)規范和規程、設計文件的要求后方能使用。結構膠、封邊膠: 橋梁加固所用結構膠應采用A級膠。結構膠及封邊膠性能應符合《混凝土結構加固設計規范》( GB50367- 2006) 相應規定。同時(shí), 如設計對某些性能指標有特殊要求的, 也應符合設計文件的要求, 其毒性檢驗結果應符合無(wú)毒衛生等級要求。所進(jìn)場(chǎng)的結構膠及封邊膠應附有出廠(chǎng)合格證, 進(jìn)場(chǎng)后進(jìn)行抽樣對其膠體性能、粘結能力、不揮發(fā)物含量( 固體含量) 、濕熱老化等指標進(jìn)行檢測, 符合要求后方能使用。

二、施工過(guò)程質(zhì)量控制

( 一) 粘貼面的處理

粘貼面處理是包括加固構件粘合面及鋼板粘合面處理,是最關(guān)鍵的工序, 應認真對待。

1.混凝土粘貼面處理混凝土粘貼面的處理, 應做到密實(shí)、平整、潔凈, 并有一定的粗糙度。對于混凝土構件粘貼面, 應根據構件表面的新舊程度、堅實(shí)程度、干濕程度, 分別按以下四種情況處理: ①對于很舊很臟的混凝土構件粘合面, 應先用硬毛刷沾高效洗滌劑, 刷除表面油垢至無(wú)污物, 用水沖洗干凈后, 再對粘合面進(jìn)行打磨, 除去表面2- 3mm 厚表層, 直至完全露出新面, 并用無(wú)油壓縮空氣吹除粉粒。處理后, 若表面嚴重凹凸不平, 可用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補。粘貼前用丙酮粘貼前將粘合面擦拭干凈; ②如果混凝土表面不是很臟很舊, 則可直接對粘貼面進(jìn)行打磨, 去掉

1- 2mm 厚表層, 用壓縮空氣除去粉塵或用高壓水槍清洗干凈, 待完全干燥后用丙酮擦拭干凈; ③對于新混凝土粘貼面,先用鋼絲刷將表面松散浮渣刷去, 打磨去除浮漿、粉塵后, 用丙酮擦拭干凈即可; ④對于濕度較大的混凝土構件, 因一般樹(shù)脂類(lèi)膠在潮濕的基層上粘貼強度會(huì )大幅度降低, 故除滿(mǎn)足上述要求外, 還需要進(jìn)行人工干燥處理。打磨完成后, 為保證鋼板的最大粘結效應, 對打磨面進(jìn)行鑿毛處理, 形成平整的粗糙面, 表面不平處應用尖鑿整平,再用鋼絲刷刷毛。最后用無(wú)油壓縮空氣吹除表面粉塵或清水沖洗干凈, 待完全干燥后用脫脂棉沾丙酮擦拭表面。

2.鋼板粘貼面處理

( 1) 打磨除銹: 除銹徹底, 露出金屬光澤, 打磨紋路應垂直鋼板受力方向, 有一定的粗糙度。下料后, 對鋼板表面進(jìn)行除銹、打磨處理。對于鋼板粘貼面, 根據鋼板銹蝕程度, 分別按以下兩種方法處理: ①如果鋼板未生銹或輕微生銹, 可用噴砂、砂布或平砂輪打磨, 直至出現金屬光澤。打磨粗糙程度應盡可能大, 打磨紋路應盡可能與鋼板受力方向垂直, 其后用丙酮擦拭干凈; ②如鋼板銹蝕嚴重, 需要用適度鹽酸浸泡一定時(shí)間, 使銹層脫落, 再用石灰水沖洗, 中和酸離子, 最后用平砂輪打磨出紋路。

( 2) 清洗: 用棉紗沾丙酮擦拭干凈。

( 二) 植筋

1.鉆孔

為防止鉆孔碰到梁底板預應力鋼絞線(xiàn)及結構鋼筋, 需采用鋼筋探測儀先確定好原鋼絞線(xiàn)及鋼筋位置?，F場(chǎng)采用白鐵皮( 或透明塑料板) 做成模板, 在鐵皮( 或透明塑料板) 上根據圖紙鉆出孔洞, 再用模板在梁底放孔位。根據標出的孔洞位置, 用電錘進(jìn)行鉆孔, 孔徑、孔深符合設計要求, 孔道應保證垂直于梁底板平面。鉆孔時(shí)如碰到預應力鋼絞線(xiàn)或結構鋼筋, 可根據實(shí)際情況進(jìn)行適當偏移。

2.清孔

先用硬毛刷刷走孔內粉塵, 再用高壓風(fēng)進(jìn)行吹孔, 最后用干凈棉布沾丙酮或酒精徹底清洗孔道內部。植螺桿時(shí)必須保持孔內無(wú)塵, 干燥。

3.植筋

將調好的結構膠裝入注膠器內, 然后用注膠器將結構膠注入植螺桿孔洞, 孔洞內注膠容量必須大于2/3, 在螺桿外露端部加套塑料管以封堵膠液, 防止膠液流出形成孔內空隙。轉動(dòng)螺桿緩緩植入孔洞內, 使其達至設計深度要求。為防止螺桿發(fā)生下滑, 在外露端部填塞牙簽將其完全固定。

( 三) 鋼板安裝

將開(kāi)孔、除銹打磨、清洗并經(jīng)驗收合格的鋼板抬起, 與已植螺桿進(jìn)行對孔安裝。此過(guò)程中, 為避免長(cháng)鋼板彎曲并減輕工人的勞動(dòng)強度, 應使用撐杠或螺旋頂升支架對鋼板進(jìn)行同步支撐。這兩種方法中以螺桿頂升支架為優(yōu)。安裝過(guò)程中, 若開(kāi)孔與個(gè)別已植螺桿有偏差, 應避免大力錘擊鋼板或螺桿以免損傷鋼板、砸斷或震松螺桿。應將存在偏差的孔口標記后將鋼板卸下, 通過(guò)磁力鉆或氧割對存在偏差的孔進(jìn)行擴孔后重新安裝。鋼板安裝到位后, 為了保證注入的結構膠的厚度均勻,應在鋼板與混凝土之間對應螺桿的位置放進(jìn)與結構膠厚度相等的墊片或直徑相等的短鐵絲, 將螺母擰緊。

( 四) 注膠、排氣管的安裝

鋼板安裝后調整到位前應在鋼板周邊、鋼板與混凝土粘貼面之間按50- 100cm 的間距品字形安裝長(cháng)度20cm 左右( 滿(mǎn)足注膠施工需要的長(cháng)度) 的塑料軟管作為注膠及排氣管。塑料軟管插入長(cháng)度不宜太長(cháng), 滿(mǎn)足通過(guò)鋼板的夾壓產(chǎn)生的摩擦力使注膠管在壓力注膠時(shí)不被拔出的要求即可, 一般插入端長(cháng)度應在1- 2cm 左右, 不宜超過(guò)2cm。通過(guò)試驗發(fā)現, 如果插入鋼板空隙的塑料軟管過(guò)長(cháng), 則注入的結構膠很容易在塑料軟管插入端與鋼板封邊膠之間的夾角處包裹氣泡, 造成注膠不飽滿(mǎn), 且塑料軟管插入端越長(cháng), 則包裹的氣泡越大, 空鼓面積越大。

( 五) 周邊封閉

周邊封閉的主要目的是在所要粘貼鋼板與混凝土間形成一個(gè)封閉的空腔, 并能承受注膠時(shí)所施加的壓力。周邊封閉應做到強度足夠, 邊線(xiàn)平順規整。混凝土粘貼面打磨的范圍, 其周邊每邊應比鋼板范圍寬2cm 左右, 同時(shí), 所粘貼鋼板側面也應除銹打磨處理。此兩處處理應達到粘貼面的同樣效果。封閉前應檢查鋼板與混凝土粘貼面的間隙是否均勻并符合設計要求, 注膠、排氣管是否牢固等, 并及時(shí)進(jìn)行處理。用抹刀將配好的封邊膠均勻抹于鋼板側面與混凝土面的夾角處, 并適當用力按壓, 使封邊膠與混凝土面及鋼板側面粘結緊密。同時(shí), 封邊膠表明應與混凝土粘貼面形成45°的倒角, 以便與混凝土粘貼面形成足夠大的粘結面積, 為克服注膠時(shí)所施加的壓力提供足夠的支撐。封邊膠涂抹完成后應及時(shí)對封邊膠表面及邊緣進(jìn)行修整, 以達到邊線(xiàn)順直、表面平整、光滑的效果。

( 六) 壓力注膠

1.注膠起始點(diǎn)的選擇由于空氣的容重較小, 故注膠時(shí)應選擇從每片鋼板的最低點(diǎn)開(kāi)始注膠, 以利于注膠空腔內空氣的排出。

2.注膠壓力罐的選擇

應根據設計單塊鋼板的面積大小選擇注膠壓力罐, 單塊鋼板面積較小( 用膠量較小) 則選擇容積較小的注膠壓力罐,單塊鋼板面積較大( 用膠量較大) 則選擇容積較大的注膠壓力罐。

3.壓力注膠過(guò)程控制

在確認封邊不漏氣后開(kāi)始灌注結構膠。當相鄰注膠管開(kāi)始有膠液流出后, 在當前注膠管持續灌注2- 5 分鐘, 同時(shí)用小錘持續仔細敲擊檢查當前注膠管與下一注膠管之間的鋼板段的注膠密實(shí)度, 并觀(guān)察相鄰注膠管( 排氣管) 是否還有氣泡排出, 在確認該段鋼板內膠液已密實(shí)且相鄰注膠管( 排氣管) 無(wú)氣泡排出后, 方可將當前注膠管封閉, 移至下一注膠管繼續注膠。注膠壓力須控制在0.2- 0.4MPa, 須防止壓力過(guò)大導致封邊膠損壞漏膠的情況發(fā)生; 注膠的同時(shí)用橡皮錘持續敲擊鋼板, 提高膠液流動(dòng)性, 并判斷膠液是否已注滿(mǎn); 在通過(guò)檢查最后一個(gè)排氣管口周?chē)褲M(mǎn)膠并確定連續出膠無(wú)氣泡后方可封堵, 封堵后維持較低壓力穩壓注入3- 10 分鐘后封堵注

膠管, 以防膠層脫空; 灌膠過(guò)程中須注意檢查各注膠管和排氣管是否流膠或滲膠, 若出現流膠或滲膠必須立即封堵。注膠過(guò)程中禁止搖晃注膠罐, 以防止露出壓力注膠罐的出膠口而將氣泡注入鋼板空腔內部。同時(shí)要密切注意壓力注膠罐中的剩余膠量, 盡量不要將罐中的結構膠排完, 以免在壓力作用下空氣快速灌入已注膠體中。如空氣已進(jìn)入連接注膠罐的注膠管, 應立即將注膠管在靠近鋼板的連接處將注膠管拔開(kāi)、關(guān)掉壓力注膠罐的進(jìn)氣閥門(mén), 將鋼板處的注膠管臨時(shí)綁扎防止已注入的膠體返流。往壓力注膠管中重新加入拌好的結構膠后, 必須先將連接注膠罐的注膠管中的空氣徹底排出后才允許將注膠管連接至此前注膠的注膠管處繼續注膠。

( 七) 防腐處理

防腐處理應嚴格按照設計及規范要求進(jìn)行施工。施工中應嚴格對粘結面進(jìn)行處理, 保證潔凈及粗糙度。各防腐層的厚度應嚴格進(jìn)行檢查, 保證各層厚度均勻并滿(mǎn)足設計要求。

三、注膠質(zhì)量檢驗

單片鋼板注膠完成, 待結構膠初凝后( 初凝時(shí)間根據結構膠的使用說(shuō)明或現場(chǎng)試驗確定, 一般為4 小時(shí)) , 用小鋼錘逐點(diǎn)敲擊已粘貼的鋼板, 根據聲音判斷是否存在空鼓的地方。敲擊點(diǎn)的間距一般為3cm 左右, 敲擊點(diǎn)的間距越小, 越小的空鼓部位越容易發(fā)現。如確定局部存在空鼓, 應加大敲擊的密度( 減小敲擊點(diǎn)的間距) , 確定空鼓的范圍, 并用粉筆等將空鼓的范圍標出。

四、注膠質(zhì)量缺陷產(chǎn)生的原因及處理方法

注膠質(zhì)量檢驗完后, 計算鋼板有效粘結面積。若有效粘結面積小于設計要求, 則應對空鼓部位進(jìn)行處理。注膠空鼓產(chǎn)生的原因及處理方法有以下幾種:

( 一) 邊角空鼓

造成這種缺陷的原因主要有: 注膠管插入端過(guò)長(cháng)造成氣泡在注膠管插入端與封邊膠夾角處被包裹而無(wú)法排出; 壓力注膠時(shí)排氣管處氣泡未完全排盡即封堵排氣管; 注膠完成后封邊或注膠管處存在漏膠。如果空鼓的面積較小, 可用電鉆配小直徑鉆頭在空鼓部位兩端邊緣封邊開(kāi)孔通至空腔, 用大號注射器將丙酮注入空腔中以確認兩孔貫通并清洗空腔后,再用大號注射器將拌好的結構膠注入空腔中, 連續反復多次操作直至將空腔中的空氣排完后將孔口封閉即可。如果空鼓的面積較大, 則按前方法開(kāi)孔插入注膠管利用壓力注膠罐進(jìn)行補充注膠。

( 二) 鋼板中部空鼓

造成這種缺陷的原因主要是注膠過(guò)程中膠體中包裹了氣泡無(wú)法排出或壓力注膠結束后存在螺桿處漏膠沒(méi)能及時(shí)封堵。此類(lèi)空鼓可用電鉆配小直徑鉆頭在空鼓部位兩端邊緣處鋼板上各開(kāi)一孔, 用大號注射器將丙酮注入空腔中以確認檢測其主要技術(shù)性能, 倘若各項指標均合格, 則該電冰箱為合格品。然而, 能否在合格品中, 準確、合理地評定出“優(yōu)、良”產(chǎn)品, 則取決于采用的評價(jià)方法。因此, 科學(xué)地建立品質(zhì)等級的評價(jià)體系, 對于真實(shí)地反映產(chǎn)品的質(zhì)量狀況, 建立有效的檢測結果反饋機制, 將起到重要作用。但是現階段我國冰箱產(chǎn)品的評價(jià)方法沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的量化處理, 通常是由評價(jià)者給出產(chǎn)品的各項技術(shù)性能指標的分值, 以分值的高低來(lái)衡量

產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣, 評價(jià)結果受個(gè)人的主觀(guān)性影響較大, 未必能真實(shí)反映產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。模糊綜合評價(jià)屬系統分析方法, 適用于難以直接用準確的數字進(jìn)行量化的評價(jià)問(wèn)題, 具有較高的可靠性。因為影響電冰箱品質(zhì)等級的因素也沒(méi)有明確的外延邊界, 具有較大的“模糊性”, 所以, 可在技術(shù)性能指標與品質(zhì)等級之間建立分析關(guān)系, 利用模糊綜合法進(jìn)行評價(jià)。其評價(jià)系統中, 按性能分為“安全、制冷、電氣、系統、箱體、壓縮機、牢固和其他”等8 類(lèi), 作為評價(jià)的依據, 并據此建立電冰箱品質(zhì)等級的綜合評價(jià)體系, 并確定指標權重, 最后完成二級模糊綜合評價(jià), 使得結果更加符合實(shí)際。

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