徐建伟1罗桂新1郭玉军2黃官平2
1.浙江省公路管理局浙江杭州310000；2.杭州市公路管理局浙江杭州310000
摘要：本文介绍了通过对梁板中部和端部进行顶升，使得梁板下挠减少，并且尽可能使梁板处于水平直线状态，然后清理板底面，再粘贴钢板，当撤去千斤顶，梁板回落后钢板受梁板的重力影响，会逐渐产生应力，使得桥梁整体刚度和承载力得到提高。
关键词：预应力钢板；桥梁顶升；加固。
一、背景技术
早些年的混凝土桥梁因为使用年限、设计缺陷、使用不当和环境因素的影响，桥梁梁板会出现大量裂缝，使得桥梁的使用寿命缩短，存在严重的安全隐患。普通黏贴钢板加固技术现已广泛应用于桥梁、建筑物、隧道、涵洞及其他各种混凝土结构加固修复工程中。但是传统的黏贴钢板存在很多缺点，比如普通粘钢加固钢板恒载不受力，活载受力滞后的问题；传统黏钢加固钢板不能有效弥合减少梁板原有裂缝，结构刚度弱的问题。现对黏贴钢板施加预应力，能够提高钢筋混凝土梁板整体刚度，增强全截面受力，减少原梁板底砼拉力，提高结构承载能力。根据钢板预应力施加方法不同，主要有两类施工工艺：桥梁顶升预应力黏贴钢板；钢板预加热热胀冷缩预应力黏贴钢板。如今电加热法的预应力钢板加固施工工艺得到广泛应用，现对桥梁顶升预应力黏贴钢板施工工艺进行简要的介绍。
二、重点难点
混凝土桥梁顶升预应力黏贴钢板施工技术是通过桥梁的自重施加预应力，目前施加预应力的主要方法是采用液压千斤顶，其优点是可以给钢板施加较大的预应力，但是由于千斤顶的直径比较大，加固用钢板必须紧贴混凝土梁面，造成钢板轴心与千斤顶轴心不能处在同一轴线上，而出现较大的偏心，不利于钢板的受力张拉，较大的偏心受力，又须增大反力架和固定架的刚度，制作加工就变得复杂。
桥梁板的顶升监控也是此施工工艺的重点及难点，在支座更换完成后桥面曲线高程与设计值误差必须控制在±3mm以内。在顶升过程中，主梁每顶升1mm为一个阶段，每阶段桥面曲线高程与设计值误差纵向控制必须在±1mm以内，横向控制必须在±2mm以内。顶升过程中，主梁附加应力处于合理范围内，不得出现新的裂缝，而且原有裂缝宽度无明显增大。梁板各顶升点顶升高度的不一致将在结构内产生附加内力，因此在顶升过程中对结构的竖向位移进行监测也是至关重要的。
三、施工方案及技术措施
1.桥梁顶升预应力黏贴钢板的主要工艺：
a.搭设支架，在支架上设有支承梁和成型模板；b.对原结构被加固部位的混凝土表面进行处理；c.安装锚杆和布设钢筋；d.桥梁顶升；e.梁板粘结；f.梁板回放，产生预应力，黏贴更牢固；g.对加固部位表面进行防护处理。
2、顶升方案
（1）施工准备，搭设好施工操作脚手架，可围绕墩柱搭设简易脚手架，沿墩柱四周成抱箍状。
（2）对桥梁结构进行检查，特别是需要对各顶升点处对应的梁底、台帽及桥墩顶面逐一检查，如果存在病害，及时通知设计单位，先进行相应的维修工作。
（3）准确测量千斤顶位置处梁体底面与盖梁顶面间净距，用以确定能否放置千斤顶，如果净距不够，则在盖梁相应位置处凿除部分砼保护层，并用结构胶调平粘贴下钢垫板以正确安装千斤顶。准确测量每个千斤顶处板梁底面的纵横向坡度。并用结构胶找平，粘贴上钢垫板。
（4）将千斤顶放置在梁底预定位置，千斤顶与盖梁面、板梁底面之间用钢板防护，扩大梁体受力面积，以防止顶裂砼保护层。将高压油泵设置到位，连接到每个千斤顶上，检查油路是否畅通设备是否运转正常。
（5）试顶升，先顶升0.5mm，待停放5～10分钟后未发现异常情况时，再继续整体顶升，每次顶升0.5mm，检查顶升系统各环节的可靠性，严密查看桥面及梁体的情况，确保顶升不会对桥梁造成危害。千斤顶的顶起吨位应有足够的安全储备系数，油路良好，工作状态正常。
（6）正式顶升，千斤顶按设计的行程同步顶升，控制起梁速度在0.5mm/min左右，同时观测位移传感器的读数和压力传感器的读数，实行双控。对于桥台位置处顶升，只需顶升一排支座，顶升时横桥向板梁间的顶升高度差控制在0.5mm以内；对于桥墩位置处，不仅横桥向板梁间顶升高度差控制在0.5mm以内，纵向两排支座的顶升高差也须控制在0.5mm以内。
3、顶升监控方案
（1）顶升监控内容：梁体结构监控包含竖向位移监控、纵横向位移监控及应力监控。
（2）顶升监控仪器：直线数码位移传感器、苏光DS05精密水准仪、徕卡TM30高精密全站仪和数码应变表面传感器。
（3）顶升监控目标：施工监控总目标是支座更换完成后桥面曲线高程与设计值误差控制在±3mm以内。在顶升过程中，每阶段桥面曲线高程与设计值误差纵向控制在±1mm以内，横向控制在±2mm以内。
4、粘贴钢板
（1）砼面处理：在粘钢加固补强区梁板表面放出扁钢带位置大样，先凿除粘钢区域砼表面6～8mm厚的表层砂浆，使坚实的砼石外露，并形成平整的粗糙面，表面不平处应采用尖凿轻凿整平。再用钢丝轮清除表面浮浆，剔除表层疏松物，最后用压缩空气吹净表面粉尘，并用甲苯或工业丙酮擦拭表面。
（2）钻孔植埋螺杆：在粘钢区域沿粘贴扁钢带长度方向按设计间距钻孔植埋螺杆。粘贴扁钢带两端必须植埋螺杆，其距粘贴扁钢带端部的距离应控制在5～10cm之间。植埋螺杆钻打锚孔前，应用钢筋砼保护层测试仪查明立柱钢筋分布，避免钻打锚孔时碰及钢筋。对钻好的锚孔先用压缩空气由孔底向孔外清理空内浮沉，再用甲苯或工业丙酮清洗锚孔，晾干后涂抹一层薄薄的E44环氧树脂基液，向锚孔内注入三分之一孔深的环氧胶泥，然后将经除油清洗晾干并涂有一层环氧树脂基液薄浆螺杆缓慢转动插入，最后补填环氧胶泥使孔口填塞饱满。
（3）黏贴钢板打孔与表面处理：对所粘贴的钢板进行配套打孔，然后对钢板的粘贴面用磨光砂轮机或钢丝刷磨机进行除锈和粗糙处理，打磨粗糙度越大越好，打磨纹路应与钢板受力方向垂直，用脱脂棉沾甲苯或工业丙酮将钢板粘贴面擦拭干净；将钢板固定在螺栓上，保证钢板与砼的间隙在3mm以上，以确保灌注胶层的厚度在3mm以上；焊接钢板接缝，完成钢板安装。
（4）粘贴钢板：选择在睛朗、干燥的天气进行操作，将配好的建筑结构胶用刮刀紧密、均匀地分别涂抹在作过表面清洁处理的混凝土粘合面和钢板粘合面上，并使之充分浸润在粘合面上；然后再把结构胶涂抹在钢板粘合面上，使在板宽中央胶的厚度达3mm，两侧可稍薄一些，并由多人共同托住钢板对准螺栓向混凝土粘合面上，迅速拧紧螺栓锚固钢板。
（5）防腐处理：清除钢板表面污垢和锈斑，擦去灰尘，涂两层环氧防锈漆防腐。
5、梁板回落
检查支座安放情况，确保无误后落梁，落梁时，控制千斤顶的一次回落量，缓慢分级卸载，密切关注各个支座处的百分表数据的变化，保持梁体同步回落，直至稳固。梁体回落的过程中，黏贴的钢板逐渐增加预应力。
四、结语
混凝土桥梁顶升预应力黏贴钢板加固技术充分利用了桥梁的自重施加预应力，对混凝土桥梁的裂缝加固有积极的作用，但是此施工工艺在桥梁顶升方面需要加强控制，尽可能的使梁板处于水平直线状态，梁板顶升监控需要严格控制，所有监控目标都需要符合规范要求。桥梁顶升预应力黏贴钢板已有完善的施工工艺，能在桥梁加固领域得到广泛应用。