0 引言

粘贴钢板加固法是在钢筋混凝土构件表面用建筑结构胶粘贴钢板提高构件承载力的一种加固方法[1]。这种方法施工快速简便，对原结构的自重、截面尺寸和使用净空改变小，因此在在役混凝土结构加固改造工程中得到推广应用。但这种方法有明确的适用范围[2]，如：适用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固，不适用于素混凝土构件及纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固；该方法长期使用环境不应高于60益，当用于高温、高湿、介质侵蚀、放射等特殊环境中混凝土结构加固时，除采取标准规范规定的防护措施外，还应采用耐环境因素作用的胶粘剂，并按专门工艺要求粘贴。

长期以来，在高桩码头结构构件加固改造中使用粘贴钢板加固法存在一定争议。尽管现行JTS 311—2011《港口水工建筑物修补加固技术规范》[3]指出该方法可用于平均潮位以上钢筋混凝土受弯、受拉构件的加固，并规定钢板与混凝土之间的有效粘贴面积不应小于总粘贴面积的95%，但该方法在恶劣海洋环境下的时效性仍不清晰。为此本文跟踪沿海某采用粘贴钢板加固的高桩码头，统计加固后钢板与混凝土间空鼓率变化，分析该方法的有效时间范围。

1 工程简介

我国沿海某高桩码头建于1997年，结构构件受水域的水质环境氯离子侵蚀影响较大。2007年发现梁类构件钢筋锈蚀，导致保护层出现顺筋裂缝和局部脱落；2008年对横梁、纵向梁系进行修补，2011年经专业机构检测发现纵梁系（包括轨道梁、纵梁、边梁）损坏较严重，存在不同程度的纵向顺筋裂缝。2013年对码头进行第2次加固补强，对全部40根轨道梁采用粘贴钢板加固，方案如图1所示。

图1 轨道梁粘贴钢板加固示意图（mm）Fig.1 Schematic diagram of bonding steel plate to strengthen track beam(mm)

图1中：

1）M1为5 mm厚钢板，牌号Q345，在轨道梁底通长粘贴，宽度同梁宽。

2）M2、M3为10 mm厚U形钢板，牌号Q345，粘于轨道梁侧面和底部（部分包裹M1），M2宽500 mm，M3宽300 mm。

3）M4为10 mm厚钢压板，牌号Q345；M5为锚栓。

4）粘贴钢板所用的胶粘剂符合《港口水工建筑物修补加固技术规范》[3]第5.2.6.5条规定。

施工时，对轨道梁的结合面凿毛、清除干净后打磨，直至完全露出新面，并吹除粉粒。对钢板的粘结面除锈和粗糙处理，除锈等级达到St3.0，粗糙度等级达到60~100滋m，并用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。胶粘剂同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板面上，厚度为1~3 mm，且中间厚边缘薄，侧面粘贴时加1层脱蜡玻璃丝布。钢板粘贴好后立即固定并加压至胶液刚从钢板边缝挤出。采用E-28海工钢结构防腐专用漆对轨道梁所粘钢板进行防腐处理，漆膜干膜总厚度不小于600滋m，涂刷防腐专用漆前对钢板抛丸砂除锈，除锈质量等级达Sa2.5级要求。验收时，采用锤击法[3]检查钢板与混凝土之间的粘结质量，结果表明钢板的有效粘贴面积不小于总粘贴面积的95%，满足规范要求。

2 第1次空鼓率检测结果

1 a后（2014年）对码头进行加固补强后的检测，发现部分轨道梁加固钢板存在不同程度的锈迹或者锈斑。2016年7月对发生锈蚀的轨道梁加固钢板进行除锈处理。2016年8月采用锤击法检测40根轨道梁的空鼓率，具体检测方法为：

1）采用质量约为0.5 kg的小锤敲击M1、M2和M3钢板，利用锤击钢板时发出的声音和小锤弹回的程度判断空鼓情况。

2）当锤击时发出的声音清脆、单纯，且小锤能弹回，则认为钢板与混凝土之间有效粘贴。

3）当锤击时发出闷声、浊声或碎声，且小锤的弹跳性差，则认为钢板与混凝土之间空鼓。

4）小锤敲击点均匀布置，控制相邻敲击点间距不超过5 cm，每敲击点至少敲击3次，先轻击，然后根据声音和小锤的弹跳性适量加大敲击力度。

5）当判断锤击点钢板与混凝土脱空后，以该点为中心向四周加密敲击，控制相邻敲击点间距不超过2 cm，检测并记录空鼓面积。

6）按式（1）计算空鼓率ρ1：

式中：ρ1为空鼓率；移Ak，M1、移Ak，M2、移Ak，M3分别为每根轨道梁M1、M2和M3钢板的空鼓面积，mm2；移AM1、移AM2、移AM3分别为每根轨道梁M1、M2和M3钢板的总面积，mm2。

将第1次空鼓率检测结果绘制成柱状图（见图2），结果表明：

1）钢板与混凝土之间的空鼓率最大值为3.8%，最小值为0.3%，有效粘贴面积不小于总粘贴面积的95%。

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