張麗萍

（甘肅省白銀公路管理局白銀公路管理段，甘肅 白銀730900）

0 前言

隧道在營運(yùn)期間常見的典型病害有：襯砌滲水、開裂、剝落，局部松散等。傳統(tǒng)的處理方法有注漿堵水、裂縫處理、空洞壓漿等工藝。本文主要介紹了利用錨固噴漿法進(jìn)行加固的一種新工法，該工法是一項(xiàng)新的應(yīng)用外粘高性能復(fù)合材料加固結(jié)構(gòu)的技術(shù)。該工法實(shí)質(zhì)是體外配筋，采用植筋錨固方式布沿拱圈布設(shè)在拱頂和側(cè)墻，用高強(qiáng)碳纖維棒作為受力配筋，提高原構(gòu)件的配筋量與拱圈的整體性，從而相應(yīng)的提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和承載力；以聚合物砂漿作為粘結(jié)劑和碳纖維棒的保護(hù)層，不僅具有良好的粘結(jié)性能，而且抗腐蝕、耐高溫。錨固噴漿加固法還可用于控制混凝土構(gòu)件的裂縫寬度的發(fā)展及已有裂縫的封閉。結(jié)合南瓦隧道的實(shí)際應(yīng)用，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

圖2 纖維棒加固詳圖

1 南瓦隧道概況

南瓦隧道位于貴州省國道G320線臺江至凱里段，為二級公路上的單洞室汽車雙向行駛隧道。隧道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》山嶺重丘區(qū)二級公路隧道標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，于2000年建成通車。隧道全長100m，最大埋深37.52m。建筑限界設(shè)計值寬度為8.5m，凈高5.0m。

圖3 纖維棒錨固詳圖

2 病害整治方案

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查資料，結(jié)合隧址區(qū)地形、地貌、地質(zhì)情況、相應(yīng)隧道的竣工資料及相關(guān)規(guī)范，在重點(diǎn)分析隧道襯砌裂縫及漏水病害原因的基礎(chǔ)上，參考國內(nèi)外相關(guān)病害整治的成功經(jīng)驗(yàn)，提出以下病害整治方案：

拱頂基本連續(xù)破壞，故隧道內(nèi)拱頂全幅使用碳纖維棒進(jìn)行加固。在加固前處理完點(diǎn)漏、面漏、裂縫漏水以及施工縫漏水后，按照碳纖維棒加固的施工工藝和順序進(jìn)行施工，具體施工方法見下節(jié)。

3 工法施工工藝

圖1 復(fù)合纖維棒材加固施工工藝流程

4 施工中的質(zhì)量控制

4.1 原構(gòu)件混凝土表面處理及備料

采用復(fù)合纖維棒進(jìn)行加固時，應(yīng)根據(jù)原構(gòu)件混凝土表面情況，采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理：

①混凝土表面如出現(xiàn)剝落、蜂窩、空洞、腐蝕等劣化現(xiàn)象的部 位應(yīng)予剔除，對較大面積的劣質(zhì)層，在剔除后，采用功能性聚合物砂漿進(jìn)行修復(fù)，對已經(jīng)生銹的鋼筋進(jìn)行除銹；

②混凝土表面裂縫根據(jù)裂縫的性質(zhì)及構(gòu)件所處環(huán)境，按照規(guī)范《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB 50367-2006）中有關(guān)裂縫修補(bǔ)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的處理；

③用電錘鉆按圖紙進(jìn)行碳纖維棒的錨固孔鉆孔施工；

④用高壓噴水器以150bar的壓力高壓洗滌混凝土表面后干燥，干燥程度以手指觸感干燥為標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 涂抹表面強(qiáng)化劑

混凝土表面強(qiáng)化劑用于增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)混凝土表面的密實(shí)性，提高與聚合物砂漿的粘結(jié)性。

4.3 噴涂功能性聚合物砂漿

①在混凝土表面涂抹表面強(qiáng)化及抑制生銹劑后，根據(jù)原結(jié)構(gòu)的具體情況，對原構(gòu)件表面進(jìn)行修復(fù)，以便復(fù)合纖維棒的固定與粘合，保證復(fù)合纖維棒能與原構(gòu)件協(xié)調(diào)變形，共同受力；

②采用噴涂機(jī)進(jìn)行噴涂。在噴涂澆筑情況下，主機(jī)與噴涂機(jī)距離應(yīng)保持在50 cm左右，為清除孔隙，提高粘結(jié)力，首先涂抹5 mm厚的聚合物砂漿進(jìn)行打底，然后再進(jìn)行噴涂；

③涂抹功能性聚合物砂漿后 （同時要求制作同條件的試塊），蓋上養(yǎng)護(hù)布以濕潤養(yǎng)護(hù)；若條件不允許，可使用液體噴涂機(jī)及刷子、滾筒在表面涂抹液體成膜養(yǎng)護(hù)劑以濕潤養(yǎng)護(hù)；

④聚合物砂漿在10°C以下應(yīng)留有充足的養(yǎng)護(hù)時間，5°C 以下，35°C 以上應(yīng)停止施工。

4.4 安裝錨具及復(fù)合纖維棒

①纖維棒材與構(gòu)件表面應(yīng)黏貼緊密，不留空隙；

②用于固定碳纖維棒的螺栓及螺母只起到固定復(fù)合纖維棒的作用，不作為受力構(gòu)件；

③螺栓、螺母及固定錨具采用不銹鋼或不會生銹的材料，按1000 mm間距固定安裝，以防止纖維棒下垂，若發(fā)現(xiàn)纖維棒與構(gòu)件表面有空隙，應(yīng)適當(dāng)減小錨具間距；

④根據(jù)計算確定的間距，采用固定錨具，將纖維棒固定在構(gòu)件表面；

⑤把碳纖維棒的采用植筋膠錨固在拱圈上預(yù)留的錨固孔內(nèi)，錨固施工應(yīng)符合 《混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程》（JGJ145-2004）之鋼筋錨固的規(guī)定。

5 加固效果驗(yàn)證

經(jīng)過加固后，從有效地治理了原有襯砌滲水、開裂、剝落，局部松散等病害，外觀修舊如新，采用植筋錨固方式布沿拱圈布設(shè)在拱頂和側(cè)墻，用高強(qiáng)碳纖維棒作為受力配筋，提高原構(gòu)件的配筋量與拱圈的整體性，從而相應(yīng)的提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和承載力達(dá)到加固目的。

6 結(jié)論

本文通過對錨固噴漿加固法加固板隧道的工程實(shí)踐，得到以下結(jié)論：

6.1 整體強(qiáng)度高、早期強(qiáng)度增長快,大大提升結(jié)構(gòu)承載能力

6.2 碳纖維棒的自重輕、設(shè)計厚度薄，對整體的結(jié)構(gòu)重量影響小

6.3 采用錨固和噴射方式施工，施工簡便,無需支模板

6.4 施工方法簡單，工期短，不需要大型設(shè)備，不受空間限制

6.5 施工成型后干縮率低，抗開裂性能良好

6.6 粘結(jié)力強(qiáng)，與原結(jié)構(gòu)形成一體

6.7 與混凝土性能一致，抗凍融性、耐久性、耐化學(xué)腐蝕性良好

6.8 材料環(huán)保,無毒害

［1］張小平.碳纖維加固技術(shù)[J].山西建筑，2009(8)：18-19.

［2］GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范[S].中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),2006.

［3］JGJ145-2004混凝土結(jié)構(gòu)后錨固技術(shù)規(guī)程[S].

［4］JTG D70-2004公路隧道設(shè)計規(guī)范[S].

［5］林毓敏，張浩軍，阮國偉.梁板加固中聚合物噴射砂漿工藝的應(yīng)用[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版,2013(2)：13-15.