張振東 王金喬
摘 要:隨著高速公路通車年限增長,交通量增加,橋梁病害日益增多,對高速公路橋梁病害維修加固成為確保行車安全的重中之重。通過對高速公路橋梁幾種病害,主要包括橋面鋪裝損壞、橋梁“單板受力”、水泥混凝土外觀缺陷、外露鋼筋、混凝土裂縫等病害提出維修加固對策及施工注意事項,并對結構植筋、水泥混凝土硅烷浸漬處理提出維修加固對策及施工注意事項。對各種病害重點是提出維修加固對策的方向及主要步驟,對于詳細的施工細節(jié)問題本文涉及較少。
關鍵詞:橋梁病害 維修加固 單板受力 硅烷浸漬
中圖分類號:U41 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(a)-0067-02
隨著高速公路交通量的不斷增加,橋梁破損老化日益增多,通過近幾年高速公路的維修實踐,總結幾種橋梁病害的維修加固對策。
1 橋面鋪裝損壞維修
1.1 維修對策
對破損部分的橋面瀝青鋪裝層進行銑刨,鑿除部分已經損壞的橋面整體化混凝土,對整體化混凝土中已經銹蝕的鋼筋進行除銹處理,修補橋面整體化混凝土鋪裝,重新鋪設瀝青鋪裝。
1.2 施工注意事項
(1)橋面整體化混凝土采用C50補償收縮聚丙烯腈纖維防水混凝土,抗?jié)B等級不低于W6。
(2)聚丙烯腈纖維混凝土中聚丙烯腈纖維摻量為1.5 kg/m3,為保證在混凝土中的均勻分散,攪拌時間應比普通混凝土適當延長30~60 s。
2 橋梁 “單板受力”加固維修
2.1 “單板受力”病害的主要特征
表現為鉸縫混凝土剪切破壞,損壞后混凝土逐步松散而脫落。橋面鋪裝層表面表現為沿鉸縫方向產生不規(guī)則的縱向裂縫,嚴重時形成一條網裂破碎帶。病害“后期”,與兩側空心板之間形成臺階,更為嚴重的造成板底開裂。
2.2 維修對策(全幅整聯或整橋維修)
(1)整聯或整橋鑿除瀝青面層、水泥混凝土鋪裝,同時將鉸縫混凝土一并鑿除。
(2)澆筑C50鋼纖維細石鉸縫混凝土,在邊梁邊板位置以@150 mm間距雙向滿布植入Φ12鋼筋,植入深度不小于150 mm,植入筋抗拉拔強度不小于17.5 kN。然后在梁頂鋪設雙層雙向@150Φ12鋼筋網片,并將板梁植入筋彎起至頂層鋼筋網上方綁扎搭接后澆注C50補償收縮聚丙烯腈纖維防水混凝土。
(3)養(yǎng)生至設計強度,涂刷橋面防水涂料,鋪筑瀝青面層。
3 水泥混凝土外觀缺陷處理
3.1 維修對策
(1)表面處理。
利用人工鑿除的方法將缺陷周圍的松散混凝土予以清除,露出新鮮混凝土,并將混凝土表面清理干凈,要求無水濕,無污漬及灰塵。
(2)缺陷修復。
①為了使新老混凝土良好地結合,在修補之前應在待修補混凝土缺陷表面涂一層環(huán)氧樹脂砂漿液,其涂刷厚度以不超過1 mm為宜,涂刷時采用人工涂刷或噴槍噴射,為了涂均,可在基液中加入少量的丙酮(一般3%~5%),對于已涂刷基液的表面嚴禁雜物、灰塵落入其上。
②基液涂刷完成后,等基液中的氣泡消除后方可涂抹環(huán)氧樹脂砂漿或澆筑專用修復混凝土,時間間隔為30~60 min。
③當破損面積較小時采用環(huán)氧樹脂砂漿進行修補,為避免砂漿流淌或脫落,涂抹時宜分層進行,每層的厚度以0.5~1.5 cm為宜。
④修復外觀:待坑洞修補砂漿硬化后,充分潤濕基面,反復涂抹結合層凈漿。在界面凈漿硬化前,用環(huán)氧樹脂砂漿對整個基面進行修復抹壓,并掌握好時序,壓光表面。平均厚度不大于5 mm。
⑤養(yǎng)生:噴水養(yǎng)生7天以上。
3.2 施工注意事項
(1)環(huán)氧樹脂配合比要求:在能夠進行表面壓光的前提下,盡量提高砂子用量,推薦灰砂比為1∶2.5。
(2)環(huán)氧樹脂膠灰比要求:在滿足粘結要求的前提下,乳液宜少加。建議膠灰比為1∶2。
(3)修補找平坑洞缺陷時,對于較深的坑洞,一定要采取多層抹壓的方式。每層厚度以不大于10 mm為佳。
4 水泥混凝土表面硅烷浸漬處理
4.1 維修對策
(1)用鋼刷打磨混凝土表面至堅實界面,并對表面進行鑿毛處理。用高壓水槍沖洗干凈,用聚合物水泥砂漿修補混凝土表面。
(2)硅烷浸漬應噴涂2遍,每遍間隔2~4 h,每次以均勻、相同的厚度噴涂至混凝土表面。每遍噴涂用量250~300 g/m2。
(3)水平施工,噴涂至基材表面濕潤或至鏡面狀。在立面上施工,應自上而下噴涂,垂流長度為15~20 cm,應使被涂表面保持濕潤狀態(tài)幾分鐘。
4.2 施工注意事項
(1)聚合物水泥砂漿由水泥、骨料和可以分散在水中的有機聚合物攪拌而成。一般采用聚乙烯醇縮甲醛膠。聚乙烯縮甲醛膠的含固量為10%~15%,最大摻量不超過20%。聚合物水泥砂漿中水泥的強度等級不低于32.5 MPa。
(2)硅烷浸漬采用異辛基三乙氧基硅烷膏體浸漬處理。
(3)浸漬前混凝土表面含水率應在80%以內。
(4)硅烷材料要用原液噴涂,不得與其他材料混合使用。硅烷開封后應在24 h內完成。
5 混凝土裂縫處理
5.1 維修對策
(1)裂縫寬度≥1.5 mm的結構受力裂縫采用壓降法進行修補;0.2≤裂縫寬度<1.5 mm的結構受力裂縫采用裂縫修補膠進行修補;寬度<0.2 mm結構受力裂縫及非結構受力裂縫采用環(huán)氧樹脂砂漿進行修補封閉。
6 外露鋼筋的處理
6.1 維修對策
(1)鑿除結構表面松脆、剝離等已損壞的部分混凝土。
(2)利用人工除銹的方式對銹蝕鋼筋進行除銹,進行防腐處理。endprint
(3)在損壞的混凝土表面涂上環(huán)氧樹脂砂漿膠液等粘結劑。
(4)利用環(huán)氧樹脂砂漿或專用混凝土對混凝土缺陷部位進行修補。
(5)對新噴涂或澆筑的混凝土表面進行表面處理,待新噴涂或澆筑的混凝土齡期達到14天以后,再對修補外表面噴涂鋼筋阻銹劑。
(6)噴涂鋼筋阻銹劑前仔細清理混凝土的表面,不得沾有浮漿、塵土、油污、水漬、霉菌。
(7)阻銹劑應連續(xù)噴涂,使噴涂表面飽和溢流。噴涂的遍數及其時間間隔按照產品說明書和設計要求確定;
(8)每一遍噴涂后,均應采取措施防止日曬雨淋。最后一遍噴涂,應靜置24h以上,然后用壓力水將表面殘留物清理干凈。
7 結構植筋加固
7.1 維修對策
(1)對原有構造表面進行鑿毛處理。
(2)用鋼筋探測器探測鋼筋混凝土的保護層厚度和主筋位置,按設計植筋深度用電錘鉆鉆孔,然后利用壓縮空氣清孔,用毛刷刷三遍,吹三遍,確??妆跓o塵。用干燥的棉紗等將孔內積水清干。
(3)將植筋膠直接放入膠槍中,扣動膠槍直到膠流出為止。注膠時,將攪拌頭插入孔的底部開始注膠,逐漸向外移動,直至注滿體積的2/3即可。
(4)將備好的鋼筋旋轉著緩緩插入孔底,按照固化時間表規(guī)定時間進行安裝,使得錨固劑均勻地附在鋼筋的表面及縫隙中,待其固化后再進行焊接、綁筋。
(5)對結合部進行適當處理,如采取清掃、干燥等措施,為使新、舊混凝土有很好的粘結性,可在鑿毛表面上涂抹一層膠結劑。
(6)在未達到不擾動時間前,對植入的鋼筋不可施加荷載,在澆筑混凝土時間內僅可做鋼筋搭接或連接的工作。
7.2 施工注意事項
(1)植筋施工應控制時機,避免植入鋼筋長期暴露銹蝕,否則要采取防銹措施,必須嚴格保證植筋與拼接鋼筋的可靠焊接或搭接。澆筑混凝土后,要加強養(yǎng)護,避免過早受力。
(2)施工中遇到混凝土尺寸不能滿足要求的情況(如邊距,間距及厚度),為避免對混凝土工作面產生過大震動,鉆孔時應盡量使用電錘-氣錘原理工作的電錘。
(3)植筋時盡量避免傷及原有鋼筋,應控制對原結構物內鋼筋破壞低于15%。
(4)植筋采用的鋼筋,無特殊要求均采用HRB400鋼筋,采取機械切斷,不允許采用氧割。當鋼筋植入到設計深度,若端部膠劑存在空隙,需用膠槍連接細管深入空隙中補注膠劑。
(5)鋼筋直徑與鉆孔直徑對應值:鋼筋直徑12 mm-鉆孔直徑15 mm;鋼筋直徑16 mm-鉆孔直徑20 mm。
參考文獻
[1] 盛運順.高速公路橋梁加固施工技術要點探析交通標準化,2013(13):74-76.
[2] 丁向軍.橋梁加固技術研究[J].河南科技,2012(7):94.
[3] 金浩,齊曉麗,梁棟.橋梁維修壽命周期社會成本及維修決策研究[J].天津大學學報,2013(4):289-292.
[4] 周炳清.高速公路橋梁單板受力病害治理措施研究[J].交通標準化,2014(7): 102-103.endprint