劉 馳，俞曉東

(江西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，江西 南昌 330013)

1 項(xiàng)目介紹

某立交跨線橋東接城東高速公路，西至城西立交。主橋梁是全長(zhǎng)為150 m的下承式鋼管混凝土系桿拱，引橋由澆筑的不間斷空心板與箱梁組成，整個(gè)橋梁全程歷程3 750 m，共計(jì)186跨。該橋梁自1995年6月開(kāi)始施工，在1998年9月竣工并投入使用，至今運(yùn)營(yíng)20余年。該橋梁寬為20 m，雙向6車道，設(shè)計(jì)車速為120 km/h，其設(shè)計(jì)載荷為汽車-超過(guò)25級(jí)、掛車-130。由于長(zhǎng)時(shí)間處于重交通荷載下，橋梁上下部結(jié)構(gòu)存在不同狀況的損害。該橋梁上部結(jié)構(gòu)梁體的空心板出現(xiàn)裂縫、破損、鋼筋裸露、生銹等現(xiàn)象。必須及時(shí)對(duì)其進(jìn)行加固處理，否則會(huì)對(duì)橋梁上的行車安全造成隱患。由市路政部門(mén)牽頭，于2017年4月份對(duì)該橋進(jìn)行加固。

2 超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂混凝土加固橋梁施工技術(shù)

2.1 超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂混凝土介紹

超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂混凝土作為一種新型環(huán)氧灌漿材料，與傳統(tǒng)復(fù)合材料不同之處是可以適應(yīng)精度高、荷載大的環(huán)境。通常應(yīng)用在結(jié)構(gòu)黏結(jié)、荷載遷移、固巖、防腐、混凝土孔洞錨碇填充與機(jī)械固定等諸多方面。在橋梁中多采用其加固梁體以使梁體承載力增加。

2.2 特性介紹

(1)抗拉與抗繞性較好。把工作荷載全部傳到梁體，增加梁體承載能力，避免裂縫的形成，提升了梁體黏結(jié)性。

(2)性能穩(wěn)定，無(wú)論在低溫、高溫情況下均能保持高效傳遞負(fù)荷。

(3)黏結(jié)性強(qiáng)。可以和梁體構(gòu)成完整的受力結(jié)構(gòu)，具有有效的整體性。

(4)彈性模量高。灌漿料能夠承擔(dān)負(fù)荷高，且形變量微弱。

(5)流動(dòng)性較好。能夠?qū)⒘旱卓臻g填充完全，構(gòu)成整體受力結(jié)構(gòu)，可提供良好支撐力。

(6)抗蠕變性較好?？砷L(zhǎng)期維持在較好性能水平內(nèi)。

(7)耐腐性較強(qiáng)。在長(zhǎng)時(shí)間接觸強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、雨水浸泡等環(huán)境時(shí)無(wú)腐蝕生銹等現(xiàn)象。

(8)早期強(qiáng)度較高。在修筑后可較短時(shí)間內(nèi)允許車輛通行，縮短斷交時(shí)間，對(duì)橋梁車流運(yùn)行影響較小。但要把控好后張預(yù)應(yīng)力混凝土張拉時(shí)機(jī)。

(9)預(yù)包裝。防止了各批次與混合時(shí)間不同造成差異，保證各批次包裝性能保持一致。

2.3 加固機(jī)理介紹

在獲知混凝土構(gòu)件受力情況后結(jié)合受力特點(diǎn)，利用超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂混凝土填充或裹附到強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)的混凝土構(gòu)件對(duì)應(yīng)位置，以提升其強(qiáng)度，滿足承載力需求。

2.4 試驗(yàn)檢測(cè)與解析

施工現(xiàn)場(chǎng)制作樣品構(gòu)件，進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)。

(1)強(qiáng)度變化趨勢(shì)

分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)及強(qiáng)度變化趨勢(shì)線能夠推出，立方體樣件抗壓強(qiáng)度在2 d(48.0 h)后趨于穩(wěn)定，且其抗壓強(qiáng)度值超過(guò)100.0 MPa。

(2)材料彈性模量變化趨勢(shì)

(3)確定樣品構(gòu)件

參考上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定樣品構(gòu)件大小為160 mm×160 mm×320 mm，多個(gè)構(gòu)件試驗(yàn)數(shù)據(jù)變化如圖1。棱柱體的抗壓強(qiáng)度最高值保證在16 000以上。

圖1 立方體樣件試驗(yàn)加載變化曲線

(4)四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)

依照相關(guān)規(guī)范操作進(jìn)行四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，樣件實(shí)測(cè)強(qiáng)度變化為25.85～35.05 MPa，計(jì)算后均值時(shí)29.58 MPa。

(5)材料力學(xué)性能分析

依照相關(guān)規(guī)范操作實(shí)測(cè)材料力學(xué)性能，將其數(shù)據(jù)整理成表1。

表1 實(shí)測(cè)材料力學(xué)性能各指標(biāo)數(shù)據(jù)

3.5 加固施工技術(shù)

(1)梁表面清除問(wèn)題

借助小工具與人工方式完成梁體鑿毛清理工作，尤其要清除混凝土疏松位置，并鑿毛處理好界面處，這樣提升MPC超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂材料的黏結(jié)力。鑿毛完畢，借助超高壓水槍清除掉構(gòu)件表面的水泥浮漿、灰塵、疏松部分、油脂等附著的污物，保證構(gòu)件和新包裹的MPC超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂材料性能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。必要時(shí)可借助砂輪磨光機(jī)打磨構(gòu)件表面，直至符合基面應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)為止。

李曉明(1959-)，男，河北邢臺(tái)人,蘇州大學(xué)王健法學(xué)院教授,法學(xué)博士,博士生導(dǎo)師，刑事法研究中心主任,研究方向：刑法學(xué)；

(2)結(jié)構(gòu)件安設(shè)鋼筋網(wǎng)

參照設(shè)計(jì)需求，清理完畢構(gòu)件表面，必須安裝構(gòu)件的鋼筋網(wǎng)。首先要在定位放線完畢后，再把鋼筋網(wǎng)片按照一邊到一邊的次序進(jìn)行安裝。為了實(shí)現(xiàn)鋼筋和既有構(gòu)件構(gòu)成連接，在每隔約35 cm的距離安裝膨脹螺栓或采用植筋方法來(lái)加固鋼筋網(wǎng)片。螺栓埋設(shè)深度要結(jié)合具體間距計(jì)算獲得，這樣防止鋼筋網(wǎng)片連接無(wú)效的現(xiàn)象發(fā)生。

(3)模板安設(shè)

結(jié)合梁體加固的構(gòu)件大小與MPC超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂材料的黏結(jié)性特性，確定選擇現(xiàn)場(chǎng)制作木模方式。模板要結(jié)合加固結(jié)構(gòu)大小完成下料，第一要確定模板在施工時(shí)的穩(wěn)定性，防止受材料澆筑影響導(dǎo)致模板形變很大的現(xiàn)象。第二將加厚聚酯板黏貼在模板表面，防止脫模過(guò)程中模板出現(xiàn)黏接現(xiàn)象，利于后續(xù)脫模工作。

模板安裝過(guò)程中，借助螺栓與鐵絲在梁體旁把模板固定成型。選擇聚氨酯泡沫膨脹劑處理模板交接縫，這樣能夠使模板維持在封閉形態(tài)，防止?jié){液滲漏。

(4)復(fù)合材料澆筑

選擇灰桶承裝拌和均一的復(fù)合材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)指定位置，借助高位漏斗把料下放到模板內(nèi)側(cè)。因材料的自流平性能其可慢速流至模板中，在施工時(shí)可借助鋼筋小勾提升其流動(dòng)速率。在復(fù)合材料澆筑時(shí)，各個(gè)澆筑位置指定專人對(duì)其全面檢測(cè)，防止部分空洞、材料不飽滿的現(xiàn)象發(fā)生。

(5)固化

超強(qiáng)高韌性樹(shù)脂混凝土屬于自固化材料，在灌漿完畢后無(wú)需對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)。

(6)脫模清理

結(jié)合施工周期適宜時(shí)間進(jìn)行脫模，通常選擇第2天。脫模后既有聚脂薄膜黏接到MPC固化后的材料表面，由于聚脂薄膜很薄并且其屬于透明狀態(tài)所以可不對(duì)其處理。

3.6 關(guān)鍵施工把控

在拌和時(shí)尤其要關(guān)鍵把控，攪拌工具與材料必須嚴(yán)禁水分滲入。

(1)流動(dòng)性

保持設(shè)計(jì)壓差的前提條件， 選擇適當(dāng)?shù)哪０?，灌漿料利用重力作用在縫隙內(nèi)流動(dòng)，縫隙寬度、填料摻量與流體靜壓差值影響著灌漿料的流動(dòng)長(zhǎng)度。

降低填料摻量能夠提升其流動(dòng)性，若小于設(shè)計(jì)用量時(shí)其力學(xué)性能很難達(dá)標(biāo)。

(2)適用時(shí)間

適用時(shí)間是從樹(shù)脂與硬化劑拌和起至灌漿料在縫隙時(shí)仍維持較好的性能的時(shí)間差。適用時(shí)間與施工時(shí)間等同，時(shí)間范圍是0.5～0.75 h。

若施工時(shí)略有拖沓，灌漿料因流動(dòng)性降低而喪失良好的工作性而無(wú)法使用的幾率增加。若溫度高能夠提升灌漿料聚合而降低其工作性，反應(yīng)熱會(huì)提升該效果，所以拌和時(shí)間應(yīng)維持在0.25～0.33 h范圍內(nèi)。所用的材料若無(wú)必要，禁止利用泵送方式運(yùn)送環(huán)氧灌漿料。泵送雖然可節(jié)約人力與縮短運(yùn)送時(shí)間，但泵送途中存在大量摩擦，極易造成灌漿料溫度升高，最后導(dǎo)致灌漿料的適用時(shí)間大大縮短。因機(jī)械問(wèn)題或堵塞造成泵送中止嚴(yán)重影響后續(xù)工作，同時(shí)泵與管道后期清潔難度很大。所以只有在十分必要的情況下方能選擇泵送方式。

(3)材料保存

材料保存在干燥、室溫與封閉好的原有包裝的容器中，有效時(shí)長(zhǎng)為一年。

(4)實(shí)地實(shí)測(cè)試塊制作

實(shí)地制作樣件并實(shí)測(cè)。模具內(nèi)側(cè)涂抹一層極薄的油脂，樣件制作借助抹刀導(dǎo)流，在模具一側(cè)進(jìn)行灌注，借助細(xì)圓棒處理邊角，外側(cè)輕敲模具，防止空洞產(chǎn)生。試塊硬化時(shí)，將澆筑時(shí)間與日期及識(shí)別標(biāo)識(shí)等標(biāo)注在其頂面。