葉軒云

（福建省高速公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司，福州 350001）

近年來，隨著交通車流量的不斷加大，交通運輸荷載的不斷提升， 橋梁服役年限的不斷增加，許多橋梁橋面鋪裝層出現(xiàn)不同程度的網(wǎng)裂、 坑洞損壞，給橋梁結(jié)構(gòu)及行車安全造成極大隱患。

目前，橋面鋪裝層的主要修復(fù)方式為鑿除原有損壞部位，采用C40 鋼纖維混凝土澆筑，該修復(fù)方式由于施工周期較長（一般需要40～45 d）、實施過程難度較大，往往會造成該施工路段長時間大面積擁堵。 而采用新型材料環(huán)氧混凝土修復(fù)橋面鋪裝層可以有效地縮短施工周期，在確保質(zhì)量的前提下以最短的時間開放交通，保證道路暢通。

本文結(jié)合羅長高速公路紅山右線中橋橋面鋪裝層修復(fù)工程，詳細(xì)介紹環(huán)氧混凝土材料的實際應(yīng)用、施工工藝流程、施工時間等，并與常規(guī)混凝土進(jìn)行對比，為該種新材料在其他類似工程中的應(yīng)用提供參考。

1 工程概況

紅山右線中橋位于羅長高速公路連江往馬尾方向，紅山隧道群中間，橋面鋪裝層破損部位基本為主車道輪跡帶位置，出現(xiàn)不同程度的網(wǎng)裂、坑洞損壞（如圖1 所示），給橋梁結(jié)構(gòu)及行車安全造成極大隱患。 為確保行車舒適和橋梁結(jié)構(gòu)安全，對破損的橋面鋪裝層進(jìn)行修復(fù)加固。

在以往的修復(fù)方案中采用過瀝青冷補料、快干混凝土等方式進(jìn)行修復(fù)， 均無法達(dá)到修復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)。 基本在修復(fù)后2 周左右，原破損部位就會發(fā)生二次破損，且該路段連續(xù)隧道、車流量大、事故易發(fā)、夜間無法布控等原因都對施工及車輛通行造成非常大的影響，故在本次修復(fù)方案中提出并采用環(huán)氧混凝土局部修補橋面鋪裝層的方案。

圖1 紅山中橋橋面鋪裝層破損情況

2 環(huán)氧混凝土在橋面修復(fù)工程中的應(yīng)用

2.1 環(huán)氧混凝土性能指標(biāo)及配合比

（1）環(huán)氧混凝土性能指標(biāo)

采用的環(huán)氧混凝土材料性能指標(biāo)須符合《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》（GB 50367-2013）[1]和《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》（GB 50728-2011）[2]等規(guī)范要求，相關(guān)性能指標(biāo)如表1 所示。

表1 環(huán)氧混凝土性能指標(biāo)

（2）環(huán)氧混凝土配合比

環(huán)氧混凝土廠家提供的設(shè)計配合比為A （樹脂）∶B（固化劑）∶C（細(xì)骨料）∶D（粗骨料）=2∶1∶12∶15。本項目根據(jù)現(xiàn)場實際情況及試驗檢測結(jié)果對廠家提供的設(shè)計配合比進(jìn)行優(yōu)化，確定最后的施工配合比為A∶B∶C∶D=2∶1∶12∶20。 施工配合比通過增加粗骨料的摻配， 使得混凝土能更早地凝固并達(dá)到使用強度， 并且增加粗骨料用量可以降低環(huán)氧膠液的使用，從而降低施工成本。 經(jīng)試驗檢測，采用施工配合比制作的環(huán)氧混凝土各項指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求。 設(shè)計配合比與施工配合比性能檢測結(jié)果如表2 所示。

表2 環(huán)氧混凝土設(shè)計配合比與施工配合比檢測結(jié)果

2.2 環(huán)氧混凝土施工工藝流程

環(huán)氧混凝土施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 施工工藝流程圖

（1）表面處理：對破損部位的鋼筋混凝土鋪裝層進(jìn)行切割，要求割縫規(guī)整，然后人工將原有的砼及鋼筋全部鑿除，鑿除深度為10 cm（橋面鋪裝層厚度）。 緊接著對鋪裝層破損鑿除后的區(qū)域進(jìn)行鑿毛，對銹蝕的鋼筋除銹，并清洗干凈。 最后對舊混凝土表面進(jìn)行清潔，確保接縫處無明水存在，并采用背包式吹風(fēng)機清除坑洞的混凝土碎屑及灰塵。 施工工程中環(huán)氧混凝土不可與水接觸，否則會影響混凝土性能。

（2）植筋處理：在原梁體頂面鉆孔，用結(jié)構(gòu)膠錨筋，植筋數(shù)量為4 根/m2。 植筋橡膠采用環(huán)氧樹脂和改性乙烯甲基丙烯酸(包括改性氨基甲酸粘合劑)專用植筋膠進(jìn)行錨固。

（3）涂刷界面劑：為使新澆筑環(huán)氧混凝土橋面鋪裝層能與原混凝土良好結(jié)合，在修補之前，應(yīng)在修補混凝土缺陷表面涂刷一層界面劑（環(huán)氧樹脂膠液或環(huán)氧砂漿）。 涂刷時可以采用人工涂刷，涂刷厚度控制在1～2 mm，且要求涂刷厚度均勻。 對已涂刷界面劑的表面應(yīng)注意防護(hù)，嚴(yán)禁雜物、灰塵、水落入其中。 界面劑涂刷完成后，應(yīng)在漿料固化前澆筑環(huán)氧混凝土，一般情況下不超過30 min。

（4） 布設(shè)鋼筋網(wǎng)： 鋼筋網(wǎng)按照單層縱橫向Φ10@100 布設(shè)，新布設(shè)鋼筋與舊鋼筋的搭接要牢固（最好為焊接）。

（5）環(huán)氧混凝土制作：根據(jù)施工配合比A∶B∶C∶D=2∶1∶12∶20 各材料的比例，先將C（細(xì)骨料）倒入盤式攪拌機中，然后把A（樹脂）、B（固化劑）倒入攪拌桶用電鉆裝心型攪拌器進(jìn)行攪拌，待攪拌至起泡均勻后將環(huán)氧膠液倒入攪拌機中，與C（細(xì)骨料）一起攪拌約3 min，最后加入D（粗骨料）進(jìn)行攪拌，攪拌均勻后即可使用。

（6）澆筑環(huán)氧混凝土：將攪拌好的環(huán)氧混凝土快速澆往修補區(qū)域內(nèi)，并進(jìn)行振搗密實、抹面，環(huán)氧混凝土具有一定的流動性，如坡度過大需要人工進(jìn)行跟蹤抹面。

（7）養(yǎng)護(hù)條件及周期：保證混凝土在無水、干燥的條件下固化，修補區(qū)域嚴(yán)禁踩踏、碾壓，養(yǎng)護(hù)約2～6 h 后即可開放交通。

2.3 環(huán)氧混凝土的使用后期效果

本工程施工時間在夏季8 月的6:30-9:30，溫度為30℃左右， 環(huán)氧混凝土攪拌完可操作時間約為15 min， 澆筑完成后1～2 h 即可滿足行車要求開放交通（2 h 進(jìn)行抗壓強度實驗，可達(dá)42 MPa）。 在施工過程中，對現(xiàn)場制作的環(huán)氧混凝土取樣并在施工現(xiàn)場同條件養(yǎng)生檢測，檢測結(jié)果如表3 所示。

表3 施工點同條件養(yǎng)生環(huán)氧混凝土檢驗結(jié)果

從表3 可以看出，環(huán)氧混凝土各項檢測指標(biāo)均滿足技術(shù)要求。

我部于2020 年3 月對本工程原橋面鋪裝層破損修復(fù)位置進(jìn)行現(xiàn)場情況調(diào)查（如圖3 所示），結(jié)果表明使用情況良好， 修補部位均未發(fā)現(xiàn)新病害產(chǎn)生，由此可以證實環(huán)氧混凝土能有效地對橋面鋪裝層進(jìn)行修復(fù)。

圖3 橋面局部修復(fù)情況

3 環(huán)氧混凝土施工注意事項

（1）環(huán)氧混凝土彈性模量小，變形能力強，僅適用于橋面鋪裝層、路面等局部缺陷修補，不適用于橋梁構(gòu)件混凝土缺陷修補。

（2）AB 膠配制好后的環(huán)氧膠液在夏季需7 min內(nèi)使用完畢，否則會因為存放時間過長而產(chǎn)生反應(yīng)并急劇升溫，會對施工人員造成燙傷，且膠液固化不能使用。

（3）當(dāng)對集料進(jìn)行加熱（適用于冬季溫度較低情況），集料加熱時間較長時，應(yīng)在確定修補區(qū)域后進(jìn)行加熱， 加熱時準(zhǔn)備好一口大鐵鍋和一個猛火爐，將集料倒入鐵鍋中加熱翻炒，加熱時長控制在10 min 左右，集料溫度加熱至40℃～50℃左右（手抓緊集料稍有燙手感覺即可）。

（4）環(huán)氧混凝土在攪拌完畢后的可操作時間約為15 min， 冬季氣溫較低時可操作時間會稍有延長，夏季氣溫較高時可操作時間會有所縮短，因此需根據(jù)施工現(xiàn)場氣溫情況確定攪拌數(shù)量，確保在可操作時間內(nèi)將其用完。

4 環(huán)氧混凝土與常規(guī)混凝土的對比

環(huán)氧混凝土作為一種新型材料，與傳統(tǒng)鋼纖維混凝土對比，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）性能方面：環(huán)氧混凝土凝固時間快，在較短的時間內(nèi)（夏季約為2 h，冬季約為6 h）抗壓強度就可達(dá)到設(shè)計值（40 MPa）并開放交通；C40 鋼纖維混凝土凝固時間需7～9 h，且養(yǎng)生14 d 后才可達(dá)到設(shè)計抗壓強度的80%（32 MPa）， 養(yǎng)生28 d 后才可達(dá)到設(shè)計抗壓強度值。 此外，環(huán)氧混凝土對比C40 鋼纖維混凝土還有抗沖擊性能強、與混凝土的粘結(jié)強度高、耐濕熱老化能力強等優(yōu)點。

（2）經(jīng)濟(jì)性方面：環(huán)氧混凝土施工材料成本較高，約為17000 元/m3，而常規(guī)C40 鋼纖維混凝土材料成本較低，約為1500 元/m3。

（3）適用性方面：環(huán)氧混凝土施工周期短、成本高，適合于交通壓力大需短時間內(nèi)開放交通的橋面鋪裝層局部破損修復(fù)，而常規(guī)C40 鋼纖維混凝土則適合于大面積整體橋面鋪裝層修復(fù)且交通壓力較小，可長期布控施工的項目。

5 結(jié)語

環(huán)氧混凝土是一種較為新型加固材料，對于該材料的應(yīng)用，本文結(jié)合工程實例，詳細(xì)介紹了環(huán)氧混凝土應(yīng)用于橋面鋪裝層局部修復(fù)的施工工藝流程、開放交通時間、施工注意事項等，并通過與傳統(tǒng)加固材料的對比，為橋面鋪裝層修復(fù)提供了新的方法和思路。