淺析橋梁維修加固的施工技術(shù)
2015-06-30
一、工程概況
張村橋全長(zhǎng)784.4m，橋梁中心樁號(hào)K0+570，全部位于R=1000m平曲線內(nèi)。全橋共分六聯(lián)，其中第一聯(lián)和第二聯(lián)跨徑布置為6×25m；第三聯(lián)為異型孔，跨徑布置為2×25m+21m+2×22m，并跨越公路；第四聯(lián)跨越鐵路，跨徑布置為30m+35m+25.38m；第五聯(lián)跨徑布置為12m+15m+4×25m；第六聯(lián)跨徑布置為6×25m。第一、二、三、五、六聯(lián)橋?yàn)槠胀ㄤ摻罨炷吝B續(xù)剛構(gòu)箱梁，下部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土柱式墩，兩聯(lián)之間設(shè)有過(guò)渡墩，過(guò)渡墩上設(shè)蓋梁。第四聯(lián)上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)箱梁，與鐵路中線斜交，交角為38o08′03′′。橋墩基礎(chǔ)為D=1.5m鋼筋混凝土灌注樁；橋臺(tái)為肋式橋臺(tái)，D=1.2m灌注樁基礎(chǔ)。本橋維修的工作主要為裂縫處理和碳纖維布粘貼，先對(duì)梁體進(jìn)行檢查確定裂縫的寬度及走向，確定裂縫處理方案；對(duì)第一、二聯(lián)一、六跨，第三聯(lián)二、五跨，第四聯(lián)，第五聯(lián)三、四跨，第六聯(lián)三、四、六跨箱梁底縱向粘貼20000mm*300mm碳纖維布，以提高梁體的耐久性。
二、混凝土裂縫處理
對(duì)結(jié)構(gòu)箱梁存在的所有可見裂縫進(jìn)行封閉處理。裂縫寬度≥0.15㎜的裂縫采用裂縫灌注膠進(jìn)行低壓灌縫處理；裂縫寬度、fw＜0.15㎜的裂縫涂刷樹脂封閉處理。
裂縫灌縫采用低壓注膠法，在注入過(guò)程中始終保持0.2～0.4Mpa的壓力，修補(bǔ)材料注入到寬度僅0.02㎜的裂縫末端，同時(shí)均勻緩慢的壓力可以將裂縫中積存的空氣壓入混凝土的毛細(xì)孔中，并通過(guò)混凝土的自然呼吸過(guò)程排出，有效避免產(chǎn)生氣阻而確保修補(bǔ)質(zhì)量。
施工細(xì)則如下：
表面處理：用鋼絲刷沿裂縫走向清理約5㎝范圍的表面混凝土；用鋼纖鑿除兩側(cè)疏松的混凝土塊和沙粒，露出堅(jiān)實(shí)的混凝土表面；用略潮濕的抹布清除表面的浮塵，并徹底晾干，用丙酮去除表面的油污，如縫內(nèi)潮濕，要等其充分干燥，必要時(shí)可用噴燈烘干。
粘結(jié)注入座和密封裂縫：制好封口膠，攪拌均勻，用抹刀將少許膠刮在注入座底面的四邊，將注入座固定在混凝土上；注入座沿縫的走向，每米約布置3個(gè)，裂縫分岔處的交叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)注入座，選混凝土表面平整處設(shè)置，避開剝落部位，對(duì)于貫通縫，可在一側(cè)布置注入座，另一側(cè)完全封閉，縫寬較大且內(nèi)部通暢時(shí)，可以按每米2個(gè)的密度來(lái)布置；封口膠將裂縫密封，與注入座銜接的地方要特別注意。
3、封口膠的固化：密封完成后，讓封口膠自然固化，注意固化過(guò)程中防止其接觸水。
4、注入灌注膠：將注入器的連接端安裝在注入座上，把卡口部分的兩扣卡緊，用力不要過(guò)猛，以免損壞座的頸部，注意使橡膠密封圈處于正常位置，同一條裂縫上的注入器同時(shí)安裝好。按順序連接工具，螺紋配合處用生料帶纏繞密封。將灌注膠的兩種成分混合攪拌均勻，裝入黃油槍，當(dāng)過(guò)濾器中有膠流出時(shí)，將它連接到注入器的注入端，卡緊卡口，開始注入。每次推動(dòng)都要達(dá)到活塞的盡頭，一般3~5秒推動(dòng)一下。當(dāng)橡膠管膨脹至充滿限制套時(shí)停止注入。一個(gè)注入器注完后，先關(guān)閉閥門，再小心的脫開白色端的連接，避免藍(lán)色端之間的連接松動(dòng)，移到下一個(gè)注入器繼續(xù)注入。水平走向的裂縫從一端開始逐個(gè)注入，傾斜或垂直走向的裂縫要從較低一端開始向上推進(jìn)。如果注入器膨脹后收縮較快，說(shuō)明該處裂縫深，縫內(nèi)空間大，要補(bǔ)灌，直到能保持膨脹狀態(tài)。
5、灌注膠的固化：讓灌注膠自行固化，可用手捏注入管以了解固化進(jìn)程。
6、保溫措施：當(dāng)施工溫度在5℃以下時(shí)，密封膠及注入膠應(yīng)選用冬季用型號(hào)。
三、粘貼碳纖維布
碳纖維布材料參照SFR-S-1-300-300型設(shè)計(jì),粘貼碳纖維的膠粘劑采用A級(jí)膠。
施工前應(yīng)對(duì)粘貼部位混凝土的表面含水率及所處環(huán)境溫度進(jìn)行測(cè)量。若混凝土表面含水率＞4%或環(huán)境溫度＜5度，則應(yīng)采取措施，在達(dá)到要求后方可進(jìn)行施工。施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙，在加固部位放線定位。
?、倩炷粱娴奶幚恚河娩摻z輪角磨機(jī)清除混凝土表面的劣化層，并用吹風(fēng)機(jī)吹凈，露出干凈、堅(jiān)實(shí)的基面。對(duì)于脹裂、松散、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象，先鑿除松散部分，對(duì)銹蝕鋼筋除銹，然后采用環(huán)氧樹脂做防腐處理，并用環(huán)氧砂漿作為整平材料填在填補(bǔ)環(huán)氧砂漿前，先在破傷口處涂刷一遍環(huán)氧膠作為粘合劑，以確保新老混凝土粘合良好，并且不會(huì)產(chǎn)生裂縫，對(duì)蜂窩、麻面的大孔徑孔洞，采用環(huán)氧砂漿填充整平，并保證混凝土保護(hù)層厚度不小于15mm，且平整度應(yīng)達(dá)到5mm/m；修補(bǔ)表面若有裂縫，應(yīng)先對(duì)裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)寬度≤0.15mm的裂縫，只作表面封閉，用專用環(huán)氧樹脂在其表面進(jìn)行反復(fù)涂抹，使樹脂滲進(jìn)裂縫內(nèi)，達(dá)到對(duì)裂縫的封閉彌補(bǔ)。對(duì)寬度＞0.15mm的裂縫，應(yīng)采用恒定低壓壓注改性環(huán)氧樹脂膠對(duì)裂縫進(jìn)行灌注，以達(dá)到對(duì)裂縫的彌補(bǔ)。
清理掉打磨后基面上的粉塵、松散浮渣，并且吹凈，確保粘貼基面干凈、無(wú)油污并充分干燥。
?、谕康啄z：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)用量，算出所涂布面積的底層樹脂用量，視現(xiàn)場(chǎng)氣溫等實(shí)際情況，確保在適用期內(nèi)一次用完，按底層樹脂規(guī)定的比例把底膠按規(guī)定混合攪拌均勻；用滾筒刷或毛刷均勻、無(wú)遺漏地將底膠涂在需補(bǔ)強(qiáng)的混凝土表面，底膠涂布邊界應(yīng)不小于所粘貼的碳纖維布大??；等底膠凝固至指觸干燥后如發(fā)現(xiàn)表面有突起毛刺，應(yīng)用砂布打磨光順，注意不能將底膠層打磨穿。如有打磨穿的應(yīng)重復(fù)前述操作步驟。
?、坌拚移綄樱旱啄z干燥后若發(fā)現(xiàn)表面上有缺損、坑洼凹陷拐角、模板接頭處出現(xiàn)的高度差等情況，應(yīng)用找平膠進(jìn)行刮填修補(bǔ)，保證模板接頭處無(wú)明顯高度差，缺損、坑洼平緩頂暢，凹陷拐角處填補(bǔ)成R≥20mm的圓角過(guò)渡。
④粘貼碳纖維布：按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布，注意不要在幅寬方向進(jìn)行裁剪；根據(jù)粘接膠的標(biāo)準(zhǔn)用量，計(jì)算出所涂布面積的需要量，視現(xiàn)場(chǎng)氣溫等實(shí)際情況，確保在適用期內(nèi)一次用完，按粘接膠使用說(shuō)明規(guī)定的比例把粘接膠主劑和固化劑置于配膠容器中，用電動(dòng)攪拌器攪拌均勻；用滾刷或毛刷均勻、無(wú)遺漏地將粘接膠涂在選定的混凝土表面，粘接膠涂布面應(yīng)不小于所粘貼的碳纖維布大??；在已涂好粘接膠的混凝土表面鋪覆碳纖維布，碳纖維布的鋪覆方向符合設(shè)計(jì)要求，一層中各張?zhí)祭w維布之間的搭接應(yīng)在底層充分粘接；用膠輥在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力并反復(fù)碾壓，使樹脂膠液充分碳纖維布，消除氣泡和除去多余樹脂，使碳纖維布和底層充分粘接。
每處施工完成后，自然養(yǎng)護(hù)24小時(shí)內(nèi)應(yīng)確保不受外力沖擊等干擾；每道工序過(guò)程中及完工后，均應(yīng)采取適當(dāng)措施保證不受污染或雨水侵襲。該工程施工過(guò)程平均氣溫一般都高于15度，自然養(yǎng)護(hù)至達(dá)到設(shè)計(jì)需要5天左右。
?、菔┕べ|(zhì)量檢驗(yàn)
a、粘接膠浸潤(rùn)碳纖維布良好；b、碳纖維布粘貼密實(shí)與混凝土結(jié)合達(dá)到100%；
c、碳纖維布順纖維方向不發(fā)生彎曲；d、順纖維方向搭接長(zhǎng)度不小于10cm，各層之間搭接部位不得位于同一條線上，必順錯(cuò)開至少50cm；e、碳纖維布規(guī)格、貼布位置、長(zhǎng)度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合設(shè)計(jì)規(guī)定；f、按規(guī)范要求進(jìn)行碳纖維布的正接粘貼試驗(yàn)。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，橋梁建設(shè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，所以要保證橋梁的運(yùn)行質(zhì)量，對(duì)于橋梁加固要提高重視，延長(zhǎng)橋梁的使用壽命，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。
