淺析橋梁維修加固的施工技術
2015-06-30
一、工程概況
張村橋全長784.4m，橋梁中心樁號K0+570，全部位于R=1000m平曲線內。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)橋為普通鋼筋混凝土連續(xù)剛構箱梁，下部結構為鋼筋混凝土柱式墩，兩聯(lián)之間設有過渡墩，過渡墩上設蓋梁。第四聯(lián)上部結構為預應力鋼筋混凝土連續(xù)剛構箱梁，與鐵路中線斜交，交角為38o08′03′′。橋墩基礎為D=1.5m鋼筋混凝土灌注樁；橋臺為肋式橋臺，D=1.2m灌注樁基礎。本橋維修的工作主要為裂縫處理和碳纖維布粘貼，先對梁體進行檢查確定裂縫的寬度及走向，確定裂縫處理方案；對第一、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
對結構箱梁存在的所有可見裂縫進行封閉處理。裂縫寬度≥0.15㎜的裂縫采用裂縫灌注膠進行低壓灌縫處理；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，在注入過程中始終保持0.2～0.4Mpa的壓力，修補材料注入到寬度僅0.02㎜的裂縫末端，同時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孔中，并通過混凝土的自然呼吸過程排出，有效避免產生氣阻而確保修補質量。
施工細則如下：
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；用鋼纖鑿除兩側疏松的混凝土塊和沙粒，露出堅實的混凝土表面；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，如縫內潮濕，要等其充分干燥，必要時可用噴燈烘干。
粘結注入座和密封裂縫：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，裂縫分岔處的交叉點應設注入座，選混凝土表面平整處設置，避開剝落部位，對于貫通縫，可在一側布置注入座，另一側完全封閉，縫寬較大且內部通暢時，可以按每米2個的密度來布置；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，當過濾器中有膠流出時，將它連接到注入器的注入端，卡緊卡口，開始注入。每次推動都要達到活塞的盡頭，一般3~5秒推動一下。當橡膠管膨脹至充滿限制套時停止注入。一個注入器注完后，先關閉閥門，再小心的脫開白色端的連接，避免藍色端之間的連接松動，移到下一個注入器繼續(xù)注入。水平走向的裂縫從一端開始逐個注入，傾斜或垂直走向的裂縫要從較低一端開始向上推進。如果注入器膨脹后收縮較快，說明該處裂縫深，縫內空間大，要補灌，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程。
6、保溫措施：當施工溫度在5℃以下時，密封膠及注入膠應選用冬季用型號。
三、粘貼碳纖維布
碳纖維布材料參照SFR-S-1-300-300型設計,粘貼碳纖維的膠粘劑采用A級膠。
施工前應對粘貼部位混凝土的表面含水率及所處環(huán)境溫度進行測量。若混凝土表面含水率＞4%或環(huán)境溫度＜5度，則應采取措施，在達到要求后方可進行施工。施工前應按設計圖紙，在加固部位放線定位。
?、倩炷粱娴奶幚恚河娩摻z輪角磨機清除混凝土表面的劣化層，并用吹風機吹凈，露出干凈、堅實的基面。對于脹裂、松散、鋼筋銹蝕的現(xiàn)象，先鑿除松散部分，對銹蝕鋼筋除銹，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，并且不會產生裂縫，對蜂窩、麻面的大孔徑孔洞，采用環(huán)氧砂漿填充整平，并保證混凝土保護層厚度不小于15mm，且平整度應達到5mm/m；修補表面若有裂縫，應先對裂縫進行修補，對寬度≤0.15mm的裂縫，只作表面封閉，用專用環(huán)氧樹脂在其表面進行反復涂抹，使樹脂滲進裂縫內，達到對裂縫的封閉彌補。對寬度＞0.15mm的裂縫，應采用恒定低壓壓注改性環(huán)氧樹脂膠對裂縫進行灌注，以達到對裂縫的彌補。
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、無油污并充分干燥。
?、谕康啄z：根據(jù)標準用量，算出所涂布面積的底層樹脂用量，視現(xiàn)場氣溫等實際情況，確保在適用期內一次用完，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、無遺漏地將底膠涂在需補強的混凝土表面，底膠涂布邊界應不小于所粘貼的碳纖維布大小；等底膠凝固至指觸干燥后如發(fā)現(xiàn)表面有突起毛刺，應用砂布打磨光順，注意不能將底膠層打磨穿。如有打磨穿的應重復前述操作步驟。
③修整找平層：底膠干燥后若發(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，應用找平膠進行刮填修補，保證模板接頭處無明顯高度差，缺損、坑洼平緩頂暢，凹陷拐角處填補成R≥20mm的圓角過渡。
?、苷迟N碳纖維布：按設計要求的尺寸裁剪碳纖維布，注意不要在幅寬方向進行裁剪；根據(jù)粘接膠的標準用量，計算出所涂布面積的需要量，視現(xiàn)場氣溫等實際情況，確保在適用期內一次用完，按粘接膠使用說明規(guī)定的比例把粘接膠主劑和固化劑置于配膠容器中，用電動攪拌器攪拌均勻；用滾刷或毛刷均勻、無遺漏地將粘接膠涂在選定的混凝土表面，粘接膠涂布面應不小于所粘貼的碳纖維布大小；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計要求，一層中各張?zhí)祭w維布之間的搭接應在底層充分粘接；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24小時內應確保不受外力沖擊等干擾；每道工序過程中及完工后，均應采取適當措施保證不受污染或雨水侵襲。該工程施工過程平均氣溫一般都高于15度，自然養(yǎng)護至達到設計需要5天左右。
?、菔┕べ|量檢驗
a、粘接膠浸潤碳纖維布良好；b、碳纖維布粘貼密實與混凝土結合達到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，必順錯開至少50cm；e、碳纖維布規(guī)格、貼布位置、長度、寬度、纖維方向、層數(shù)符合設計規(guī)定；f、按規(guī)范要求進行碳纖維布的正接粘貼試驗。
四、結束語
綜上所述，橋梁建設在我國的經濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，所以要保證橋梁的運行質量，對于橋梁加固要提高重視，延長橋梁的使用壽命，為我國的經濟發(fā)展創(chuàng)造更加有利的環(huán)境。
