病舊橋梁維修加固施工技術(shù)探究
2015-09-07
前言：調(diào)查顯示，一些修建于上個世紀后期的橋梁，由于當(dāng)時社會經(jīng)濟欠發(fā)達，橋梁建設(shè)投入資金較少，施工質(zhì)量欠缺，監(jiān)管不到位，再加上近年來我國交通運輸業(yè)的長足發(fā)展，車流量劇增，車輛超限超載現(xiàn)象十分嚴重，導(dǎo)致橋梁發(fā)生了各種大大小小的病害，如橋面破損、梁板裂縫、砼碳化、剝落、鋼筋鋼索銹蝕等，已經(jīng)破壞了橋梁的正常良好狀態(tài)。這些病橋的存在，嚴重影響了公路的使用安全，但目前這些橋梁又不可能全部拆除重建。因此，對舊橋進行維修加固，提高承載能力，確保交通運輸安全是目前當(dāng)務(wù)之急。結(jié)合工作實踐，本文對公路病舊橋梁維修加固方法作簡要介紹。
1工程概況
某懸臂式鋼筋混凝土薄壁箱型橋梁全長394.6m，寬21m，橋梁結(jié)構(gòu)跨徑組成(45+16)m(單懸臂簡支梁)+23m(掛梁)+(16+55+16)m(雙懸臂簡支梁)+23m(掛梁)+(16+55+16)m (雙懸臂簡支梁)+23m(掛梁)+(16+45)m (單懸臂簡支梁)。上部結(jié)構(gòu)為兩個獨立的單箱三室截面，兩個箱梁之間用簡支板支承于箱梁的懸臂上；經(jīng)過近20年的正常營運后，經(jīng)檢測確定該橋存在如下影響結(jié)構(gòu)耐久性的病害：⑴箱梁混凝土碳化深度5～11.2ram，掛梁最大碳化深度18.1mm，橋墩和蓋梁混凝土碳化深度10～30mm。(2)混凝土保護層剝落，鋼筋銹蝕，檢測報告通過鋼筋銹蝕電位測試，經(jīng)抽檢的鋼筋銹蝕電位測試值均在-200mv以上。(3)墩頂相鄰兩箱室頂板存在密集的“蛛網(wǎng)狀”裂縫，絕大多數(shù)裂縫寬度均小于0.15mm，其中部分區(qū)域伴有滲水，并有白色鐘乳狀晶體析出現(xiàn)象。
2 加固施工技術(shù)
2.1 對結(jié)構(gòu)主要受力構(gòu)件及銹蝕部位涂刷滲透型阻銹劑。
2.1.1 去除混凝土表面的風(fēng)化物、污染物和舊有涂層，打開混凝土孔隙使其利于滲透。
2.1.2 將原結(jié)構(gòu)表面破損部位及周邊的松散混凝土清除，并利用高壓水槍對結(jié)構(gòu)表面進行徹底清潔。
2.1.3 待結(jié)構(gòu)表面完全干燥后，配制阻銹劑，在橋梁結(jié)構(gòu)混凝土表面涂刷4層鋼筋阻銹劑(抗?jié)B劑)，必要時可增加用量。涂刷次數(shù)取決于混凝土的可滲透性。每層操作之間均應(yīng)保證上一層涂刷已干燥(通常為2-6小時)。
2.1.4 作業(yè)時現(xiàn)場溫度應(yīng)高于+5℃ ，每遍涂刷后，干燥前應(yīng)避免雨淋，當(dāng)鋼筋表面氯離子含量高于水泥重量的2％時，應(yīng)先對該部位作脫氯處理或作剔鑿及修復(fù)后再涂刷阻銹劑，必要時可加大阻銹劑的用量。
2.2 利用環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土修復(fù)缺陷。
通過環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土對蜂窩、空洞、露筋等混凝土缺陷修補，置換缺陷部位的松散層混凝土，恢復(fù)結(jié)構(gòu)在缺陷處的強度，并恢復(fù)對該部位鋼筋的保護。
2.2.1 表面處理：利用人工鑿除的方法對缺陷周圍的松散混凝土予以清除，以便露出新鮮混凝土，并將混凝土表面清理干凈，做到無水濕、污漬及灰塵。
2.2.2 為了使新增部分的混凝土(或砂漿)能與老混凝土良好地結(jié)合，在修補之前應(yīng)首先在待修補混凝土缺陷表面涂一層環(huán)氧基液，其涂刷厚度以不超過1mm為宜，涂刷時可采用人工涂刷或噴槍噴射，力求做到涂刷均勻。為了便于涂勻，可在基液中加入少量的丙酮(一般為3％～5％)。對于已涂刷基液的表面應(yīng)注意防護，嚴禁雜物、灰塵落入其內(nèi)。待基液中的氣泡消除后方可涂抹環(huán)氧砂漿或澆筑環(huán)氧混凝土，時間間隔一般為3O～60分鐘。
2.2.3 當(dāng)破損面積較小時應(yīng)采用環(huán)氧砂漿進行修補，為避免修補過程中砂漿流淌或脫落，涂抹時宜分層進行，每層的厚度以0.5～1.5cm為宜。
2.2.4 當(dāng)破損面積很大時應(yīng)采用環(huán)氧混凝土進行修補，其施工工藝與普通混凝土基本相同。
2.2.5 對暴露在缺陷處的鋼筋，鑿除作業(yè)時禁止敲打除銹，宜用鋼刷或高壓水槍清除表面銹跡。對于銹蝕截面損失超過30％的鋼筋，增加一根相同截面的鋼筋。填筑時每層混合料厚度不宜超過2cm，否則容易滑落或發(fā)泡，逐層填筑至與原混凝土表面齊平，每層填筑均應(yīng)在上一層固化后進行。
2.2.6 環(huán)氧材料養(yǎng)護期間應(yīng)控制好溫度，以15～25度為宜，夏季和冬季的養(yǎng)護期分別為2天和7天，在養(yǎng)護期的前3天，環(huán)氧材料不應(yīng)遭受水的浸泡或其它沖擊。
2.3 對墩頂相鄰箱室裂縫進行粘貼玻璃纖維布封閉加固。
2.3.1 對滲水部位進行堵漏處理：對于寬度小于0.15mm裂縫采取封閉處理；當(dāng)裂縫寬度大于或等于0.15mm時，對其進行灌注處理。
2.3.2 在頂板底部粘貼玻璃纖維布，以增強頂板處的結(jié)構(gòu)抗裂性。粘貼玻璃纖維的混凝土基面處理和玻璃纖維充分浸漬是粘貼玻璃纖維施工的難點。因此施工時應(yīng)加強措施，確保按質(zhì)按量完成。主要施工工藝要點如下：
2.3.2.1 混凝土表面處理.在設(shè)計粘貼的部位按設(shè)計圖紙放樣定位。鋼筋露出部分部位必須做防銹處理，如損傷程度嚴重，應(yīng)采取補救措施。用角磨機除去油污等雜質(zhì)，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面，并要求磨去混凝土的碳化層。如有裂縫，需對裂縫進行灌漿封閉處理。如混凝土構(gòu)件出現(xiàn)陰陽角，應(yīng)采用角磨機修整R≥2Omm的圓弧，并對混凝土表面凹凸不平部位進行打磨修平處理?；炷帘砻嫒缬休^大的剝落、蜂窩、腐蝕等缺陷時，應(yīng)進行鑿除，并用結(jié)構(gòu)膠找平處理方法找平。采用高壓風(fēng)去混凝土表面粉塵、砂粒，并采用丙酮拭擦混凝土結(jié)構(gòu)表面。涂刷底層樹脂前，處理過的混凝土表面必須干燥干凈。最后用lm的直邊靠尺檢查處理過后表面的平整度，任何方向上lm范圍內(nèi)的最大允許差異為±5mm。
2.3.2.2 局部表面找平處理.配制找平樹脂，按供應(yīng)商提供的配比及工藝要求配制攪拌。對混凝土表面凹陷部位采用刮刀整平膠泥，且不應(yīng)有棱角，修復(fù)面與混凝土表面落差不超過lmm。轉(zhuǎn)角處采用找平樹脂修復(fù)為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。固結(jié)后在找平材料表面指觸干燥后盡快進行下一步工序施工。
2.3.2.3 涂刷底層樹脂.采用配套底層樹脂按一定比例將主劑與固化劑放置入容器內(nèi)，配制底層樹脂,底層樹脂是由樹脂和硬化劑均勻混合而成，應(yīng)特別注意將混合容器表面與底部的混合物拌合均勻。采用滾筒刷將底層樹脂均勻涂于混凝土表面，厚度不超過0.4mm，并不得漏涂或流淌，不能產(chǎn)生氣泡。當(dāng)施工環(huán)境的溫度低于-5℃或濕度為85％RH以上時，不可涂刷底層樹脂。應(yīng)在底層樹脂指觸干燥后立即粘貼玻璃纖維布。
