王耀虎
(定西公路管理局隴西公路管理段,甘肅 定西 748100)
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臨洮高架橋橋梁維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
王耀虎
(定西公路管理局隴西公路管理段,甘肅定西748100)
摘要:近幾年,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高速公路上通行的車輛日益增多,尤其是大噸位車輛猛增。經(jīng)過車輛的荷載作用及多年雨雪水的侵蝕,臨洮高架橋橋梁出現(xiàn)不同程度的病害,主要有主梁底部混凝土表面分布有多條橫向裂縫,裂縫主要集中在每聯(lián)兩側(cè)邊孔L/4-3L/4(其中L為孔跨長度)之間,混凝土局部地方有剝落掉角現(xiàn)象,主梁兩側(cè)翼緣板底部混凝土大面積滲水腐蝕,外側(cè)翼緣板板底裂縫滲白、鋼筋銹蝕,混凝土剝落掉塊等病害。對其梁底裂縫封閉或注膠修補(bǔ),混凝土剝落掉塊用環(huán)氧砂漿修補(bǔ),然后粘貼碳纖維布,提高結(jié)構(gòu)承載力,對不影響結(jié)構(gòu)承載力的病害,考慮進(jìn)行常規(guī)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法,以提高結(jié)構(gòu)的耐久性。
關(guān)鍵詞:橋梁;病害維修;預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
DOI10.3969/j.issn.1672-6375.2016.02.015
本項(xiàng)目維修及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的橋梁為蘭海高速蘭臨段K84+342臨洮高架橋,橋梁結(jié)構(gòu)為52×20 m鋼筋混凝土連續(xù)箱梁,全長1047.08m。橋上部結(jié)構(gòu)采用52×20m布孔,有兩聯(lián)6×20 m+五聯(lián)8×20 m鋼筋混凝土連續(xù)梁組成,橋面寬度:2×(凈10.75m+2×0.5m防撞墻)=23.5m,中央分隔帶寬度1.5 m,設(shè)計(jì)荷載:汽車超-20級(jí),掛車-120級(jí)。近年來,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,高速公路上通行的車輛日益增多,尤其大噸位車輛猛增,經(jīng)過車輛的荷載作用及多年雨雪水的侵蝕,該橋箱梁均出現(xiàn)不同程度的病害。主梁兩側(cè)翼緣板底部混凝土大面積滲水腐蝕,外側(cè)翼緣板底部滲水腐蝕現(xiàn)象尤其嚴(yán)重;主梁底部混凝土表面分布有多條橫向裂縫,裂縫主要集中在每聯(lián)兩側(cè)邊孔L/4-3L/4(其中L為孔跨長度)之間;主梁混凝土局部地方有剝落掉角現(xiàn)象。
對不影響結(jié)構(gòu)承載力的病害,考慮進(jìn)行常規(guī)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法,以提高結(jié)構(gòu)的耐久性。滲水防腐處理及預(yù)防性養(yǎng)護(hù)防腐涂裝10 454 m2,混凝土剝落掉角修補(bǔ)82.7 m2,橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)防腐涂裝6 263.76 m2,梁底裂縫注膠修補(bǔ)2 854 m,鋁合金防水槽4 260 m,粘貼碳纖維布1 848 m2,更換泄水管3 600 m。具體施工部位及處理方法見表1所示:
表1 蘭臨高速K84+342臨洮高架橋
3.1做好基面處理
首先對橋梁松動(dòng)混凝土進(jìn)行缺陷探測式處理,去除松動(dòng)、疏松、失效混凝土,且對外露鋼筋進(jìn)行除銹處理,去除鋼筋表皮銹皮,對鋼筋表面涂防銹劑。然后對橋梁表面進(jìn)行清洗,清洗先由梁體兩側(cè)從上往下清洗,然后再清洗梁底,橋臺(tái)。其他工序在互不影響的前提下可交叉作業(yè)。
3.2環(huán)氧砂漿修補(bǔ)混凝土缺陷
在清水清洗基面后,用鋼絲輪角磨機(jī)打磨混凝土表面的風(fēng)化層,露出干凈、結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)的表面。用吹風(fēng)機(jī)吹凈基面上的粉塵,松散浮渣后,然后對混凝土基面用無機(jī)聚合物砂漿修補(bǔ)缺陷。施工時(shí)根據(jù)脫落的厚度,一次或多次涂抹修復(fù),最后對表面打磨平整,盡量恢復(fù)截面原狀。修復(fù)完畢的構(gòu)件,及時(shí)組織灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于3~5天。無機(jī)聚合物砂漿對混凝土構(gòu)件結(jié)合力極強(qiáng),鏝抹時(shí)不垂落,修補(bǔ)后不收縮、不開裂、強(qiáng)度高;且能恢復(fù)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,防止外界因素對鋼筋的侵蝕。
3.3裂縫封閉、注膠
裂縫處置:若裂縫寬度在0.15mm以下,則直接使用裂縫封縫膠對其進(jìn)行封閉處理;若裂縫寬度在0.15 mm以上,則采用注膠處理。
3.3.1表面封閉法
首先對裂縫的位置、數(shù)量、寬度、長度進(jìn)行全面調(diào)查核實(shí),對裂縫進(jìn)行編號(hào)并記錄,對裂縫處混凝土表面進(jìn)行打磨處理,沿裂縫走向?qū)⑵鋬蓚?cè)寬30~50 mm范圍內(nèi)混凝土表面打磨干凈,確保在裂縫封閉前混凝土表面潔凈,并保證在裂縫封閉過程中,裂縫處于干燥狀態(tài)。采用自然滲透法,直接在混凝土表面涂刷裂縫封堵膠,使膠液滲透于裂縫內(nèi),并保證裂縫內(nèi)膠液含量飽滿。
3.3.2壓力灌注法
和表面封閉法一樣,首先對裂縫進(jìn)行調(diào)查核實(shí),且對混凝土表面進(jìn)行處理,并沿裂縫方向開U型槽,在裂縫的注膠位置處粘結(jié)裂縫灌膠嘴,灌膠嘴沿裂縫走向間隔200~300 mm。灌膠前應(yīng)逐一加壓檢查灌膠嘴的連通和裂縫的表面封閉情況,在完全封閉下才能灌膠,膠配置好后應(yīng)盡快將其注入裂縫中并在規(guī)定的使用期內(nèi)使用完畢。裂縫施工應(yīng)遵循“豎縫必須自上而下,平縫應(yīng)從一端到另一端”的灌膠順序,裂縫全部注滿后按所用產(chǎn)品的要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù),待灌縫膠液固化后,拆除灌膠嘴,并對混凝土表面進(jìn)行打磨整平。
3.4粘貼碳纖維布
材料主要技術(shù)指標(biāo):碳纖維布質(zhì)量為300 g/m2,設(shè)計(jì)厚度為0.167 mm,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)大于3 400 MPa,斷裂延伸率應(yīng)大于1.5%;粘結(jié)膠正拉粘結(jié)強(qiáng)度應(yīng)大于3.0 MPa,膠結(jié)劑對接接頭拉伸強(qiáng)度應(yīng)大于30 MPa,拉伸剪切強(qiáng)度應(yīng)大于18 MPa,伸長率應(yīng)大于1.5%;且施工時(shí)碳纖維布需采用與之配套的膠粘劑進(jìn)行粘貼。
涂底膠及修補(bǔ)找平層:對梁底板表面除銹、除塵處理,將底膠均勻、無遺漏地涂刷在需加固補(bǔ)強(qiáng)的混凝土表面,底膠涂布面積應(yīng)大于所粘貼的碳纖維布大小,等底膠凝膠至指觸干燥后,如表面有突起毛刺或膠瘤,應(yīng)用砂布打磨平順。底膠指觸干燥后,若發(fā)現(xiàn)粘貼表面上有缺損、坑洼、凹陷拐角、模板接頭處出現(xiàn)高度差等情況,應(yīng)用找平膠進(jìn)行多次刮填修補(bǔ),特別保證模板接頭處無明顯高差,缺損、坑洼平緩順暢,等整平材料固化至指觸干燥后,如發(fā)現(xiàn)整平部位表面有突起膠,應(yīng)用砂布打磨光順。
粘貼碳纖維布:按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布,根據(jù)粘貼面積的需用量,計(jì)算出粘結(jié)膠的標(biāo)準(zhǔn)用量,將粘貼膠涂在選定混凝土表面,粘貼膠涂布面應(yīng)大于所粘貼的碳纖維布大小,在涂好粘結(jié)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,用專用膠輥和刮板在碳纖維布上沿纖維方向施加壓力,向一個(gè)方向或從中間向兩個(gè)方向滾動(dòng)碾壓,但不允許來回反復(fù)滾動(dòng)。在粘貼碳纖維布并形成復(fù)合材料凝膠固化后,在其表面涂刷表面防護(hù)膠,形成保護(hù)層。
3.5防腐材料涂裝
防腐材料是一種封堵混凝土內(nèi)的孔隙氣泡和微小裂縫提供混凝土密實(shí)性材料。對涂刷梁體部位應(yīng)清洗干凈,先將基面濕潤,且基面不得有水珠出現(xiàn),方可作業(yè)。當(dāng)防腐材料涂刷使用時(shí),防腐材料∶水=5∶2(體積比),且攪拌均勻,無沉淀物。在施工過程中,應(yīng)不時(shí)地?cái)嚢杌旌狭?,?dāng)灰漿變稠時(shí)再次攪拌,并嚴(yán)禁向已經(jīng)混合好的粉料中另外加水;要求涂層厚度均勻、無空白,如果一次涂抹不能達(dá)到設(shè)計(jì)用量,可以進(jìn)行二次涂刷,直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求;完工后,應(yīng)及時(shí)養(yǎng)生,使用農(nóng)用噴壺進(jìn)行噴霧養(yǎng)生,約每天3次,養(yǎng)生時(shí)間在1~2天。
3.6更換PVC泄水管
泄水管端頭需從防撞石底部頂先開鑿出的孔道中(孔道直徑φ65 mm)穿出,端口穿出長度約1 cm,泄水管安裝好以后,必須用聚合物砂漿將泄水管與防撞石孔道間的間隙填充密實(shí),防止雨水從縫隙中流出,按照設(shè)計(jì)要求在泄水管與主梁及橋墩之間采用U形套箍進(jìn)行固定,對既有泄水管全部進(jìn)行更換,確保排水系統(tǒng)正常工作。在兩側(cè)翼緣板增設(shè)滴水條(沿),選用3 cm× 4 cm的L型鋁合金,射釘槍梅花固定在翼緣
板邊沿,最后用結(jié)構(gòu)膠或者玻璃膠封閉鋁合金與混凝土之間的縫隙。
本橋維修加固施工為全橋預(yù)防性養(yǎng)護(hù),從翼緣板邊緣一直到箱梁底板,基本按照原方案實(shí)施,對箱梁翼緣板邊緣處及邊跨梁端設(shè)置鋁合金防水槽,以解決邊緣砼滲漏水腐蝕問題比較合理得當(dāng),有效地抑制了邊緣砼的腐蝕,并達(dá)到了預(yù)期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]馬曉強(qiáng).公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)探究[J].黑龍江科技信息,2011(13):275.
[2]郭麗芳.高速公路橋梁預(yù)防性養(yǎng)護(hù)[J].交通世界,2010(13).
[3]JTG/T J23—2008.公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S].北京.人民交通出社,2008.
[4]JTG H11—2004.公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范[S].北京.人民交通出社,2004.
作者簡介:王耀虎(1981-),男,漢族,甘肅會(huì)寧人,大學(xué)本科,工程師,主要從事公路養(yǎng)護(hù)工作。
收稿日期:2015-12-12
中圖分類號(hào):U445.7
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