后張法預(yù)應(yīng)力箱梁修補(bǔ)技術(shù)

摘要：某后張法預(yù)應(yīng)力箱梁在受到外力撞擊后，在腹板處產(chǎn)生一孔洞。本文論述了“灌漿料＋碳纖維布”的修補(bǔ)方案和步驟，處理結(jié)果可靠，可以借鑒。

關(guān)鍵詞：后張法；箱梁；修補(bǔ)

1 概述

陽翼高速公路某合同段共需預(yù)制280片35m后張法箱梁，由于受到地形的限制，將箱梁預(yù)制場(chǎng)設(shè)在了橋頭挖方路段。某日邊坡發(fā)生坍塌，幾塊巨石滾落于預(yù)制場(chǎng)內(nèi)，其中一塊2m*2m*1.5m的石塊砸在了一片預(yù)制完剛7天的邊跨箱梁腹板處，形成一孔洞?？锥粗行木嘞淞褐懈舭?.5m，腹板外側(cè)中部40cm*40cm范圍受損，內(nèi)側(cè)100cm*100cm范圍混凝土松動(dòng)，橫向水平鋼筋凹陷1cm左右。受損箱梁如圖1所示。

2 箱梁修補(bǔ)方案

從確保梁體質(zhì)量和安全的角度出發(fā)，參照太長(zhǎng)高速公路某現(xiàn)澆箱梁空洞的處理方案，確定了該片箱梁的處理方案，即將松散混凝土清理干凈后，在箱室內(nèi)支模板，用自流型高強(qiáng)、膨脹灌漿料（CGM）將孔洞補(bǔ)齊，然后在受損部位兩側(cè)粘貼碳纖維布進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)。

3 箱梁修補(bǔ)步驟

3.1 清理松散混凝土

箱梁受撞擊后，腹板局部區(qū)域混凝土已脫離梁體，將該部分混凝土徹底清除，然后用高壓水沖洗混凝土表面，將浮灰清理干凈。

3.2 安裝模板

采用1.2m*1.2m竹膠板，四周粘貼5cm寬海綿條防止漏漿，竹膠板一側(cè)與腹板內(nèi)壁緊貼并留一入口以灌料，另一側(cè)設(shè)橫向和縱向支撐，將竹膠板固定牢固。

3.3 梁體孔洞修補(bǔ)

灌漿料（CGM）為無收縮自流預(yù)拌型干粉砂漿材料，其特點(diǎn)是強(qiáng)度高、高流態(tài)、泌水率低防離析、微膨脹對(duì)環(huán)境適應(yīng)型好。CGM：即Cementitious（水泥基材），Grout（灌漿），Materialbn（材料）的縮寫，其配比設(shè)計(jì)符合現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204）;《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ10）；《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS25）及《水泥及灌漿材料施工技術(shù)規(guī) 程》（YB/T9261---98）中的有關(guān)規(guī)定。

3.3.1 表面準(zhǔn)備

混凝土表面須干凈、密實(shí)、無油污，無水泥浮漿和任何不利于粘接的顆粒，金屬（鐵和鋼材）表面須無鱗鐵。在灌漿前12～24h，將模板和混凝土基礎(chǔ)表面潤(rùn)濕；在灌漿前1～2h，用棉絲、海綿或泡沫塑料將積水吸凈。

3.3.2 混合

將適量水加入到預(yù)拌好的粉狀產(chǎn)品中以達(dá)到所需的稠度，通常每袋50kg加水6.5L，用慢速電動(dòng)攪拌器（速度不超過500轉(zhuǎn)/分）攪拌均勻。人工攪拌時(shí)，先將 CGM 倒在拌板上，而后加70%的水量，攪拌4～5次后再加所剩余30%的水，攪拌 4 次，攪拌要邊翻倒，邊插搗，使之徹底均勻，并增大流動(dòng)性，一般要求 5min 以上。拌合地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近灌漿地點(diǎn)；現(xiàn)場(chǎng)拌合時(shí)嚴(yán)禁加入任何外加劑。每次攪拌量應(yīng)視使用量多少而定，以保證40min 內(nèi)漿料用完。發(fā)現(xiàn)剛攪拌完的拌合物表面上有浮水時(shí)，表明水量過多，應(yīng)適當(dāng)加一些 CGM 干料，攪拌使其將浮水“吃”光，因?yàn)橛懈∷畷?huì)降低膨脹效果。

3.3.3 施工

利用灌漿料自身流動(dòng)性好的特點(diǎn)，采用自重法灌入，先從腹板外側(cè)徐徐灌入受損部位，外側(cè)表面混凝土灌滿之后，用0.5m*0.5m竹膠板撐住，再?gòu)膬?nèi)側(cè)灌料至孔洞部分為灌漿料所充實(shí)為止。灌料是應(yīng)確保氣體能自由逸出；不得用機(jī)械振搗，宜用人工插搗排除氣泡；砂漿表面暴露在外的部分越少越好。從灌漿開始，用木棍不停地往復(fù)拉動(dòng)，疏導(dǎo)拌合物，以加快灌漿進(jìn)度，促使拌合物流進(jìn)模板內(nèi)各個(gè)角落；當(dāng)灌漿由于某種原因中斷時(shí)，要加強(qiáng)往復(fù)拉動(dòng)，以延長(zhǎng)可流動(dòng)時(shí)間，否則已灌入的拌合物開始凝結(jié)，失去流動(dòng)性無法繼續(xù)灌漿，而造成工程事故。在灌漿過程中發(fā)現(xiàn)已灌入的拌合物有浮水時(shí)，應(yīng)當(dāng)馬上灌入較稠一些的拌合物，使其吃掉浮水，或適當(dāng)投入一些干料將浮水“吃掉”。灌漿過程中，應(yīng)不斷檢查模板情況和排氣情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。灌漿時(shí)應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)制數(shù)量必要的試塊，分現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)兩種。

3.3.4 養(yǎng)護(hù)

氣溫在5 ℃以上時(shí)用濕布蓋住灌漿孔CGM裸露面，進(jìn)行3～7d陰濕養(yǎng)護(hù)。氣溫在5 ℃以下時(shí)則用養(yǎng)護(hù)劑或塑料布覆蓋干燥養(yǎng)護(hù)5～7d即可。灌漿后 24 小時(shí)內(nèi)不可受到振動(dòng)。

3.4 梁體補(bǔ)強(qiáng)加固

3.4.1 碳纖維布特點(diǎn)

碳纖維布具有高強(qiáng)高效、施工便捷、良好的耐久性和耐腐蝕性、施工質(zhì)量易于保證和厚度薄、重量輕的特點(diǎn)。施工時(shí)無需大型施工機(jī)具，無需現(xiàn)場(chǎng)固定設(shè)施；碳纖維布可任意剪裁，施工簡(jiǎn)單，工期短；耐酸、堿及大氣腐蝕，不需定期圍護(hù)，且對(duì)內(nèi)部混凝土結(jié)構(gòu)起保護(hù)作用，能達(dá)到雙重加固修補(bǔ)的目的；碳纖維布比較柔軟，即使加固在表面不平整的物體上，也可以保證100％的有效粘貼，如粘貼表面局部有氣泡，可輕易地用注射器注射粘貼劑的方法將空氣趕跑；粘貼后每平方米重量小于1.0kg（含粘合劑重量），一層碳纖維布厚度僅為1.0mm左右，修補(bǔ)后基本不增加自重和外形尺寸。碳纖維布具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度高于普通鋼10－15倍，彈性模量與鋼較接近，非常適合鋼筋混凝土的加固修補(bǔ)。

3.4.2 碳纖維布的粘貼范圍如圖2、圖3所示。

3.4.3粘貼碳纖維布的施工流程

混凝土表面處理：混凝土表面浮灰去除，磨平；混凝土破損處補(bǔ)平；夾角處磨成弧狀（R＝2cm）。

涂底膠：底膠由環(huán)氧樹脂主劑、固化劑所構(gòu)成，與混凝土接著力強(qiáng)，不龜裂、不剝落，又與環(huán)氧樹脂同質(zhì)性，提供良好界面，能將混凝土結(jié)構(gòu)與碳纖維補(bǔ)強(qiáng)布緊密連接，充分發(fā)揮補(bǔ)強(qiáng)效果。底膠必須涂刷均勻，確保滲入混凝土面。

涂找平膠：找平膠為膏狀，常溫固化的環(huán)氧樹脂，主要用于混凝土結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)找平。以鏝刀涂方式施工，找平混凝土不平處及尖銳點(diǎn)，提供一平整面供碳纖維貼覆補(bǔ)強(qiáng)用，避免補(bǔ)強(qiáng)碳纖維凸起、空洞導(dǎo)致降低補(bǔ)強(qiáng)效果。找平膠具有易施工，不垂流，低收縮的特性。涂刷前須確認(rèn)底膠已干透，不粘手；補(bǔ)平后檢查混凝土表面的平整度。

涂樹脂面膠：面膠由無溶劑環(huán)氧樹脂主劑及固化劑構(gòu)成，分為夏天型和冬天型。主要用于一般混凝土結(jié)構(gòu)與碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)，能提供高機(jī)械強(qiáng)度及接著強(qiáng)度，且具有與碳纖維含浸效果佳及施工容易的優(yōu)點(diǎn)。面膠必須混合均勻，涂刷均勻，不垂流。

貼碳纖維布：將碳纖維布按設(shè)計(jì)方向順序貼上，順著粘貼方向?qū)馀萃耆珨D出，碳纖維布不得褶皺、歪斜。

貼布表面涂樹脂：在碳纖維布表面再次均勻涂刷樹脂，保證碳纖維布與樹脂完全滲透。

結(jié)語

灌漿料1d強(qiáng)度達(dá)到45MPa，3d強(qiáng)度為51.2MPa，與梁體設(shè)計(jì)強(qiáng)度50MPa接近，彈性模量基本一致，且與梁體結(jié)合良好，四周無裂紋出現(xiàn)。灌漿7d后對(duì)梁體進(jìn)行張拉，張拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)量均滿足《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，梁體未發(fā)生異常情況，說明采用“灌漿料＋碳纖維布”的處理方案是有效的。該方案施工簡(jiǎn)便，成本低廉，質(zhì)量可靠，對(duì)預(yù)制梁的缺陷修補(bǔ)可行而有效。

參考文獻(xiàn)

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