襄渝下行線茍家溪1號左線中橋梁體病害整治

李 波

(西安鐵路局安康工務段，陜西 安康 725000)

襄渝下行線茍家溪1號左線中橋梁體病害整治

李 波

(西安鐵路局安康工務段，陜西 安康 725000)

結(jié)合襄渝下行線茍家溪1號左線中橋梁體混凝土的缺陷情況，分析了病害的原因，提出了相應的整治梁體缺陷病害的方案，并詳述了其施工工藝，為類似工程提供了借鑒。

鐵路橋梁，梁體，病害

1 工程概況

襄渝下行線K508+116茍家溪1號左線中橋的孔跨樣式為三跨16 m單線梁。梁體由中鐵株洲橋梁有限公司達州制梁場生產(chǎn)，梁體全長 16.5 m，跨度 16 m，設計載重等級中—活荷載(曲線)，梁體圖號：通橋(2005)2101-Ⅳ，梁體單重59.3 t。 安康工務段在養(yǎng)護中發(fā)現(xiàn)該橋第三孔右片梁(梁號為 ZQDZ16DQ-004-2、生產(chǎn)時間2009年5月)出現(xiàn)四處病害：1)安康端外側(cè)距跨中 1 m位置，道碴槽底板與腹板之間，表面混凝土出現(xiàn)粉化剝落現(xiàn)象，面積約 0.5 m×0.5 m，未滲水。粉化剝落的混凝土深度約5 cm～8 cm，周邊明顯可見磕損痕跡；2)安康端內(nèi)側(cè)距跨中約1 m，道碴槽底板靠近腹板位置0.4 m×0.25 m粉化，有干裂現(xiàn)象，未脫落，未滲水；3)達州端外側(cè)道碴槽底板及腹板有出現(xiàn)兩處0.15 m×0.15 m的圓形閉合裂紋并有滲水痕跡； 4)達州端內(nèi)側(cè)橋面板根部出現(xiàn)兩處0.15 m×0.15 m的圓形閉合裂紋，有滲水痕跡。

2 病害原因分析

1)粉化剝落現(xiàn)象。對粉化剝落體進行取樣分析后，得出粉化體與該梁母體混凝土的材質(zhì)和性狀不同，為二次修補時所用材料或操作不當造成。修補時，作業(yè)人員責任心不強，對修補料的配合比掌握不到位，導致修補料的強度達不到設計要求，經(jīng)過幾年的侵蝕粉化剝落。2)環(huán)狀裂紋。環(huán)狀裂紋位于當初修補新舊混凝土結(jié)合面上。經(jīng)分析，原因是修補時，修補人員對新舊混凝土的結(jié)合面處理不到位，修補后材料粘結(jié)不牢所致。3)評判結(jié)果。根據(jù)實地調(diào)查，初步判定該梁體關鍵預應力部位及大部分腹板無異常，主體結(jié)構(gòu)安全；但是道碴槽板底板及腹板拐角位置出現(xiàn)了局部質(zhì)量缺陷病害，并需進行維修整治。

3 維修整治方案

3.1 維修整治流程

維修整治流程為：道碴槽板臨時防護措施→環(huán)氧樹脂砂漿填補病害缺陷→碳纖維布表層封閉→外觀涂裝處理。

3.2 道碴槽板臨時防護措施

1)敷設鋼板法。利用營業(yè)線開天窗點時間，將病害部位對應道碴槽內(nèi)的道碴進行清理，在軌枕底橋面板上鋪設10 mm 鋼板，使線路傳遞給橋面的荷載均勻分布，防止維修整治時出現(xiàn)二次破壞，待鋼板安裝到位后回填道砟并搗固密實，保證維修期間正常通車。 2)固結(jié)道碴法。利用營業(yè)線開天窗點時間，通過梁體底部注漿將病害部位對應道碴槽內(nèi)一定厚度的道碴進行注漿固結(jié)，使線路傳遞給橋面的荷載均勻分布，防止維修整治時出現(xiàn)二次破壞，保證維修期間正常通車。

3.3 環(huán)氧樹脂砂漿填補病害缺陷

1)預埋補漿管。鑿除既有缺陷范圍填補砂漿及疏松混凝土。采用汽油噴燈烘烤基層，直至內(nèi)部徹底干燥。采用高壓氣槍吹洗缺陷內(nèi)的混凝土碎屑及雜質(zhì)。采用毛刷在既有混凝土表面涂刷環(huán)氧系碳纖維布底膠。采用碳纖維布浸漬膠(下簡稱：環(huán)氧樹脂膠)膠泥埋設補漿管，埋設補漿管時應注意將補漿管進漿口對準缺陷內(nèi)深層細小空隙，同時應避免補漿管被膠泥堵塞，補漿管數(shù)量不限，視內(nèi)部缺陷分布情況進行調(diào)整，同時要確保補漿管盡量在缺陷內(nèi)部連通。按比例調(diào)配環(huán)氧樹脂膠砂漿，及時填補第一層，填補最大厚度不宜超過100 mm。待環(huán)氧樹脂膠砂漿固化后，采用充氣法檢查補漿管連通性。經(jīng)檢查所有補漿管連通性良好時，即可進入下一道工序。

2)填補環(huán)氧砂漿。待第一層填補環(huán)氧樹脂膠砂漿固化后，采用碳纖維布膠底對修補材料表面做封閉處理。待封閉材料固化后，采用壓力注漿機通過補漿管向混凝土內(nèi)部深層缺陷注入碳纖維布底膠，注漿時，應盡量達到相鄰管冒漿(以表明相鄰區(qū)域已經(jīng)滲入漿液，同時也表明相鄰注漿區(qū)域已經(jīng)出現(xiàn)重合注漿區(qū)域，可以保證注漿飽滿度)。注漿完畢，經(jīng)過 24 h固化后可在梁體頂部進行澆水檢驗，經(jīng)過長時間澆水檢驗，原混凝土缺陷處不再出現(xiàn)滲水即表明混凝土內(nèi)部深層缺陷已經(jīng)修復完畢。經(jīng)澆水檢驗合格后，可分層(層厚不超過100 mm)對梁體采用環(huán)氧樹脂膠砂漿進行填補直至接近混凝土梁體表面(留10 mm 不填補)。在將環(huán)氧樹脂砂漿填充到清理后的病害缺陷處時，從里至外分層填筑，并分層用錘子砸密實，每層都要填飽滿，配制砂漿和填筑工作要同步連續(xù)快速施工，采用人工拌制，隨制隨用，出現(xiàn)固化的砂漿不得用于修補，層間施工時應保證前一層砂漿基本固化，同時在填充第二層前應涂刷環(huán)氧樹脂膠作為界面劑，施工中留取環(huán)氧樹脂砂漿試件。對剩余的10 mm混凝土缺陷厚度，采用環(huán)氧樹脂膠膠泥進行找平，找平時應采用鐵抹子蘸有機溶劑(丙酮、二甲苯、松香水)即可壓光抹平，如有機溶劑不易獲得時，也可采用鐵抹子蘸二丁酯壓光抹平，采用二丁酯時應注意控制用量，避免二丁酯混入砂漿中。待環(huán)氧樹脂膠砂漿固化后，檢查砂漿與既有混凝土的粘結(jié)性。

3)碳纖維布表層封閉。待混凝土缺陷采用環(huán)氧樹脂膠砂漿填補完畢，且砂漿完全固化后采用碳纖維布進行粘貼。對混凝土表面及砂漿表面進行打磨，打磨后保證表面光滑。涂刷碳纖維布底膠。鋪貼碳纖維布，要求鋪貼區(qū)域超出既有混凝土缺陷不小于 30 cm，鋪貼方向順梁體豎向。 粘貼前剔除抹灰及粉刷層等直至混凝土面層，用鋼絲刷、毛刷除去混凝土表面污物和松散軟弱體，并用丙酮或酒精將待粘貼纖維范圍內(nèi)擦凈；用找平膠修補混凝土表面，填補凹凸不平之處；在混凝土表面涂刷底膠，再粘貼碳纖維布，碳纖維布須充分浸潤；最后在碳纖維布表面抹厚度不小于20 mm 的砂漿保護層；在施工及使用過程中，粘貼碳纖維布處溫度均不應超過60 ℃。

3.4 外觀涂裝處理

待碳纖維布浸漬膠固化后，采用白色油漆進行表面涂裝，涂裝次數(shù)以基本遮掩碳纖維布且顯白色或灰色為準。

3.5 維修材料選用

1)道碴固結(jié)液。采用碳纖維布浸漬膠。 品牌：四川隆昌承華。規(guī)格型號：CH-1A 環(huán)氧碳纖維浸漬膠，A級。配比：10∶5?；旌险扯?MPa·s)：480～550 。活性使用期：30 min。2)環(huán)氧砂漿。a.環(huán)氧樹脂：碳纖維布浸漬膠。品牌：四川隆昌承華。規(guī)格型號：CH-1A 環(huán)氧碳纖維浸漬膠，A級。配比：10∶5。混合粘度(MPa·s)：480～550?；钚允褂闷冢?0 min。浸漬、粘結(jié)纖維復合材的膠粘劑必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，其安全性能指標必須符合GB 50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范表4.5.3的規(guī)定。承重結(jié)構(gòu)加固工程中不得使用不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂等作浸漬、粘結(jié)膠粘劑。 底膠和修補膠應與浸漬、粘結(jié)膠粘劑相適配，其安全性能應分別符合GB 50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范表4.5.4-1和表4.5.4-2的要求。 嚴禁摻加揮發(fā)性有害溶劑和非反應性稀釋劑。 嚴禁使用乙二胺作改性環(huán)氧樹脂固化劑。 b.集料：優(yōu)質(zhì)潔凈的天然中粗砂。c.填充料：采用滑石粉及 P.O42.5水泥。d.環(huán)氧砂漿配合比。環(huán)氧樹脂膠∶砂∶填充料=100∶(500～1 000)∶100。3)碳纖維布。本工程混凝土結(jié)構(gòu)加固用碳纖維應選用聚丙烯腈基(PAN基)12 k或12 k以下的小絲束纖維，嚴禁使用大絲束纖維。 碳纖維片材單層設計厚度為0.167 mm(重量300 g/m2)，其性能應符合GB 50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范第4.4條的相關規(guī)定。

4 施工質(zhì)量措施

1)在施工中有專職人員觀察梁體缺陷的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)梁體缺陷突變時，應立即通知安全員及相關部門啟動應急預案。 2)在對既有梁體缺陷部位進行清理鑿除時，按照逐點實施，先小區(qū)域?qū)嵤?，觀察無異常再大范圍實施，杜絕野蠻鑿除，堅決杜絕因為鑿除工作造成梁體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)二次人為損傷，堅決杜絕因為鑿除工作傷及梁體受力主筋。 3)考慮到補強加固“不可反復”這一特殊性，在施工期間，要嚴格按照方案規(guī)定的流程實施，嚴禁不按施工流程作業(yè)，同時要確保每一道工序完成后，必須按照方案規(guī)定的方法進行檢查，檢查無異常方可進行下一道工序施工作業(yè)。 4)用于補強加固施工的主要原材料(碳纖維布粘貼膠、碳纖維布)進場前必須有材料合格證方可使用，所有填充用集料和填充料必須干凈。

[1] GB 50367-2006，混凝土結(jié)構(gòu)加固設計規(guī)范[S].

[2] GB 50010-2010，混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

[3] CECS 21∶2000，超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程[S].

[4] TB 10002.3-2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

[5] CECS 146∶2003，碳纖維片材加固修復混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程[S].

[6] JG/T 289-2010，混凝土結(jié)構(gòu)加固用聚合物砂漿[S].

[7] GB 50550-2010，建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[8] DL/T 5193-2004，環(huán)氧砂漿樹脂技術(shù)規(guī)程[S].

[9] TB 10002.4-2005，鐵路橋涵混凝土和砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[S].

[10] TB 10303-2009，鐵路橋涵工程施工安全技術(shù)規(guī)程[S].

[11] TB 10415-2003，鐵路橋梁涵工程施工質(zhì)量驗收標準[S].

[12] 鐵運函[2004]120號，鐵路橋梁檢定規(guī)范[S].

[13] 鐵運[2010]38號，鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則[S].

[14] 鐵運[2006]177號，鐵路工務安全規(guī)則[S].

[15] 鐵辦[2008]190號，鐵路營業(yè)線施工安全管理辦法[Z] .

On treatment of girder bridge along Goujiaxi No.1 left medium bridge of Xiangyang-Chongqing downlink

LI Bo

(AnkangTrackMaintenanceDivision,Xi’anRailwayBureau,Ankang725000,China)

Combining with the study on the girder concrete at Goujiaxi No.1 left medium bridge of Xiangyang-Chongqing downlink, the paper analyzes the reasons for the diseases, points out the respective treatment scheme for the girder defect diseases, and indicates its construction craft, so as to provide some reference for similar projects.

railway bridge, girder, diseases

1009-6825(2014)11-0205-03

2014-02-09

李 波(1976- )，男，助理工程師

U445.71

A