玻纖套筒（夾克）法處理濱海公路橋梁腐蝕

馬中民

摘要：結(jié)合遼寧省濱海公路花園口碧流河特大橋防腐處治情況，闡述了玻纖套筒（夾克）法處理濱海相橋梁的設(shè)計方法、施工過程、處理效果及優(yōu)缺點。

關(guān)鍵詞：橋梁防腐；玻纖套筒（夾克）法；設(shè)計；施工

1 工程概況

濱海公路碧流河特大橋位于碧流河入?？冢?009年建成，橋梁全長1086米，交角90度，上部結(jié)構(gòu)為36×30米預(yù)應(yīng)力混凝土先簡支后連續(xù)T梁，下部為肋板臺、雙柱式墩，樁基礎(chǔ)。設(shè)計荷載為公路I級。

在橋梁定期檢查中，發(fā)現(xiàn)樁基及墩柱破損，混凝土局部剝落及鋼筋外露、銹蝕等病害。

2 病因分析

碧流河特大橋地處碧流河入?？冢芎Ｋ暗h(huán)沖刷及凍融侵蝕，墩柱在潮差區(qū)范圍內(nèi)的混凝土剝蝕較為嚴(yán)重，根據(jù)文獻(xiàn)《去冰鹽對混凝土剝蝕的物理機(jī)理》中的分析，在鹽度達(dá)到4%時對混凝土的剝蝕尤為嚴(yán)重，碧流河特大橋位于黃海，黃海的鹽度大約在3.5%左右，因而鹽凍是碧流河特大橋混凝土剝蝕的主要原因，再加上，混凝土剝落后，鋼筋受海水影響，進(jìn)一步產(chǎn)生電化學(xué)鋼筋銹蝕，使鋼筋體積增大，根據(jù)文獻(xiàn)《受腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的研究》中的分析，銹蝕鋼筋的體積甚至達(dá)到原來鋼筋體積數(shù)倍，反過來又加速了混凝土的剝蝕。

3 方案設(shè)計

（1）方案選擇

根據(jù)上述病因分析，解決混凝土剝蝕及鋼筋銹蝕最有效的方法是將混凝土、鋼筋與海水進(jìn)行隔離，目前常用的方法為涂層法、圬工體外包等方法。涂層法雖然施工較為簡單，造價也相對低廉，但耐久性不好，無法水下施工；圬工體外包法，雖然耐久性較好，但其造價較高，需要搭設(shè)圍堰及排水，尤其對跨海橋梁，施工較為復(fù)雜。綜上原因，本次碧流河特大橋的防腐處理采用了國外及國內(nèi)港工工程有成功經(jīng)驗的辛普森FX-70玻纖套筒（夾克）法處治方案。

（2）工程設(shè)計

由于該工程墩柱截面損失率均未超過25%，故采用FX-70套筒與結(jié)構(gòu)空隙間隔為13mm，用FX-70-6灌漿料填充間隙。

（3）材料要求

①玻纖套筒

玻纖套筒是由玻璃纖維和聚合物樹脂材料加工而成，其參數(shù)見下表

②FX-70-6多用途氫酯環(huán)氧灌漿料

FX-70-6多用途氫酯環(huán)氧灌漿料是一種對濕度不敏感的100%固形物環(huán)氧灌漿料。它的配方經(jīng)過特殊設(shè)計，可在水下固化，具有極佳的流動性、高強(qiáng)度和低吸收性。可以泵送或灌注到混凝土玻纖套筒和當(dāng)前結(jié)構(gòu)之間形成的空穴中，不需要排水。

4 防腐施工

（1）表面處理

加固前應(yīng)先清除混凝土表面，水面以上，用高壓水槍沖洗干凈，水面以下部分，宜先由潛水員清理混凝土表面附著物；混凝土表面松散、破損應(yīng)鑿除。

結(jié)構(gòu)表面處理后，靜置一段時間，由潛水員利用水下攝像機(jī)對清理效果進(jìn)行攝像拍照，確認(rèn)處理效果達(dá)到要求后，方可進(jìn)行下道工序。

（2）玻纖套筒安裝

對結(jié)構(gòu)表面處理經(jīng)監(jiān)理確認(rèn)符合要求后，進(jìn)行玻纖套筒安裝工作。

玻纖套筒現(xiàn)場確定尺寸后由廠家預(yù)制生產(chǎn)，運(yùn)到現(xiàn)場后檢查尺寸，驗收合格后方可使用，加固時先在套筒的鎖扣槽內(nèi)注入FX-763低模量氫酯環(huán)氧膠。

將緊固帶綁扎在所需維修區(qū)域上方的墩柱上，用纜繩將玻纖套筒定位后，撐開玻纖套筒，包裹墩柱，玻纖套筒與墩柱的間距由嵌入在玻纖套筒上的限位器進(jìn)行控制。精確定位后用緊固帶臨時固定好玻璃纖維套筒，再用基礎(chǔ)自攻螺釘錨固套筒接縫處。

（3）底部密封條安裝

在底部25mm處，使用可壓縮密封條進(jìn)行封底，墩柱與玻纖套筒之間不得有空隙，然后用封底膠對玻纖套筒底部和墩柱之間進(jìn)行密封。

（4）環(huán)氧灌漿料灌注

第一次灌注環(huán)氧灌漿料采用高位漏斗重力灌漿法，灌注環(huán)氧灌漿料15cm后封底暫停，等固化后繼續(xù)灌注環(huán)氧灌漿料。為了不使玻纖套筒炸開，每次灌注高度宜控制在2.5-3米，待硬化后再進(jìn)行灌注，直至距玻纖套筒頂部5cm時，停止灌注灌漿料。

（5）封倒角

待玻纖套筒內(nèi)灌漿料距套筒頂部5cm時，停止灌注，最后用FX-763低模量氫酯環(huán)氧膠將玻纖套筒與立柱間做成斜坡。等全部施工完成后方可拆除緊固帶。

5 質(zhì)量檢測

（1）主要材料驗收標(biāo)準(zhǔn)

主要材料的各項技術(shù)要求應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求。

①玻纖套筒

玻纖套筒材料進(jìn)場后應(yīng)按照GB/T1447-2005及GB 50728-2011技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、吸水率等進(jìn)行復(fù)驗，符合要求后方可使用，不符合要求時，堅決退場?，F(xiàn)場施工完畢后應(yīng)按照GB50550及GB50728等進(jìn)行正拉粘結(jié)強(qiáng)度檢測，不符合要求時，應(yīng)重新返工。

②FX-70-6多用途氫酯環(huán)氧灌漿料

FX-70-6多用途氫酯環(huán)氧灌漿材料進(jìn)場后應(yīng)按照GB/T2567-2008、JGJ/T70-2009等對其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等進(jìn)行復(fù)驗，不符合要求時，堅決退場。現(xiàn)場施工完畢后應(yīng)按照GB50550及GB50728等進(jìn)行正拉粘結(jié)強(qiáng)度檢測，不符合要求時，應(yīng)重新返工。

（2） 現(xiàn)場實測項目

玻纖套筒（夾克）法防腐處治實測項目（詳見表3）

6 結(jié)語

構(gòu)件腐蝕是橋梁破壞的主要形式之一，海水環(huán)境加速了構(gòu)件腐蝕破壞速度，地降低了橋梁的使用壽命。玻纖套筒（夾克）法處治混凝土及鋼結(jié)構(gòu)腐蝕在國外及我國水工方面已有使用，克服了水中圬工體外包法造價高昂、涂層法無法水下施工的缺點。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳勝興.受腐蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能的研究[J].工程力學(xué)，2002.

[2]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50728-2011工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范.中國建筑出版社，2011.

（作者單位：大連市公路管理處）