懸澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉混凝土脫落修補(bǔ)技術(shù)

房興時(shí)

(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150070)

1 概 述

在我國路橋施工建設(shè)中，隨著經(jīng)濟(jì)實(shí)力、交通運(yùn)輸能力的飛速發(fā)展，橋梁設(shè)計(jì)為了節(jié)約材料和保證橋下凈空及通行，把跨度大節(jié)約材料的斜拉橋、懸索橋成為主要首選目標(biāo)。懸澆梁施工過程中，由于主筋尺寸較大，保護(hù)層控制難度大，施工過程保護(hù)層過小，可能導(dǎo)致張拉過程中頂板混凝土開裂、脫落。為補(bǔ)強(qiáng)鋼絞線伸長(zhǎng)量損失，完整橋梁結(jié)構(gòu)，在脫落位置進(jìn)行灌膠植筋，澆注環(huán)氧樹脂砂漿，鋼筋外露部分做成螺紋扣，在下方錨固鋼板，最后在鋼板外表面粘貼碳纖維布加固，此項(xiàng)技術(shù)可有效補(bǔ)強(qiáng)鋼絞線因位置改變導(dǎo)致的伸長(zhǎng)量的損失。保證橋梁預(yù)應(yīng)力不損失，達(dá)到橋梁正常使用效果。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 判斷現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)對(duì)比

使用CAD模擬出波紋管道原設(shè)計(jì)位置與改變后的位置，計(jì)算出鋼絞線因位置改變導(dǎo)致的伸長(zhǎng)量的損失。先計(jì)算張拉伸長(zhǎng)量損失，再計(jì)算實(shí)際伸長(zhǎng)率。

實(shí)際伸長(zhǎng)率(%)=實(shí)際伸長(zhǎng)量/設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量×100%

根據(jù)計(jì)算結(jié)果：伸長(zhǎng)量滿足《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》中關(guān)于預(yù)應(yīng)力張拉實(shí)際的伸長(zhǎng)量應(yīng)該控制在理論伸長(zhǎng)量的±6%范圍之內(nèi)。

2.2 處理方案概述

采用在脫落位置進(jìn)行灌膠植筋，鋼筋采用Φ16鋼筋，間距30 cm，使鋼筋與混凝土通過結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)在一起，然后澆注環(huán)氧樹脂砂漿，從而使環(huán)氧樹脂砂漿與混凝土有效連接，增加抗剪切力。鋼筋外露部分做成螺紋扣，在下方錨固加強(qiáng)鋼板，最后在鋼板外表面粘貼碳纖維布加固，修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)是采用配套膠粘劑將碳纖維布粘貼于混凝土表面，起到結(jié)構(gòu)曾強(qiáng)的作用，處理面積要大于破壞面積。具體見附圖；

處理方案主要有兩方面注意點(diǎn)：一是考慮到由于鋼束下移可能導(dǎo)致波紋管與上部混凝土產(chǎn)生剝離，在波紋管兩側(cè)鑿出1 cm空隙，加固處理完成后，在頂板上對(duì)空隙進(jìn)行壓漿。二是波紋管已產(chǎn)生破壞，為了不影響壓水泥漿質(zhì)量，使用用加強(qiáng)環(huán)氧樹脂膠對(duì)破損處進(jìn)行涂抹，把破損處封住，保證壓水泥砂漿的順利進(jìn)行。

2.3 處理方案具體措施

(1)先把天窗洞口進(jìn)行封堵處理，然后對(duì)破壞區(qū)域及外圍完好區(qū)域進(jìn)行鑿毛處理，清除表面的灰塵，浮渣、松散層等污物清除，達(dá)到無浮塵、松散層，表面干燥，無油污。

(2)然后在波紋管兩側(cè)鑿出1 cm的空隙，然后在空隙處沿波紋管漏出的兩頭向上鉆孔，作為空隙壓漿的通道及排氣孔，具體措施見附圖；

(3)在外露部分波紋管兩端粘貼注漿管，并在中間位置設(shè)置排氣孔道，其作用是使預(yù)應(yīng)力管道注漿過程中，漿液的流通，保證管道內(nèi)壓漿的充實(shí)。

(4)用沖擊鉆在處理區(qū)域內(nèi)鉆孔，間距設(shè)置為30 cm，當(dāng)遇到預(yù)應(yīng)力及鋼筋時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整。鉆孔施工完成后，應(yīng)復(fù)查孔道的深度、孔徑的大小看是否符合要求，符合要求后用氣壓機(jī)將孔道內(nèi)的灰塵及碎渣吹除干凈，然后用人工擦拭干凈，重復(fù)吹掃孔道內(nèi)的灰塵及碎渣，直至孔內(nèi)干凈無雜質(zhì)，并保持孔道內(nèi)無水漬。

(5)注膠之前應(yīng)事先提前灌注少許膠水，把沒有充分融合的膠排出，使儀器的膠水充分融合在一起，并保證質(zhì)量，膠水的顏色應(yīng)保證統(tǒng)一，完成后植筋膠水應(yīng)直接注入破損處。灌注時(shí)，注膠儀器必須保證深入孔底，依據(jù)膠水進(jìn)入的速度慢慢的拔出儀器。鋼筋應(yīng)采用轉(zhuǎn)動(dòng)方式入孔，保證插入的長(zhǎng)度并且必須到底部。植筋膠水充滿量應(yīng)保證插入鋼筋后四周有少許膠水漏出。植筋膠有一個(gè)硬化的時(shí)間，植筋完成后60 min內(nèi)不得轉(zhuǎn)動(dòng)植入鋼筋，若有較大擾動(dòng)則重新施工筋。

(6)在開鑿的空隙處先用環(huán)氧砂漿進(jìn)行封堵，上方流出足夠的壓漿空間，然后再繼續(xù)加固。當(dāng)孔道壓漿完成后，在頂板上對(duì)空隙處進(jìn)行壓漿，使波紋管與混凝土緊密結(jié)合。

圖1 波紋管開鑿

(7)在處理區(qū)域內(nèi)混凝土表面及下方加固鋼板上涂抹環(huán)氧砂漿，厚度控制在超出主梁頂板底面10 cm。涂抹鋼板上砂漿時(shí)，使中間稍厚，并且總厚度要大于設(shè)計(jì)厚度。然后把鋼板用螺栓錨固上，交替擰緊各加壓螺栓，使多余的環(huán)氧砂漿沿板邊擠出。同時(shí)要不斷輕輕敲打鋼板增加環(huán)氧砂漿飽滿度，最后再沿四周把空缺處用環(huán)氧砂漿補(bǔ)齊。鋼板粘牢后，用大剛錘沿粘貼面慢慢敲打鋼板，如無空洞聲音，表示已粘貼牢固密實(shí)，否則應(yīng)卸下鋼板，用膠水重新粘牢。由于處理區(qū)域過大，下方鋼板面積過大，不方便進(jìn)行加固處理，可以把鋼板分成幾個(gè)小塊，分塊錨固時(shí)，保持各塊鋼板表面順直，最后用電焊沿接縫滿焊，保證鋼板的整體性。

(8)經(jīng)檢查認(rèn)為鋼板粘貼結(jié)果可放后，應(yīng)清除鋼板外側(cè)表面污垢和銹斑，表面黏貼碳纖維材料。

(9)加固后的碳纖維布表面應(yīng)采取抹灰或噴防火涂料進(jìn)行保護(hù)。

(10)上述施工處理完成后，進(jìn)行管道壓水泥漿，為了保證壓水泥漿效果，在外漏波紋管最高處增加排氣孔，必要時(shí)可在最高點(diǎn)排氣孔進(jìn)行壓漿。

(11)最后在頂板處對(duì)波紋管兩側(cè)預(yù)留空隙進(jìn)行壓漿，保證波紋管與混凝土的緊密結(jié)合。

2.4 施工注意事項(xiàng)

(1)依據(jù)配合比保證各種材料的用量，必須按照配合比進(jìn)行配制，并應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)配置，一次配置的量應(yīng)當(dāng)天用完，并保證凝固時(shí)間。粘黏用料開始拌和時(shí)，由施工單位技術(shù)主管部門、質(zhì)量部門、安全部門進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，保證質(zhì)量和安全的施工。

(2)粘結(jié)材料制作好后，用滾輪刷和軟毛刷將膠均勻涂抹于鋼板面層，待材料固化后，再進(jìn)行下一步工作。

(3)調(diào)制、拌和粘貼材料膠(使用辦法與下面層膠相同)，然后均勻涂刷于需要粘貼的地方，在搭接、角部等位置要重復(fù)涂抹一層。

(4)粘貼碳質(zhì)纖維材料，在確定所粘貼部位無誤后，用特制滾子反復(fù)沿纖維方向滾壓，去除氣泡，并使膠充分浸透碳纖維布。應(yīng)多次進(jìn)行粘貼，保證粘貼牢固、穩(wěn)定。待碳纖維材料面層干燥以后方可進(jìn)行下一步的粘貼工作。

(5)在最后一層碳纖維布的表面均勻涂抹膠。

(6)碳質(zhì)纖維材料沿纖維方向的搭接長(zhǎng)度不得小于150 mm，碳質(zhì)纖維材料端部固定用橫向碳纖維材料或粘貼鋼板固定。

3 結(jié) 論

采用植筋配合螺紋扣，錨固鋼板，可有效的使環(huán)氧樹脂砂漿與混凝土有效連接，達(dá)到補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu)的效果。處理過程需注意在波紋管兩側(cè)鑿出1 cm空隙，加固處理完成后，在頂板上對(duì)空隙進(jìn)行壓漿。使用用環(huán)氧砂漿對(duì)裂縫處進(jìn)行涂抹，把裂縫封住，保證壓漿的順利進(jìn)行。