3 砼橋面開裂及損壞后處治方法
3.1 裂縫鑿槽嵌補法
鑿槽嵌補是沿裂縫鑿槽(槽形多用V形),槽的兩邊砼面必須修 理平整,槽內清除干凈,然后在槽內嵌補各種粘結材料,如環(huán)氧砂漿、瀝青等化學補強劑。
由于混凝土橋面鋪裝層局部出現了碎裂、脫落或洞穴等現象 后必須進行局部修復,因此修復時先對缺陷表面鑿毛,并將破損 的松散物全部鑿除。鑿毛應盡量深一些,使骨料露出,然后再用水 泥混凝土或瀝青混凝土修補。用水泥混凝土修補前,宜先將修補 孔潤濕,再涂刷上同標號的水泥砂漿(或其他粘結材料),以加強新 舊混凝土間的粘結性。用瀝青混凝土修補橋面鋪裝較水泥混凝土 的容易,且上下結合也較牢靠,施工期間對交通影響也較小。但路面改變了原有結構,作局部修補時有失美觀。
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3.2 鋼筋網混凝土補強加固法
橋面鋪裝層如嚴重損壞,可采用全部鑿除、重筑鋪裝層的方法,習慣上常用鋼筋混凝土澆筑修補。修補前先將舊橋面鋪裝層 鑿去并將舊橋面板鑿低數厘米(結合面要求鑿成齒形縫),然后焊接 或埋設鋼筋網,澆筑砼后養(yǎng)生到標準強度。204國道五十里河橋橋面按此方法處理后效果良好。
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3.3 混凝土粘結劑或環(huán)氧樹脂修補法
混凝土粘結劑可根據不同的要求拌制成凈漿(主要為礦粉)、砂 漿及混凝土幾種類型,視破損程度采用表面封涂修補或澆筑涂層 修補法。對于小面積破損可用前者,如用水必克涂料,對于破壞面 大且較深的則宜用后者。粘結劑修補的操作步驟可分為表面處理、 支立模板(封涂法不用)、膠粘劑拌制和備料、缺陷封嵌或灌筑及濕 治養(yǎng)護等過程。修補前應認真檢查缺陷表面處理情況及混凝土膠 劑的質量,修補時應注意避免荷載或重力震動的干擾、避免高溫 和近火、避免雨水沖淋,采用封涂法修補時應注意由低向高、由內 向外填抹,并保證在封涂缺陷周圍有2cm粘附面、封涂層厚度以不小于2.5cm為宜。
用環(huán)氧樹脂材料修補破損橋面時對缺陷部位的處理是很嚴格 的,要求無水跡、無油漬、無灰塵及污物、無軟弱帶,并對混凝土加 以鑿毛等。修補前先按照需求量及配比要求配制環(huán)氧樹脂水泥砂 漿或混凝土。由于環(huán)氧樹脂一旦加入固化劑后凝固較快,容易出 現散熱困難、積聚結硬的現象,故配制時必須分盤拌和,隨用隨配。 修補時先將拌和均勻的環(huán)氧樹脂基液在預補的缺陷區(qū)表面涂刷一薄層,其厚度不應超過1mm。待基液中的氣泡清除后(約45min),再 涂抹環(huán)氧砂漿或筑環(huán)氧混凝土。涂抹環(huán)氧砂漿應攤鋪均勻,每層 厚度不宜超過1.0-1.5cm,并用鐵皮反復壓抹密實。橋面路拱度大時 應增大環(huán)氧砂漿或環(huán)氧混凝土的稠度,澆筑環(huán)氧混凝土的工藝與 普通混凝土基本相同,鋪筑時應注意防止擾動已涂刷的環(huán)氧基液, 同時要充分插搗密實并用鐵抹手工藝反復壓抹,直至補平為止。
修補完畢后還應注意做好養(yǎng)護工作,用粘結劑修補的,待初凝 后即遮蓋草包、麻袋、布片等灑水濕養(yǎng),一般養(yǎng)護需72h以上。環(huán)氧樹脂材料修補后一般約4-24h才能固結,在此期間應嚴禁車輛通行。
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3.4 鋼纖維混凝土修補法
鋼纖維混凝土系列用于橋面鋪裝層維修,能增強橋面抗裂性、 抗彎曲性、耐沖擊性和耐疲勞性。其常用摻量為1%-2%(每m 3混凝土摻鋼纖維78-156kg),拌和的投料次序和方法宜采用粗細骨、鋼纖維 和水泥先干拌而后加水濕拌,其澆筑與常規(guī)性普通混凝土澆筑基 本相同。
當前,鋼纖維混凝土系列應用于橋面鋪裝層的維修與加固一 般有兩種:一種為部分粘結式的鋼纖維混凝土(SFRC)鋪裝層;一種為 鋼纖維增強鋼絲網(或鋼筋網)混凝土鋪裝層(復合式FRC)。復合式 SFRC與舊橋面可構成完全粘結的形式,與行車道板一起共同受力, 作為行車道板抗彎拉的部分參加其復合板材的彎曲,且復合式 SFRC連續(xù)橋面在支座處可承擔負彎矩,因而可提高主梁的承載力。對簡支梁橋橋面可設置SFRC塑性鉸,取消伸縮縫裝置,形成連續(xù)橋 面,以增加橋面行車的舒適性,是橋面維修加固的一項改革措施。
4 處治砼橋面開裂時應注意的事項
4.1 考慮負彎矩的影響
目前,在進行梁體及行車道板設計時,通常不考慮橋面鋪裝 層承載能力的影響,即假設鋪裝層不參與承受荷載,這對有一定 厚度的水泥混凝土鋪裝層來說,與實際情況是不大相符的。雖然 這種設計法在某種意義上說,增大了梁體和橋面板設計的安全度, 但對于外懸橋面板、連續(xù)梁等結構的負彎矩處,以及橋面分縫處 各板塊角部等位置,橋面鋪裝層受到了彎曲拉力的作用。為此,設 計時對這些部件除了橋面板考慮負彎矩配筋外,在水泥混凝土橋 面鋪裝層內擬增設負彎矩的拉力鋼筋,以防橋面在此開裂破壞,火車站高架橋面及翼板開裂即為一例。
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4.2 確保有一定的鋪裝層厚度
近幾年來,隨著交通量及重型車輛的日益增加,過薄的橋面 鋪裝層已不適應發(fā)展的需要。尤其是伸縮縫及橋頭附近的橋面鋪 裝層受到荷載沖擊較大,混凝土施工縫處是個薄弱環(huán)節(jié),這些地方更需保證混凝土鋪裝層的厚度(不小于8cm為宜),必要時還需配 置加強鋼筋。
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4.3 橋面鋪裝施工中的幾個重要措施
橋面鋪裝層能否鋪好、橋面損壞部分能否修補好,最為關鍵 的是舊混凝土能否粘結好,這與底層混凝土是否妥善處理以及澆 筑修補材料的質量有關。在進行橋面鋪裝層新鋪和修補施工中應 著重做好如下幾點工作:
1)舊混凝土表面處理。橋面鋪裝修補前應先鑿去破損的鋪裝 層(若為瀝青混合料鋪裝層,則務必全部鑿除),然后再鑿去梁表面 (橋面板)混凝土約2cm左右。并使鑿后混凝土表面粗糙、成齒形、箍筋外露。此外還需將鑿后的混凝土松散粒、砂石、泥污等雜物清除 干凈。
2)材料質量要好。用于橋面鋪裝澆筑及修補的材料質量和骨料級 配要好,并要求有良好的和易性和澆補時充分搗實。修補橋面宜優(yōu)先 采用干硬性混凝土或鋼纖維混凝土,以減少新澆混凝土的收縮,從 而減少新舊混凝土之間產生的差動收縮力、提高補強效果。
3)增強上下層粘結力。為有利于新舊混凝土之間粘結牢固,可采 用下述兩個措施:一是在鑿毛后的混凝土面上涂抹一層薄的膠結劑, 例如1:0.4鋁粉水泥漿、1:1鋁粉水泥砂漿、環(huán)氧膠液等;二是加設新 舊混凝土之間的聯系鋼筋??稍谂f混凝土層上設置鋼筋錨,也可把補 強層鋼筋網與底層鋼筋焊接。
4)設置定位鋼筋。橋面鋪裝的鋼筋網過去常用混凝土墊塊定位, 當受到人或機具的踩踏和混凝土拌和物的自重壓力時,墊塊易走位和 壓壞而失去定位的作用。采用短鋼筋支撐定位法可克服這一缺點。鋼 筋長度約6-12cm,雙向間距均約75cm。定位筋一端與鋼筋網焊接, 另一端豎立支撐在梁面之上,對鋼筋網實行多點支撐。
5)確保養(yǎng)護期。橋面鋪裝澆筑或修補后,應加強養(yǎng)護,避免過早 通車受力。
4.4 加強橋梁經常及定期檢查
目前,普遍存在對橋梁檢查工作不夠重視的思想。有的橋梁建 成通車后近十年也沒有做過一次系統(tǒng)的全面檢查,這是很危險的。橋 梁在使用期間,對各結構部位應定期檢查,發(fā)現病害及時處理,病害 越發(fā)現得早、維修工作量就越小,反之則越大。所以,勤檢查、細檢 查,隨時掌握橋梁結構的技術狀況和安全狀態(tài),是橋梁建成后能否得 到正確使用、管理及維修的關鍵所在。