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      大橋立柱耐久性加固與綜合防腐技術
      發布時間:2014-08-09

       1、長沙灣大橋為深汕高速公路西段的-座跨海灣特大橋,于1996年底建成通車。該橋設計荷載等級為汽車.超20級、掛車.120。橋梁全長1589.1m,橋下平均凈空5.4m。橋梁上部結構為39×16m預應力混凝十窄心板梁和32×30m預應力混凝土T梁,橋面寬度為24.5~26.5m不等,雙向四車道。橋梁下部為雙圓柱式橋墩。左右幅橋分開,立柱直徑1~38號墩為1.1m,39~50號墩為1.3m,51~70號墩為1.7m。該橋立柱的主要病害為混凝土保護層整層剝落,,鋼筋嚴重銹蝕。部分鋼筋已經銹斷。這種病害以l~38號墩立柱最為普遍和嚴重,39~70號墩立柱則有個別的銹脹開裂,沒發現有整層銹脹剝落的情況。針對這些病害情況,本著安全、適用、經濟和可靠的原則,對長沙灣大橋的立柱按病害情況的嚴重程度分成A、B、C三類:A類立柱指鋼筋成片銹脹、混凝土破損面積≥(D/2)×h/2),其中D為立柱周長,h為立柱高度;B類立梓指鋼筋成片銹脹、混凝土破損面積<(D/2)×(h/2),且無銹蝕損失超過50%的主筋;C類立柱為鋼筋個別銹脹,但沒有成片剝落的立柱。據鑿除銹脹裂縫后的統計結果,A類立柱主要分布在1~38號墩,共65根:B類立柱豐要分布在l~38號墩及51號墩右幅,共89根;C類立柱主要分布在39~70號墩,共124根。

        對三類立柱分別采取的加固和防腐措施為:A類市柱:用于軋混凝土修補銹脹剝落部位,為確保立柱安全,每次鑿除和修補的而積不得超過立柱周長114的截面:噴涂四道滲透型≯且銹劑西卡-903,用量約為0.15kg/m2:植筋并安裝加強鋼筋蜊。外包10cm厚高性能混凝土:涂刷三層防腐涂料。分別為環氧封閉漆、厚漿型環氧防腐中間漆、丙烯酸聚氨酯面漆,干膜厚度對應為20、60、60μm。B類立柱:用環氧混凝七修補銹脹剝落部位:噴涂四道滲透型阻銹劑兩卡-903,用量約為0.15kg/m2;粘貼S450型高強玻璃纖維布;涂刷-層丙烯酸聚氨酯面漆涂料,干膜厚度60μm。C類立柱:用環氧混凝土修補銹脹剝落部位:噴涂四道滲透型阻銹劑西卡-903,用量約為0.15kg/m2;粘貼E450型普通玻璃纖維布;涂刷-層內烯酸聚氨哺面漆涂料,干膜厚度60μm。

        2、鋼筋銹脹、混凝土剝落部位修復

        2.1干軋混凝土修補缺陷

        干軋混凝土是-種在混凝土缺陷修補中使用的用人工軋實的干硬性混凝土,適合修補尺寸較大的各種混凝土缺陷。具有與舊混凝土同質、強度及彈模相近、經濟實用、耐久性好等優點。本橋的A類口柱考慮到修補的經濟性及與外包高性能混凝土的同質性。對鋼筋銹脹和混凝土剝落的部位采用干軋混凝士進行修補。

        干軋混凝上修補的施工過程應連續進行,具體可分為7個施工步驟:缺陷鑿除,鋼筋處理,模板安裝,配制混合料,澆筑并搗實混合料,拆模及養生,表面處理。施工各步驟的質量控制要點為:(1)缺陷鑿除:在確保結構安全的前提下,徹底鑿除缺陷處的松弱混凝土及雜物。-次鑿除的面積不應超過立柱周長的1/4截面。鑿除時盡量將缺陷表面鑿成與該處結構的主受力方向垂直,并將新舊混凝土接觸面粗糙化,以增強新舊混凝土之問的粘合效果。鑿除后用水沖洗干凈。(2)鋼筋處理:對暴露在缺陷處的鋼筋,鑿除作業時禁止敲打除銹,宜用鋼刷或高壓水槍清除表面銹跡。對于銹蝕截面損失超過30%的鋼筋.增加-根相同截而的鋼筋。(3)模板安裝:應白下向上逐層安裝模板,逐層澆筑混凝土,每層模板高度一般為10~15cm,以不影響作業空間及混合料的搗實效果為宜。(4)配制混合料:-般采用人工拌和,嚴格按配合比配料,拌和均勻后,和易性以混合料堆放時不滑移、用手揉捍剛好能成團時為宜。(5)混合料澆筑及搗實:澆筑前先在舊混凝上面上均勻刷一層混凝十界面劑,澆筑時每層混合料厚度不宜超過5cm,否則不易搗實。每層搗實均以混合料表面溢滿水泥漿為標志。(6)拆模及養生:拆模時間-般為24h;炷拷K凝后應立即丌始灑水養生,持續養生時間-般不少于7d。(7)表面處理:囚十軋混凝上施工和易性較差,及舊混凝上表面不平整等因素,造成與舊混凝土接縫粗糙。-般做法是用顏色與舊混凝土面接近的環氧膠泥抹平。本橋因需外包高性能混凝土.因此在拆模后鑿除表面松脫物并對混凝土表面鑿毛即可。

        2.2環氧混凝土修復缺陷

        本橋的B、C類立柱考慮到缺陷修補后表面粘貼玻璃纖維布,為了確保與纖維布之間的粘結強度以及修復表面的平順.對鋼筋銹脹和混凝土剝落的部位采用環氧混凝土進行修補。環氧混凝土修補缺陷技術是目前最常用的-種缺陷修補技術;驹硎怯铆h氧混凝上或環氧砂漿置換缺陷部位的松弱層混凝土,恢復結構在缺陷處的強度,并恢復對該部位鋼筋的保護,適用于修補尺寸較小或較淺的各種混凝土缺陷,具有與舊混凝土粘結強度較高、抗壓強度較高、與原結構彈性模量相差較大、耐候性能不及普通混凝土、修補費用較高等特點:環氧混凝士修補的旌工順序:徹底鑿除表面松散物→清洗鑿除而→涂刷-道復合環氧漿液→配制環氧混凝土或環氧砂漿→填充環氧砂漿→自然養生→表面處理。

        各豐要工序的施工質量控制要點:(1)缺陷鑿除:在確保結構安全的前提下,徹底鑿除缺陷處的松弱混凝土及雜物,然后用鋼刷等清除松脫物,再用丙酮擦拭干凈。(2)鋼筋處理:對暴露在缺陷處的鋼筋,鑿除作業時禁止敲打除銹.宜用用鋼刷或高壓水槍清除表面銹跡。對于銹蝕截面損失超過30%的鋼筋,增加-根相同截面的鋼筋。(3)配制混合料:嚴格按廠家規定的環氧配比要求配料,拌和均勻至類似橡皮泥或和面團的和易性為宜。配制過程適宜的環境溫度不能超過40℃。(4)填料修補:修補前先在舊混凝土面上均勻刷-層復合環氧膠液.填筑時每層混合料厚度不宜超過2cm,否則容易滑落或發泡,逐層填筑至與原混凝土表面齊平.每層填筑均應在上一層固化后進行。(5)表面處理:盡量使表面平順,由于尚需粘貼玻璃纖維布,故無需對顏色進行處理。

        3、涂刷遷移滲透型阻銹劑

        本工程選用的阻銹劑為西卡903,屬遷移滲透型阻銹劑,廠家提供的技術參數:密度(20℃)為1.13kg/L,粘度(20℃)為25mPas·s,pH值約為11。

        施工流程:去除混凝土表面風化物、污染物、舊有涂層→用高壓水槍對結構表面徹底清洗→混凝土局部病害修補→配制阻銹劑→涂刷阻銹劑(3~5遍、每遍間隔2~6h)→干燥2d以上→用高壓水槍等方法沖洗干凈→下一工序。西卡903不能稀釋。使用刷子、滾刷或低壓手動噴涂設備涂刷至表面飽和,用量每遍約0.15kg/m2,本橋立柱-般涂刷4遍,總用量約為0.6kg/m2,利用其與鋼筋之間良好的親和力使之在鋼筋表面形成保護膜,避免鋼筋銹蝕。每層操作之間均應保證上一層涂刷已干燥,通常為2~6h。涂刷過西卡903的混凝土表面會有少量結晶物析出,會影響抹灰層、涂層或結構膠等的粘結效果,應清洗干凈。作業時現場溫度應高于+5℃。

        如果結構物表面有防護涂層或結構物對水和氣體不具備可滲透性.則西卡903阻銹劑亦無法滲入。當鋼筋表面氯離子含量>2%水泥重量時,應先將該部位作脫氯處理或做剔鑿及修復后再應用西卡903阻銹劑,必要時可加大阻銹劑的用量。西卡阻銹劑呈堿性,應避免其與眼睛、皮膚接觸。應佩帶防護眼鏡、手套并穿著防護工作服。操作現場應保持良好的通風,必要時應佩帶防護面具。4外包高性能混凝土A類就柱采用C45高性能混凝上進行加固。



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