環(huán)氧樹脂混凝土在伸縮縫更換施工中的應(yīng)用

韓民 寇軍杰

（1、河南省交通廳京珠高速公路新鄉(xiāng)至鄭州管理處，河南 鄭州 450000 2、河南萬里路橋集團(tuán)有限公司，河南 許昌 461000）

由于橋梁伸縮縫直接承受車輪荷載的反復(fù)沖擊，而且長期暴露于大氣中，是橋梁結(jié)構(gòu)中最易損壞且較難維修的部位。在以往的伸縮縫維修中錨固系統(tǒng)都是采用高標(biāo)號的混凝土澆筑，但需要較長的時(shí)間來進(jìn)行混凝土的養(yǎng)生，不利于行車的安全。我們在京港澳高速更換伸縮縫時(shí)，使用了環(huán)氧樹脂混凝土填充空隙，由于環(huán)氧樹脂混凝土不僅強(qiáng)度高、抗沖擊力大、與舊水泥混凝土結(jié)合性能好，而且養(yǎng)護(hù)的時(shí)間很短。4-8個(gè)小時(shí)就可以通車，降低了行車的危險(xiǎn)系數(shù)。

1 環(huán)氧樹脂混凝土的概念及應(yīng)用

環(huán)氧樹脂混凝土也稱為聚合物混凝土，是以膠凝材料（聚氨酯樹脂、固化劑等）為主料，按照比例摻入石英砂和石子等混合拌制而成的混凝土，其技術(shù)性能指標(biāo)大于普通混凝土。環(huán)氧樹脂混凝多用于橋梁工程等高耐磨的混凝土結(jié)構(gòu)，也可用于局部破損的修補(bǔ)。以環(huán)氧樹脂制成的環(huán)氧膠性能優(yōu)越、改性途徑較多，近年來發(fā)展較快。多用于混凝土構(gòu)件的粘接和修補(bǔ)、橋梁工程、公路修造、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫補(bǔ)強(qiáng)加固或防滲堵漏灌漿等領(lǐng)域。應(yīng)用最多的是混凝土構(gòu)件的粘接和修補(bǔ)，首先是新舊混凝土的粘接，傳統(tǒng)的新舊混凝土接槎方法是先在清洗好的槎口上澆一層稀砂漿緊跟著澆灌新混凝土，該方法粘接度低、防水性差，為了獲得高強(qiáng)度的粘接而在混凝土槎口上涂敷環(huán)氧膠粘劑是目前較為流行的方法。新舊混凝土的粘結(jié)難點(diǎn)是膠粘劑必須同含水率較高的新混凝土接觸，此外環(huán)氧膠粘劑如用煤焦瀝青改性并摻入適量吸水材料如石棉纖維和氧化鈣等，則在潮濕介質(zhì)中也有很好的效果。其次是混凝土構(gòu)配件的粘接，混凝土構(gòu)件粘接一般用環(huán)氧樹脂膠進(jìn)行，粘接的兩表面要盡量平整配合，通過配方的調(diào)節(jié)可以滿足冬季和夏季的不同施工要求，冬季用可摻人胺基催化劑、夏季用可摻入氨基酚附加劑。

2 環(huán)氧樹脂混凝土的優(yōu)點(diǎn)

2.1 養(yǎng)護(hù)時(shí)間短

環(huán)氧樹脂混凝土不需要長時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)就可以通車，比普通混凝土的養(yǎng)護(hù)周期縮短了80%以上，節(jié)約了大量的時(shí)間，保證高速公路的正常通行，增加了施工的安全性。使用環(huán)氧樹脂混凝土還可節(jié)省大量交通管制和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，普通混凝土至少需要養(yǎng)護(hù)7天才能通車，期間每天夜間的行車要損壞一定數(shù)量的施工標(biāo)志，還要支付養(yǎng)護(hù)人員工資、灑水機(jī)械等費(fèi)用，養(yǎng)護(hù)成本大大高于環(huán)氧樹脂混凝土。

2.2 強(qiáng)度大、耐磨性能高

環(huán)氧樹脂混凝土由于使用了膠凝材料和特殊的材料，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于混凝土的強(qiáng)度，3d齡期強(qiáng)度就能達(dá)到同標(biāo)號普通混凝土28d的強(qiáng)度，提高了抗沖擊載荷，且具有高度的耐磨性能。

2.3 與舊水泥混凝土結(jié)合性能好

環(huán)氧樹脂混凝土中的環(huán)氧樹脂容易于混凝土、鋼筋等材料結(jié)合，所以在于老混凝土的結(jié)合問題上也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通混凝土的新老結(jié)合，截至目前更換過的伸縮縫沒有一處出現(xiàn)損壞。另外，由于其與舊水泥混凝土良好的結(jié)合性能，即使伸縮縫出現(xiàn)部分混凝土損壞，由于環(huán)氧樹脂混凝土施工技術(shù)簡單，操作方便，隨時(shí)可進(jìn)行修補(bǔ)，確保了高速公路的安全、暢通。

3 施工工藝

3.1 切開槽口

沿槽口邊線，切縫間的瀝青砼或混凝土砼用風(fēng)鎬鑿除。將槽口內(nèi)臨時(shí)填料清凈。

注意：不能將槽口以外的瀝青砼（水泥砼）破壞（包括破角和抬起）。用高壓水沖洗槽口和構(gòu)造縫內(nèi)殘留的雜物。

3.2 清理槽口及槽內(nèi)預(yù)埋鋼筋

預(yù)留槽內(nèi)原混凝土表面浮漿必須鑿毛，并用空壓機(jī)將灰渣清除干凈；檢查在伸縮縫錨筋處的預(yù)埋鋼筋是否與錨筋和型鋼有干涉，若有干涉則應(yīng)割斷鋼筋并彎到型鋼下面。

認(rèn)真檢查預(yù)埋鋼筋，特別注意預(yù)埋筋不得出現(xiàn)裂縫和折斷現(xiàn)象，對有裂縫和折斷的鋼筋應(yīng)及時(shí)按焊接要求補(bǔ)焊。

3.3 填塞構(gòu)造縫和伸縮縫下縫

用相應(yīng)厚度的泡沫板塞入構(gòu)造縫內(nèi)。注意要有足夠的深度和嚴(yán)密性，上面應(yīng)和槽底相平，不能有松動(dòng)和較大的縫隙，以防止漏漿。

在伸縮縫吊裝前，應(yīng)在每條伸縮縫弓型卡的表面焊上槽鋼，作為調(diào)平臂。若伸縮縫裝置需吊裝時(shí)，應(yīng)注意吊點(diǎn)的位置、吊裝方法，并檢查吊繩的強(qiáng)度，確保其平衡和安全，保證伸縮縫不變形。

3.4 伸縮縫的調(diào)平

根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高，確定伸縮縫表面的安裝標(biāo)高，并作好標(biāo)志，當(dāng)伸縮縫吊裝到位后，用直尺檢查伸縮縫的標(biāo)高是否達(dá)到要求，若達(dá)不到要求則重新調(diào)整，直到滿足伸縮縫裝置的平整度和直線度要求。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建議伸縮縫表面應(yīng)低于路面1-2mm為宜。

3.5 伸縮縫的焊接

伸縮縫定位時(shí)其縫中心線應(yīng)與橋梁中心線重合并成直線，用直尺和塞尺配合使用確定伸縮縫的高程，還應(yīng)使用千斤頂來調(diào)整伸縮縫的高度。調(diào)整完成后進(jìn)行初步定位焊接。然后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的安裝要求，先焊接順橋向的一端，在伸縮縫縫長方向應(yīng)先焊接部分錨筋組，保證伸縮縫的安裝位置與梁體不發(fā)生相對變化。焊接時(shí)應(yīng)注意焊縫高度，焊接方法，保證所有焊縫質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在一端完全按設(shè)計(jì)圖紙焊接完成后，應(yīng)敲除焊渣，為澆筑混凝土作準(zhǔn)備。

在焊接另一端時(shí)，應(yīng)再檢查一遍伸縮縫裝置的標(biāo)高、平整度、直線度、中心線，并檢查伸縮縫間隙是否滿足當(dāng)前溫度下的伸縮要求，并應(yīng)保證活動(dòng)端有足夠的固定強(qiáng)度。

在快速完成焊接后，應(yīng)馬上解除伸縮縫裝置的約束，保證伸縮縫能自由伸縮，并加焊伸縮縫裝置另一端的鋼筋。

用吊車或人工將伸縮裝置放入槽口內(nèi)，注意左右前后位置準(zhǔn)確，遇有干涉的預(yù)埋筋可適當(dāng)扳彎。然后，借助直尺和塞尺測控，用千斤頂由中間向兩端調(diào)整伸縮裝置的頂面高度，邊梁與路面齊平，這時(shí)，如果伸縮縫的縫隙寬度正好符合要求，即可將預(yù)埋筋扳靠到較近的伸縮縫錨環(huán)上，進(jìn)行焊接。順序?yàn)閺闹虚g向兩端先點(diǎn)焊，然后，檢查復(fù)測都符合要求時(shí)，再由中間向兩端補(bǔ)焊。要保證焊接牢固，每米每邊至少有兩處焊接，每條焊縫長不少于4cm.。焊完后，及時(shí)割除輔助門架即可。如果伸縮裝置的縫隙寬度不符合安裝時(shí)的要求，可用上述方法先將一根邊梁和預(yù)埋筋焊接固定，再從中間向兩端逐步割除輔助門架，調(diào)整好間隙和高度后進(jìn)行焊接。

上道工序完成后，伸縮縫裝置即處于正常伸縮工況。此時(shí)選擇厚度比縫隙寬度厚5cm，長度約為20cm，高度比槽口深度低4cm的泡沫板，上面按橫向切成V形槽，即可依次塞入兩邊梁下口的間隙中，并向一個(gè)方向靠攏擠緊，保證不串漿、不上溢。注意：對L2-160的伸縮縫裝置，要保護(hù)好橫梁箱內(nèi)和橫梁上不得有砂漿漏入。

將φ16mm鋼筋按圖紙要求穿入錨環(huán)，分開用鐵絲扎牢。對L2-160的輔助構(gòu)造鋼筋設(shè)置要嚴(yán)格按伸縮裝置加工圖進(jìn)行。

3.6 混凝土模板的設(shè)置

根據(jù)伸縮縫型鋼下平面到預(yù)留槽口底部的距離，確定模板的幾何尺寸，模板直接用泡沫板塞入縫間，注意不要讓混凝土漏入伸縮縫型鋼型腔內(nèi)，讓模板可靠地貼緊梁端，確保預(yù)留槽內(nèi)澆筑砼時(shí)不會漏漿。

3.7 樹脂混凝土的澆注

消除所有焊接部分的焊渣，清除預(yù)留槽內(nèi)的雜物，然后用空壓機(jī)徹底清理干凈。將預(yù)留槽兩側(cè)1.5～2m范圍內(nèi)的橋面雜物消除干凈。澆筑標(biāo)定好的樹脂混凝土澆入預(yù)留槽內(nèi)，澆筑時(shí)要防止砂漿擠入伸縮縫裝置內(nèi)部(尤其注意混凝土不要擠入型鋼的型腔內(nèi))，又要保證鋼梁底部的砼振搗密實(shí)，澆筑后的砼上平面應(yīng)略高于伸縮縫頂面0～1mm。振實(shí)后抹平、修光。

3.8 養(yǎng)生

樹脂混凝土的養(yǎng)生氣溫在10度以上，4個(gè)小時(shí)后即可通車。

氣溫在10度以下，澆筑后用被子或者電熱毯覆蓋，保證樹脂混凝土的溫度。4個(gè)小時(shí)后即可通車。

4 結(jié)語

用環(huán)氧樹脂混凝土填充橋梁伸縮縫，節(jié)省了施工時(shí)間，縮短了封閉交通的時(shí)間，減少了行車的壓力。樹脂混凝土的施工工藝比較簡單，容易保證質(zhì)量，是高速公路養(yǎng)護(hù)施工探索出來的比較可行的辦法。

[1]謝善芳.環(huán)氧樹脂混凝土在公路橋梁伸縮縫中的應(yīng)用[J].西部探礦工程，2000-12-30.