環氧樹脂混凝土在伸縮縫更換施工中的應用

韓民 寇軍杰

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

由于橋梁伸縮縫直接承受車輪荷載的反復沖擊，而且長期暴露于大氣中，是橋梁結構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都是采用高標號的混凝土澆筑，但需要較長的時間來進行混凝土的養生，不利于行車的安全。我們在京港澳高速更換伸縮縫時，使用了環氧樹脂混凝土填充空隙，由于環氧樹脂混凝土不僅強度高、抗沖擊力大、與舊水泥混凝土結合性能好，而且養護的時間很短。4-8個小時就可以通車，降低了行車的危險系數。

1 環氧樹脂混凝土的概念及應用

環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，其技術性能指標大于普通混凝土。環氧樹脂混凝多用于橋梁工程等高耐磨的混凝土結構，也可用于局部破損的修補。以環氧樹脂制成的環氧膠性能優越、改性途徑較多，近年來發展較快。多用于混凝土構件的粘接和修補、橋梁工程、公路修造、混凝土結構裂縫補強加固或防滲堵漏灌漿等領域。應用最多的是混凝土構件的粘接和修補，首先是新舊混凝土的粘接，傳統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，為了獲得高強度的粘接而在混凝土槎口上涂敷環氧膠粘劑是目前較為流行的方法。新舊混凝土的粘結難點是膠粘劑必須同含水率較高的新混凝土接觸，此外環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，則在潮濕介質中也有很好的效果。其次是混凝土構配件的粘接，混凝土構件粘接一般用環氧樹脂膠進行，粘接的兩表面要盡量平整配合，通過配方的調節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 環氧樹脂混凝土的優點

2.1 養護時間短

環氧樹脂混凝土不需要長時間的養護，經過幾個小時就可以通車，比普通混凝土的養護周期縮短了80%以上，節約了大量的時間，保證高速公路的正常通行，增加了施工的安全性。使用環氧樹脂混凝土還可節省大量交通管制和養護費用，普通混凝土至少需要養護7天才能通車，期間每天夜間的行車要損壞一定數量的施工標志，還要支付養護人員工資、灑水機械等費用，養護成本大大高于環氧樹脂混凝土。

2.2 強度大、耐磨性能高

環氧樹脂混凝土由于使用了膠凝材料和特殊的材料，其強度遠遠高于混凝土的強度，3d齡期強度就能達到同標號普通混凝土28d的強度，提高了抗沖擊載荷，且具有高度的耐磨性能。

2.3 與舊水泥混凝土結合性能好

環氧樹脂混凝土中的環氧樹脂容易于混凝土、鋼筋等材料結合，所以在于老混凝土的結合問題上也遠遠高于普通混凝土的新老結合，截至目前更換過的伸縮縫沒有一處出現損壞。另外，由于其與舊水泥混凝土良好的結合性能，即使伸縮縫出現部分混凝土損壞，由于環氧樹脂混凝土施工技術簡單，操作方便，隨時可進行修補，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鎬鑿除。將槽口內臨時填料清凈。

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造縫內殘留的雜物。

3.2 清理槽口及槽內預埋鋼筋

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

認真檢查預埋鋼筋，特別注意預埋筋不得出現裂縫和折斷現象，對有裂縫和折斷的鋼筋應及時按焊接要求補焊。

3.3 填塞構造縫和伸縮縫下縫

用相應厚度的泡沫板塞入構造縫內。注意要有足夠的深度和嚴密性，上面應和槽底相平，不能有松動和較大的縫隙，以防止漏漿。

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

3.4 伸縮縫的調平

根據設計標高，確定伸縮縫表面的安裝標高，并作好標志，當伸縮縫吊裝到位后，用直尺檢查伸縮縫的標高是否達到要求，若達不到要求則重新調整，直到滿足伸縮縫裝置的平整度和直線度要求。根據經驗建議伸縮縫表面應低于路面1-2mm為宜。

3.5 伸縮縫的焊接

伸縮縫定位時其縫中心線應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，還應使用千斤頂來調整伸縮縫的高度。調整完成后進行初步定位焊接。然后根據設計圖紙的安裝要求，先焊接順橋向的一端，在伸縮縫縫長方向應先焊接部分錨筋組，保證伸縮縫的安裝位置與梁體不發生相對變化。焊接時應注意焊縫高度，焊接方法，保證所有焊縫質量達到設計要求。在一端完全按設計圖紙焊接完成后，應敲除焊渣，為澆筑混凝土作準備。

在焊接另一端時，應再檢查一遍伸縮縫裝置的標高、平整度、直線度、中心線，并檢查伸縮縫間隙是否滿足當前溫度下的伸縮要求，并應保證活動端有足夠的固定強度。

在快速完成焊接后，應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，注意左右前后位置準確，遇有干涉的預埋筋可適當扳彎。然后，借助直尺和塞尺測控，用千斤頂由中間向兩端調整伸縮裝置的頂面高度，邊梁與路面齊平，這時，如果伸縮縫的縫隙寬度正好符合要求，即可將預埋筋扳靠到較近的伸縮縫錨環上，進行焊接。順序為從中間向兩端先點焊，然后，檢查復測都符合要求時，再由中間向兩端補焊。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的要求，可用上述方法先將一根邊梁和預埋筋焊接固定，再從中間向兩端逐步割除輔助門架，調整好間隙和高度后進行焊接。

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，要保護好橫梁箱內和橫梁上不得有砂漿漏入。

將φ16mm鋼筋按圖紙要求穿入錨環，分開用鐵絲扎牢。對L2-160的輔助構造鋼筋設置要嚴格按伸縮裝置加工圖進行。

3.6 混凝土模板的設置

根據伸縮縫型鋼下平面到預留槽口底部的距離，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，讓模板可靠地貼緊梁端，確保預留槽內澆筑砼時不會漏漿。

3.7 樹脂混凝土的澆注

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

3.8 養生

樹脂混凝土的養生氣溫在10度以上，4個小時后即可通車。

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個小時后即可通車。

4 結語

用環氧樹脂混凝土填充橋梁伸縮縫，節省了施工時間，縮短了封閉交通的時間，減少了行車的壓力。樹脂混凝土的施工工藝比較簡單，容易保證質量，是高速公路養護施工探索出來的比較可行的辦法。

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