橋涵預防性養護在養護施工中的應用

馬亮

【摘 要】在橋涵預防性的養護中，我們主要面對的是橋梁裂縫的處理，對于橋梁裂縫，我們常用碳纖維布加固技術進行處理，從而達到加固補強的目的。本文結合工程實際，對橋涵出現的裂縫問題，采用封縫注膠修補，恢復其整體受力性能；然后采用粘貼碳纖維布技術進行處理，收到了良好的效果。

【關鍵詞】橋涵；預防性養護；裂縫；碳纖維布；加固技術

1 工程概況

我段所管養的某橋涵，已有20年的歷史，近年來，隨著交通量的日趨增大，大噸位車輛持續增多，當地氣候條件的影響等因素，該橋出現了不同程度的裂縫、兩側邊板水腐蝕、混凝土碳化等病害。通過認真分析病害成因，實地調查及勘測，采用了粘貼碳纖維布新工藝對橋梁病害進行維修處治，對空心板梁進行加固補強。

2 預防性養護的維修方案

碳纖維布加固修復混凝土結構技術是將高性能碳素纖維用樹指類材料粘貼于梁板結構構件表面，形成先進復合材料，與既有結構構件協同工作，從而加固補強及改善結構構件受力性能的新型特種技術。碳纖維布加固梁板混凝土結構的關鍵技術如下：1）必須讓環氧樹脂膠液充分浸透碳纖維材料，把每一個細小到微米級的碳纖維絲都粘結到一起，使之共同承受應力；2）必須使碳纖維復合材料與既有結構構建之間粘結牢實，形成新的結構構件承受應力；3）碳纖維布加固施工流程：施工準備→基底處理→基底找平→涂刷底膠→粘貼碳纖維布→后期養護。

3 施工準備

（1）原材料要求。碳纖維布施工所需的原材料包括碳纖維布、環氧樹脂膠液、環氧砂漿（找平基底面使用）。所有進場材料，應符合質量標準，并具有產品出廠合格證和試驗檢測報告單，其各種性能指標及技術參數均應符合本工程加固補強設計的要求，并適合現場溫度、濕度條件，這是保證工程質量的前提。

（2）碳纖維布質量要求。a.碳纖維布外觀應均一整齊，表面干凈，不夾雜雜物，無灰塵和其它污染；b.無缺緯、脫緯，無斷經現象，無破損、空洞現象；c.碳纖維排列應平直均勻，無歪斜、起皺現象；d.碳纖維材料的強度、高彈性模量應符合要求。

（3）環氧樹脂膠液質量要求。碳纖維布施工所使用的配套樹脂屬改性環氧樹脂膠粘劑，為碳纖維布專用粘結材料，需與碳布配套使用。要求膠液能充分地浸潤、滲透碳纖維布，從而使碳絲形成強韌的復合材料層并協同受力，發揮出每一根絲的作用，同時保護復合材料層，使其免受各種不良環境因素的侵擾。

（4）施工機具準備。工程所需的主要機具包括：砂輪角磨機、吹風機、剪刀、刷子若干、滾子、刮刀等。另外，現場技術工人必須配備相應的安全標志服、安全頭盔、防護手套、防護面罩等防護用品。

4 施工工藝

（1）施工定位放線。根據現場勘測結果及施工圖紙，準確確定出需要加固補強的結構范圍及部位。然后標記涂畫出需要加固部位的碳纖維位置線。為便于混凝土基底處理，每邊位置線應適當放大2～3cm。

（2）空心板底表面處理。粘貼碳纖維布施工作業之前，必須對橋梁空心板底存在的輕微裂縫，蜂窩、腐蝕、剝落等病害進行徹底處治。a.對存在裂縫的部位，須對裂縫進行封縫及灌縫處治。對于縫寬小于0.2mm的裂縫，采用涂抹改性環氧樹脂封縫膠進行封閉處治；對于縫寬大于0.2mm的裂縫，采用環氧樹脂灌漿樹脂進行注膠灌縫。b.對于腐蝕、碳化的混凝土及混凝土表層出現剝落、疏松、空鼓、蜂窩、腐蝕等劣化現象的部位應予以鑿除。用混凝土角磨機、砂紙等機具去除待加固部位的混凝土表面風化層，除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質并鑿毛，露出新茬。梁板基底表面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平。板與板之間不平處及轉角粘貼處，要進行倒角處理并打磨成圓弧狀（R≥10mm）。最后用吹風機將混凝土表面浮土吹掃干凈，必要時課采用高壓水槍對雜物進行沖洗，并保持干燥。c.對于較大面積的劣質層，需在鑿除后采用改性環氧砂漿進行修復，嚴重不平的地方，應分多次修補。

（3）涂刷底層樹脂并找平。a.膠液配制：底層樹脂膠液的配制，需在施工現場隨配制隨使用，其配制量一般以可使用的時間內（30 分鐘左右） 施工所需量為限。施工前應事先根據配合比進行摻配試驗，并確定試驗段進行試涂刷，以確定膠液配比、凝結時間及固化時間等技術參數。b.具體配制方法及注意事項：將甲、乙組分的膠液按照甲組分∶乙組分=3∶1 的比例倒入干凈的容器內攪拌均勻（我單位使用北京華千新技術生產的碳纖維加固系列YJS- 602 碳纖維底膠）。如在夏季溫度較高時施工，甲乙組分液可調整為按4：1 進行配制使用。膠液配制完成后用刷子或滾筒刷將底膠均勻涂刷于梁板混凝土表面，涂刷樹脂膠時應均勻涂抹，厚度一致，避免粘貼碳纖維時出現不密實，空鼓、粘結不充分。待膠液固化后（一般固化時間為2～3d，固化時間視現場氣溫而定，以指觸干燥為準） 方可進行下一工序施工。

（4）粘貼碳纖維布。a.碳纖維布裁剪：根據圖紙設計要求的尺寸裁剪碳纖維布。除非特殊要求，碳纖維布長度一般應在3m 之內，為防止碳纖維材料在保管過程中損壞，材料的裁切數量應按當天的用量裁切為準。b.纖維布粘貼：碳纖維布沿纖維方向的搭接長度要預留10cm 以上，在搭接部位應適當多涂刷一些樹脂膠液，碳纖維橫向不需要搭接。在確定所粘貼部位無誤后，將碳纖維布拉緊展平，緩慢平整的鋪在涂有浸漬樹脂的基面上，然后用光滑的滾子反復沿纖維方向滾壓至膠水滲出纖維布表面，以排除碳纖維布與樹脂間的空氣，并使碳纖維布充分浸溶膠水。要求滾壓之后的碳纖維布表面要平整直順，同時碳纖維布與樹脂間無氣泡。c.粘接質量不符合要求需割除修補時，應沿空鼓邊沿，將空鼓部分的碳纖維布割除，以每邊向外緣擴展100mm 大小的同樣碳纖維材料，用相同的粘結劑，補貼在原處。

（5）養護。粘貼碳纖維材料后，需自然養護1～2 小時達到初期固化，應保證固化期間不受外界干擾和碰撞。在碳纖維固化時要防雨淋，防風沙，并防止硬物碰傷粘接表面。固化時間不得少于3～7 天。

5 碳纖維布粘貼的質量檢驗標準

（1）浸漬膠浸入碳纖維束良好；

（2）碳纖維布粘結密實；

（3）碳纖維片材無滑移、翹起、松脫現象；

（4）順纖維方向搭接長度不小于10cm；

（5）碳纖維布規格、貼片位置、長度、寬度、纖維方向、層數應符合設計規定。

6 結語

本文結合工程實例，在橋涵預防性養護中，面對常見的裂縫，探討了碳纖維布處理橋涵裂縫的施工工藝，對碳纖維布的施工程序進行了詳細論述，有利于在以后橋涵預防性養護中的推廣。

【參考文獻】

[1]李定山.玉門公路管理段赤金橋1危橋加固中粘貼碳纖維布施工工藝淺談[J].科技信息，2011（17）.

[2]金榮.碳鋼纖維粘貼修補橋梁裂縫[J].山西建筑，2008（28）.

[3]張全文，張明剛，鐘衛.碳纖維布加固技術在橋梁梁體中的應用[J].路基工程. 2006（02）.

[4]張曉燕.淺議公路橋梁養護的精細化管理[J].科技信息，2013（25）.

[5]柯振中.淺談橋梁養護現狀和對策[J].科協論壇（下半月）.2011（10）.

[責任編輯：楊玉潔]