淺談箱梁幾種常見質量缺陷的修復工藝

孫林峰

京滬高速鐵路是在《中長期鐵路網規劃》中投資規模最大、技術含量最高的一項工程,也是我國第一條具有世界先進水平的高速鐵路,一標段線路正線長度223.944 km,全線正線橋梁23座,208.395 km,占全長的 93%,共設梁場 11個,箱梁 6 065孔。由于京滬高速鐵路的施工任務重、工期緊,因此箱梁預制不可避免的要經歷冬季和夏季施工階段,而在這兩個季節的施工期間,又不可避免的由于種種原因會產生不同類型的質量缺陷。文中結合箱梁預制施工期間出現的各種質量缺陷,分別闡述了對應的修復處理措施。

1 箱梁預制施工中表現的缺陷類型及原因分析

箱梁預制施工中表現的缺陷類型及原因分析見表1。

表1 缺陷類型及原因分析

2 各類質量缺陷的修補工藝

2.1 大面積氣泡

目測檢查存在大面積氣泡的區域,并以小鐵錘敲擊聽其回音,確定不存在混凝土不密實的情況,再用鋼刷和水清理待修補區域,用膩子刀用力將砂漿壓抹在待修補混凝土表面,要求表面平整,加強噴水養護。待砂漿凝結硬化后,用200目的砂布打磨修補面。再用去除砂子的水泥凈漿壓抹一遍,加強養護。

2.2 蜂窩麻面

目測檢查需要修補的區域,并以小鐵錘敲擊聽其回音;將混凝土品質有疑問的區域標示出來;與混凝土面垂直方向鑿除有問題的混凝土,鑿至混凝土密實處為止,避免形成毛邊;清除松動塊和塵土,并保持表面粗糙;修補前,先濕潤填補區域且涂刷一層環氧樹脂膠,并立即在干硬前澆筑,填入環氧樹脂砂漿或環氧樹脂混凝土,修補厚度高出混凝土面1 mm左右,1 h～2 h后抹平并刮掉多余的材料,立即養護。

2.3 缺棱掉角

2.3.1 材料

環氧樹脂(膠粘劑)可采用牌號為E44的。

乙二胺(硬化劑)硬化速度較快,可采用純度為70%以上的乙二胺。

鄰苯二甲酸二丁酯(稀釋劑)。

水泥(填充料)不得用受潮結塊者。

砂(填充料)通過φ 3 mm篩孔篩選,并應干燥。

石子(填充料)粒徑5 mm～10 mm,并應干凈、干燥。

2.3.2 材料保管

環氧樹脂應封存于干燥室內,不得置于火爐旁,不得與硬化劑接觸。

乙二胺和鄰苯二甲酸二丁酯應密封儲存,使用時可分裝成小瓶。使用乙二胺應注意隨時蓋嚴瓶口,防止有效物質揮發。

乙二胺、鄰苯二甲酸二丁酯均為易燃物品,儲存室內不準有明火,室溫不能過高,室內禁止吸煙并應備有滅火器。設專人負責防火工作。

2.3.3 材料加溫

夏季材料不加溫,保持砂石干燥,若烤干應放涼。

冬季室外溫度較低時砂石用溫火加熱,可升溫至35℃～40℃。

樹脂加溫以能流動為度,嚴禁用明火直接烘烤。

水泥等均不加熱。

2.3.4 修補

1)目測檢查需要修補的區域,并以小鐵錘敲擊聽其回音;將混凝土品質有疑問的區域標示出來;與混凝土面垂直方向鑿除有問題的混凝土,鑿至混凝土密實處位置,避免形成毛邊;清除松動塊和塵土,并保持表面粗糙。

2)選擇配方。修補用樹脂混凝土或樹脂砂漿,分層砸實,最后用樹脂砂漿找平(在與原混凝土的接觸面上涂刷樹脂膠后也應鋪一層樹脂砂漿)。

修補操作:打底子用涂刷修補面,力求薄而勻,有些未除凈粉塵則用刷子反復搓揉,使粉塵混入樹脂膠,增加粘結力。

砸實和抹面,分層砸實,表面樹脂砂漿砸實刮平,然后將壓子加熱抹光表面。注意修補完一段時間后上部與舊混凝土粘結縫可能因樹脂砂漿下坍而形成粘結不好,可以在樹脂砂漿適當硬化后用熱“壓子”二次搟壓擠嚴。修補底面片狀空洞時可將樹脂砂漿(或膩子)先攤在底模板上,然后頂緊底模板直至樹脂砂漿從四邊擠出為止。

2.3.5 養生

在暖季采用塑料薄膜覆蓋注水養生,此時注意樹脂未充分硬化前防止淋雨及潮氣損壞粘結面。

在冬季或希望修補部分的樹脂砂漿迅速達到要求強度時采用加溫養生,使環境溫度較高促進硬化。

較為重要部位的修補應同時制作兩組試件,以鑒定強度,試件規格:樹脂混凝土用150 mm×150 mm×150 mm立方體,鑒定方法與水泥混凝土相同。

2.4 梁面收縮裂紋

2.4.1 壓力注漿法

1)適用范圍。適用于寬度為0.2 mm以上的混凝土裂縫修補。

2)修補工藝。壓力注漿法修補混凝土裂縫的工序如下:裂縫清理→粘貼注漿咀和封閉裂縫→試漏→配制注漿液→壓力注漿→二次注漿→清理表面。

a.裂縫清理:用小型工業吸塵器吸出縫中的灰塵、雜物,并沿裂縫兩邊約5 cm的混凝土表面要用濕布擦去塵土,縫中不得進水。b.粘貼注漿咀和封閉裂縫:塑料注漿咀用粘咀用漿騎裂縫粘貼。具體做法如下:首先,在預計要貼咀的裂縫位置,貼上醫用白膠布條(寬1 cm,長2 cm左右)。然后用窄毛刷將封縫用漿沿裂縫來回涂刷,使裂縫封閉。10多分鐘后,揭去膠布條,露出裂縫。最后,用粘咀用漿將注漿咀在預留裂縫處騎縫粘上,整個粘咀底部都要用粘咀用漿包嚴,固化后周邊如有裂口,必須反復用封縫用漿封閉裂口,以免注漿時漏漿。c.試漏:試漏要逐條裂縫進行。每條連通的裂縫,先將注漿咀用鋁鉚釘堵上,留一個咀用補縫器壓氣,在封閉的裂縫上涂肥皂水進行試漏。d.配制注漿液:注漿前先配注漿液,在塑料杯中分別倒入TK型注縫膠甲液和乙液,按重量比甲液∶乙液=2∶1混合均勻備用。e.注漿:粘咀完成后,當氣溫在30℃以下時,1 d后即可注漿,當氣溫在30℃以上時,半天時間即可注漿。用補縫器吸取注漿液,插入注漿咀,用手推動補縫器活塞,使漿液通過注漿咀壓入裂縫,當相鄰的咀中流出漿液時,拔出補縫器,堵上鋁鉚釘,再將補縫器移到相鄰注漿咀重復注漿。如果裂縫較細時,可以使用補縫器上的彈力裝置對漿液自動加壓。f.二次注漿:為了保證漿液充滿,在注漿后約0.5 h,對每個注漿咀再次補漿。g.清理表面:注漿1 d后,鏟除注漿咀和封縫材料,將表面清理干凈。

2.4.2 梁面裂紋處理方案——涂膜封閉法

1)適用范圍。適用于寬度小于0.2 mm裂紋的修補。

2)修補工藝。涂膜封閉法修補混凝土裂紋工序如下:清掃→刮膩子→涂刷底層涂料→涂刷主層涂料→涂罩面層。

a.清掃:將梁面的浮漿層用砂輪打磨機磨去,并清掃或沖洗干凈。b.刮膩子:混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷用膩子填充補平,待干后用砂布磨平。膩子配方如下(以下均為重量比):ZV型混凝土修補膠∶粉料=1∶(1.8～2.0)。c.涂刷底層涂料:涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質和團塊。用油漆刷涂刷。配方如下:ZV型混凝土修補膠∶粉料=1∶(0.7～0.8)。d.涂刷主層涂料:采用油漆刷涂刷三遍,每遍涂刷要等上遍涂料觸指干后再涂。主層涂料配方如下:ZV型混凝土修補膠∶粉料=1∶(0.8～1)。e.涂罩面層:主層涂料干后,在外罩涂1層～2層ZB型罩面膠。

2.4.3 驗收

將梁面裂紋修補完干燥后在原修補部位灑水觀察,如果與同區域無裂紋灑水處同時蒸發干燥則表明裂紋已封閉。

3 結語

以上各種質量缺陷的修復工藝我們在箱梁預制施工中,經過認真分析混凝土開裂原因,群思群策,集思廣益并全員全方位動員,及時總結處理方案,并在后期的施工過程中通過嚴把各道工序管卡,逐層入手,層層控制、把關,基本消除混凝土表面開裂現象,且保證了混凝土的內在施工質量和外觀質量,得到業主、監理單位的一致好評。

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