玻纖套筒（夾克）法處理濱海公路橋梁腐蝕

馬中民

摘要：結合遼寧省濱海公路花園口碧流河特大橋防腐處治情況，闡述了玻纖套筒（夾克）法處理濱海相橋梁的設計方法、施工過程、處理效果及優缺點。

關鍵詞：橋梁防腐；玻纖套筒（夾克）法；設計；施工

1 工程概況

濱海公路碧流河特大橋位于碧流河入海口，2009年建成，橋梁全長1086米，交角90度，上部結構為36×30米預應力混凝土先簡支后連續T梁，下部為肋板臺、雙柱式墩，樁基礎。設計荷載為公路I級。

在橋梁定期檢查中，發現樁基及墩柱破損，混凝土局部剝落及鋼筋外露、銹蝕等病害。

2 病因分析

碧流河特大橋地處碧流河入海口，受海水及淡水循環沖刷及凍融侵蝕，墩柱在潮差區范圍內的混凝土剝蝕較為嚴重，根據文獻《去冰鹽對混凝土剝蝕的物理機理》中的分析，在鹽度達到4%時對混凝土的剝蝕尤為嚴重，碧流河特大橋位于黃海，黃海的鹽度大約在3.5%左右，因而鹽凍是碧流河特大橋混凝土剝蝕的主要原因，再加上，混凝土剝落后，鋼筋受海水影響，進一步產生電化學鋼筋銹蝕，使鋼筋體積增大，根據文獻《受腐蝕鋼筋混凝土結構性能的研究》中的分析，銹蝕鋼筋的體積甚至達到原來鋼筋體積數倍，反過來又加速了混凝土的剝蝕。

3 方案設計

（1）方案選擇

根據上述病因分析，解決混凝土剝蝕及鋼筋銹蝕最有效的方法是將混凝土、鋼筋與海水進行隔離，目前常用的方法為涂層法、圬工體外包等方法。涂層法雖然施工較為簡單，造價也相對低廉，但耐久性不好，無法水下施工；圬工體外包法，雖然耐久性較好，但其造價較高，需要搭設圍堰及排水，尤其對跨海橋梁，施工較為復雜。綜上原因，本次碧流河特大橋的防腐處理采用了國外及國內港工工程有成功經驗的辛普森FX-70玻纖套筒（夾克）法處治方案。

（2）工程設計

由于該工程墩柱截面損失率均未超過25%，故采用FX-70套筒與結構空隙間隔為13mm，用FX-70-6灌漿料填充間隙。

（3）材料要求

①玻纖套筒

玻纖套筒是由玻璃纖維和聚合物樹脂材料加工而成，其參數見下表

②FX-70-6多用途氫酯環氧灌漿料

FX-70-6多用途氫酯環氧灌漿料是一種對濕度不敏感的100%固形物環氧灌漿料。它的配方經過特殊設計，可在水下固化，具有極佳的流動性、高強度和低吸收性。可以泵送或灌注到混凝土玻纖套筒和當前結構之間形成的空穴中，不需要排水。

4 防腐施工

（1）表面處理

加固前應先清除混凝土表面，水面以上，用高壓水槍沖洗干凈，水面以下部分，宜先由潛水員清理混凝土表面附著物；混凝土表面松散、破損應鑿除。

結構表面處理后，靜置一段時間，由潛水員利用水下攝像機對清理效果進行攝像拍照，確認處理效果達到要求后，方可進行下道工序。

（2）玻纖套筒安裝

對結構表面處理經監理確認符合要求后，進行玻纖套筒安裝工作。

玻纖套筒現場確定尺寸后由廠家預制生產，運到現場后檢查尺寸，驗收合格后方可使用，加固時先在套筒的鎖扣槽內注入FX-763低模量氫酯環氧膠。

將緊固帶綁扎在所需維修區域上方的墩柱上，用纜繩將玻纖套筒定位后，撐開玻纖套筒，包裹墩柱，玻纖套筒與墩柱的間距由嵌入在玻纖套筒上的限位器進行控制。精確定位后用緊固帶臨時固定好玻璃纖維套筒，再用基礎自攻螺釘錨固套筒接縫處。

（3）底部密封條安裝

在底部25mm處，使用可壓縮密封條進行封底，墩柱與玻纖套筒之間不得有空隙，然后用封底膠對玻纖套筒底部和墩柱之間進行密封。

（4）環氧灌漿料灌注

第一次灌注環氧灌漿料采用高位漏斗重力灌漿法，灌注環氧灌漿料15cm后封底暫停，等固化后繼續灌注環氧灌漿料。為了不使玻纖套筒炸開，每次灌注高度宜控制在2.5-3米，待硬化后再進行灌注，直至距玻纖套筒頂部5cm時，停止灌注灌漿料。

（5）封倒角

待玻纖套筒內灌漿料距套筒頂部5cm時，停止灌注，最后用FX-763低模量氫酯環氧膠將玻纖套筒與立柱間做成斜坡。等全部施工完成后方可拆除緊固帶。

5 質量檢測

（1）主要材料驗收標準

主要材料的各項技術要求應符合國家現行標準和設計要求。

①玻纖套筒

玻纖套筒材料進場后應按照GB/T1447-2005及GB 50728-2011技術標準對其拉伸強度、彎曲強度、吸水率等進行復驗，符合要求后方可使用，不符合要求時，堅決退場。現場施工完畢后應按照GB50550及GB50728等進行正拉粘結強度檢測，不符合要求時，應重新返工。

②FX-70-6多用途氫酯環氧灌漿料

FX-70-6多用途氫酯環氧灌漿材料進場后應按照GB/T2567-2008、JGJ/T70-2009等對其拉伸強度、彎曲強度、抗壓強度等進行復驗，不符合要求時，堅決退場。現場施工完畢后應按照GB50550及GB50728等進行正拉粘結強度檢測，不符合要求時，應重新返工。

（2） 現場實測項目

玻纖套筒（夾克）法防腐處治實測項目（詳見表3）

6 結語

構件腐蝕是橋梁破壞的主要形式之一，海水環境加速了構件腐蝕破壞速度，地降低了橋梁的使用壽命。玻纖套筒（夾克）法處治混凝土及鋼結構腐蝕在國外及我國水工方面已有使用，克服了水中圬工體外包法造價高昂、涂層法無法水下施工的缺點。

參考文獻：

[1]吳勝興.受腐蝕鋼筋混凝土結構性能的研究[J].工程力學，2002.

[2]住房和城鄉建設部.GB 50728-2011工程結構加固材料安全性鑒定技術規范.中國建筑出版社，2011.

（作者單位：大連市公路管理處）