324跨线桥现浇箱梁裂缝加固方法浅谈

吴小海

中交一公局厦门工程有限公司 361021

摘要：桥梁施工过程中发现第三联现浇箱梁顶板存在纵、横向不规则裂缝,通过对裂缝进行分析,提出了裂缝的加固方法。采用该方法加固后，桥梁荷载试验满足设计要求，通车状态良好。

关键词：现浇箱梁；顶板裂缝；加固；方法

一、工程概况

324跨线桥全长456.5m，分左、右两幅桥设置，孔跨布置为3x30+3x30+（30+36.5+30）+3x30+3x30m，全桥共10联(单幅)。桥梁上部结构采用预应力砼连续箱梁，均采用等截面单箱双室结构，梁高1.8m，顶板宽12.5m，底板宽6.85m，顶板跨中厚25cm，支点处厚50cm,翼缘板宽2.5m边厚18cm。

经现场调查发现，左幅第三联箱梁顶板部分段落存在纵、横向不规则裂缝，经第三方采用非金属超声波探测法和取芯法相结合对裂缝进行检测，裂缝集中在第三联第二～三跨顶板上，未贯通，底板、腹板、中隔墙均未发现有裂缝。缝宽0.5～2mm，深0.5～8.5cm。经专家组分析论证，裂缝定性为塑性收缩裂缝，非结构受力裂缝。所有裂缝进行封闭加固处理，再粘贴碳纤维布修补后，由第三方对该桥梁进行桥跨荷载试验检测，根据检测结果验证桥梁加固处理方案。

二、桥梁加固方法

2.1、裂缝封闭方法

用角磨机将裂缝割成宽1～2mm，深20～30mm的V型槽，并用钢丝刷将V型槽周围清除干净，使用酒精等有机溶剂对V型槽周围进行清洁处理，并使混凝土表面充分干燥，若表面残留有轻度油污，可用丙酮擦拭干净，用气压为0.1MPa以上的压缩空气清除槽内浮尘。裂缝清理完毕，采用专业生产厂家生产的环氧基类专用高强灌浆材料：天力信TLS-403封口胶, 按主剂与固化剂的配合比3：1配置好结构胶粘剂，将V型槽封闭。裂缝封闭施工顺序：封缝→割V型槽并清洗至干净→胶泥上涂刷一层环氧树脂胶液→检查质量→洁净表面→检查固化情况。裂缝封闭施工要点为：封缝完成后，应重新进行检查，确保封缝无开裂，否则按上述步骤返工，或采用灌缝处理。

2.2、粘贴碳纤维布施工方法

（1）桥梁修复材料要求

纤维布的纤维应为连续纤维，通常采用碳纤维，其品种和性能应满足下列要求：

1）碳纤维应选用不大于12k(l k =1000)的小丝束聚丙烯腈基（PAN基纤维），不得使用大丝束纤维。碳纤维复合材料的主要力学性能需满足规范要求。

桥梁加固用碳纤维复合材料主要力学性能指标表

2）粘贴碳纤维布使用的浸渍、胶黏剂，其安全性能指标不应低于A级胶的要求，采用的底胶与修补胶也应与之相适配，其安全性能指标必须符合要求。

（2）粘贴碳纤维布施工方法

1) 粘贴碳纤维布施工流程

底层处理→涂刷底胶→表面修补整平→粘贴碳纤维布→涂抹浸渍胶→养护固化

2) 粘贴碳纤维布施工方法

A、底层处理：① 将混凝土表面剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化部分清除，并进行清洗、打磨，待表面干燥后，用环氧砂浆修补材料将混凝土表面凹凸部位修复平整。如果有毛刺，应用砂纸打磨。找平面用手触摸感觉干燥后，才能进行下一工序施工。② 用裂缝修补胶修复结构裂缝：对于宽度小于0.15mm的裂缝采用结构修补胶黏剂进行表面封闭修复处理；对于较深、宽度≥0.15 mm的裂缝采用结构修补胶黏剂进行压力灌注法进行裂缝封闭修复处理。③ 粘贴处阳角应打磨成圆弧状，阴角以修补材料填补成圆弧倒角，圆弧半径不应小于25mm。

B、涂刷底胶：① 配制底层树脂胶，根据环境温度控制的浓度，底胶浓度不宜大。② 将底胶涂抹在混凝土表面，用笔刷和橡皮刮刀用力反复涂抹，使底胶能均匀充分地粘附混凝土表面，并浸入混凝土。

C、找平处理：① 配制找平胶，搅拌要充分均匀。② 对混凝土表面凹陷部分用找平胶修补、平整。不应有棱角。③ 转角处应用找平胶修复为光滑的圆弧形，半径不小于20mm。④ 找平胶手触干燥后进行下一步工序。

D、粘贴纤维布：①按结构尺寸裁剪碳纤维布，裁剪的纤维布材必须呈卷状妥善摆放并编号，在裁剪和卷布过程应保持碳纤维布表面无灰尘、杂物，已裁剪的碳纤维布应尽快使用。② 配制浸渍胶：根据需粘贴的碳纤维量确定所需浸渍胶的数量，按比例将A、B两组份胶均匀的搅拌。每次搅拌的胶当次使用，超过时间不可使用，每次配胶不宜超过2公斤。③ 将配制好的浸渍胶用毛刷均匀地涂抹在结构表面，然后将碳纤维面均匀地敷设在浸渍胶层上。用专用的橡胶滚或橡胶刮刀，沿纤维方向用力滚压或刮平，应注意不要来回滚压、刮平，应沿一个方向滚压、刮平，排除气泡和多余的胶液，使浸渍胶充分渗透碳纤维布并与混凝土表面牢固粘接。滚压、刮平时不得伤碳纤维布。

E、涂刷浸渍胶：在碳纤维布表面再次均匀涂抹浸渍胶，用滚筒或橡胶刮刀滚压、抹平，应使浸渍胶充分渗透碳纤维布。

F、养护、固化：① 碳纤维布补强施工后应防止雨淋或受潮，注意保护施工面不受硬物损伤。② 一般情况下在常温下养护、固化，当环境温度保持在20℃以上时，24小时固化，具有一定强度，3～5天可受力，若低于15℃固化时间延长，10～15天方可受力使用。必要时也可采取人工加温，保持温度在15℃～20℃，一般使用红外线灯加热。

G、注意事项：① 雨天或空气潮湿条件下不宜施工。如确需在潮湿的构件上施工，必须烘干构件表面或采用专门的胶黏剂。② 碳纤维布搭接长度不宜小于l00mm；搭接位置宜避开主要受力区。对于掉块露筋处粘贴的碳纤维布，碳布四周应比缺陷面向外延伸长度不小于20cm。③ 粘贴碳纤维布前，应对混凝土表面再次拭擦，确保粘贴面无粉尘。混凝土表面涂刷胶黏剂时，应做到胶体不流淌；胶体涂刷不出控制线；涂刷均匀。④ 当采用多层碳纤维布加固时，在前一层纤维布表面用手指触摸感到干燥后，立即涂胶黏剂粘贴后一层碳纤维布。⑤ 最后一层碳纤维布施工结束后，在其表面均匀涂抹一层浸渍树脂（面层防护），自然风干 。

三、质量检查与验收

碳纤维复合材料施工质量检验及验收标准应满足下表要求。

碳纤维复合材料粘贴质量检验实测项目

四、裂缝修复效果评价

桥梁所有裂缝进行封闭加固处理，再粘贴碳纤维布修补后，经第三方桥梁荷载试验检测，试验结果表明，第三联(试验联)预应力混凝土连续箱梁在相当于设计荷载(公路—I级)作用下，处于弹性工作状态，桥梁整体工作性能良好，局部裂缝经处理后对桥梁整体及桥面板受力影响较小，能够满足设计预定的强度和刚度要求。桥梁通车至今，运行状态良好，未发现任何质量问题。

参考文献：

[1] 仝海龙. 浅谈碳纤维布加固技术在桥梁施工中的应用[J]. 施工技术, 2010(S1):583-584.

[2]王永峰. 浅谈碳纤维布加固技术在桥梁施工中的的应用[J]. 城市建设理论研究: 2012, 000(003):1-3.

4