环氧树脂混凝土在伸缩缝更换施工中的应用

韩民 寇军杰

（1、河南省交通厅京珠高速公路新乡至郑州管理处，河南 郑州 450000 2、河南万里路桥集团有限公司，河南 许昌 461000）

由于桥梁伸缩缝直接承受车轮荷载的反复冲击，而且长期暴露于大气中，是桥梁结构中最易损坏且较难维修的部位。在以往的伸缩缝维修中锚固系统都是采用高标号的混凝土浇筑，但需要较长的时间来进行混凝土的养生，不利于行车的安全。我们在京港澳高速更换伸缩缝时，使用了环氧树脂混凝土填充空隙，由于环氧树脂混凝土不仅强度高、抗冲击力大、与旧水泥混凝土结合性能好，而且养护的时间很短。4-8个小时就可以通车，降低了行车的危险系数。

1 环氧树脂混凝土的概念及应用

环氧树脂混凝土也称为聚合物混凝土，是以胶凝材料（聚氨酯树脂、固化剂等）为主料，按照比例掺入石英砂和石子等混合拌制而成的混凝土，其技术性能指标大于普通混凝土。环氧树脂混凝多用于桥梁工程等高耐磨的混凝土结构，也可用于局部破损的修补。以环氧树脂制成的环氧胶性能优越、改性途径较多，近年来发展较快。多用于混凝土构件的粘接和修补、桥梁工程、公路修造、混凝土结构裂缝补强加固或防渗堵漏灌浆等领域。应用最多的是混凝土构件的粘接和修补，首先是新旧混凝土的粘接，传统的新旧混凝土接槎方法是先在清洗好的槎口上浇一层稀砂浆紧跟着浇灌新混凝土，该方法粘接度低、防水性差，为了获得高强度的粘接而在混凝土槎口上涂敷环氧胶粘剂是目前较为流行的方法。新旧混凝土的粘结难点是胶粘剂必须同含水率较高的新混凝土接触，此外环氧胶粘剂如用煤焦沥青改性并掺入适量吸水材料如石棉纤维和氧化钙等，则在潮湿介质中也有很好的效果。其次是混凝土构配件的粘接，混凝土构件粘接一般用环氧树脂胶进行，粘接的两表面要尽量平整配合，通过配方的调节可以满足冬季和夏季的不同施工要求，冬季用可掺人胺基催化剂、夏季用可掺入氨基酚附加剂。

2 环氧树脂混凝土的优点

2.1 养护时间短

环氧树脂混凝土不需要长时间的养护，经过几个小时就可以通车，比普通混凝土的养护周期缩短了80%以上，节约了大量的时间，保证高速公路的正常通行，增加了施工的安全性。使用环氧树脂混凝土还可节省大量交通管制和养护费用，普通混凝土至少需要养护7天才能通车，期间每天夜间的行车要损坏一定数量的施工标志，还要支付养护人员工资、洒水机械等费用，养护成本大大高于环氧树脂混凝土。

2.2 强度大、耐磨性能高

环氧树脂混凝土由于使用了胶凝材料和特殊的材料，其强度远远高于混凝土的强度，3d龄期强度就能达到同标号普通混凝土28d的强度，提高了抗冲击载荷，且具有高度的耐磨性能。

2.3 与旧水泥混凝土结合性能好

环氧树脂混凝土中的环氧树脂容易于混凝土、钢筋等材料结合，所以在于老混凝土的结合问题上也远远高于普通混凝土的新老结合，截至目前更换过的伸缩缝没有一处出现损坏。另外，由于其与旧水泥混凝土良好的结合性能，即使伸缩缝出现部分混凝土损坏，由于环氧树脂混凝土施工技术简单，操作方便，随时可进行修补，确保了高速公路的安全、畅通。

3 施工工艺

3.1 切开槽口

沿槽口边线，切缝间的沥青砼或混凝土砼用风镐凿除。将槽口内临时填料清净。

注意：不能将槽口以外的沥青砼（水泥砼）破坏（包括破角和抬起）。用高压水冲洗槽口和构造缝内残留的杂物。

3.2 清理槽口及槽内预埋钢筋

预留槽内原混凝土表面浮浆必须凿毛，并用空压机将灰渣清除干净；检查在伸缩缝锚筋处的预埋钢筋是否与锚筋和型钢有干涉，若有干涉则应割断钢筋并弯到型钢下面。

认真检查预埋钢筋，特别注意预埋筋不得出现裂缝和折断现象，对有裂缝和折断的钢筋应及时按焊接要求补焊。

3.3 填塞构造缝和伸缩缝下缝

用相应厚度的泡沫板塞入构造缝内。注意要有足够的深度和严密性，上面应和槽底相平，不能有松动和较大的缝隙，以防止漏浆。

在伸缩缝吊装前，应在每条伸缩缝弓型卡的表面焊上槽钢，作为调平臂。若伸缩缝装置需吊装时，应注意吊点的位置、吊装方法，并检查吊绳的强度，确保其平衡和安全，保证伸缩缝不变形。

3.4 伸缩缝的调平

根据设计标高，确定伸缩缝表面的安装标高，并作好标志，当伸缩缝吊装到位后，用直尺检查伸缩缝的标高是否达到要求，若达不到要求则重新调整，直到满足伸缩缝装置的平整度和直线度要求。根据经验建议伸缩缝表面应低于路面1-2mm为宜。

3.5 伸缩缝的焊接

伸缩缝定位时其缝中心线应与桥梁中心线重合并成直线，用直尺和塞尺配合使用确定伸缩缝的高程，还应使用千斤顶来调整伸缩缝的高度。调整完成后进行初步定位焊接。然后根据设计图纸的安装要求，先焊接顺桥向的一端，在伸缩缝缝长方向应先焊接部分锚筋组，保证伸缩缝的安装位置与梁体不发生相对变化。焊接时应注意焊缝高度，焊接方法，保证所有焊缝质量达到设计要求。在一端完全按设计图纸焊接完成后，应敲除焊渣，为浇筑混凝土作准备。

在焊接另一端时，应再检查一遍伸缩缝装置的标高、平整度、直线度、中心线，并检查伸缩缝间隙是否满足当前温度下的伸缩要求，并应保证活动端有足够的固定强度。

在快速完成焊接后，应马上解除伸缩缝装置的约束，保证伸缩缝能自由伸缩，并加焊伸缩缝装置另一端的钢筋。

用吊车或人工将伸缩装置放入槽口内，注意左右前后位置准确，遇有干涉的预埋筋可适当扳弯。然后，借助直尺和塞尺测控，用千斤顶由中间向两端调整伸缩装置的顶面高度，边梁与路面齐平，这时，如果伸缩缝的缝隙宽度正好符合要求，即可将预埋筋扳靠到较近的伸缩缝锚环上，进行焊接。顺序为从中间向两端先点焊，然后，检查复测都符合要求时，再由中间向两端补焊。要保证焊接牢固，每米每边至少有两处焊接，每条焊缝长不少于4cm.。焊完后，及时割除辅助门架即可。如果伸缩装置的缝隙宽度不符合安装时的要求，可用上述方法先将一根边梁和预埋筋焊接固定，再从中间向两端逐步割除辅助门架，调整好间隙和高度后进行焊接。

上道工序完成后，伸缩缝装置即处于正常伸缩工况。此时选择厚度比缝隙宽度厚5cm，长度约为20cm，高度比槽口深度低4cm的泡沫板，上面按横向切成V形槽，即可依次塞入两边梁下口的间隙中，并向一个方向靠拢挤紧，保证不串浆、不上溢。注意：对L2-160的伸缩缝装置，要保护好横梁箱内和横梁上不得有砂浆漏入。

将φ16mm钢筋按图纸要求穿入锚环，分开用铁丝扎牢。对L2-160的辅助构造钢筋设置要严格按伸缩装置加工图进行。

3.6 混凝土模板的设置

根据伸缩缝型钢下平面到预留槽口底部的距离，确定模板的几何尺寸，模板直接用泡沫板塞入缝间，注意不要让混凝土漏入伸缩缝型钢型腔内，让模板可靠地贴紧梁端，确保预留槽内浇筑砼时不会漏浆。

3.7 树脂混凝土的浇注

消除所有焊接部分的焊渣，清除预留槽内的杂物，然后用空压机彻底清理干净。将预留槽两侧1.5～2m范围内的桥面杂物消除干净。浇筑标定好的树脂混凝土浇入预留槽内，浇筑时要防止砂浆挤入伸缩缝装置内部(尤其注意混凝土不要挤入型钢的型腔内)，又要保证钢梁底部的砼振捣密实，浇筑后的砼上平面应略高于伸缩缝顶面0～1mm。振实后抹平、修光。

3.8 养生

树脂混凝土的养生气温在10度以上，4个小时后即可通车。

气温在10度以下，浇筑后用被子或者电热毯覆盖，保证树脂混凝土的温度。4个小时后即可通车。

4 结语

用环氧树脂混凝土填充桥梁伸缩缝，节省了施工时间，缩短了封闭交通的时间，减少了行车的压力。树脂混凝土的施工工艺比较简单，容易保证质量，是高速公路养护施工探索出来的比较可行的办法。

[1]谢善芳.环氧树脂混凝土在公路桥梁伸缩缝中的应用[J].西部探矿工程，2000-12-30.