襄渝下行线苟家溪1号左线中桥梁体病害整治

李 波

(西安铁路局安康工务段，陕西 安康 725000)

襄渝下行线苟家溪1号左线中桥梁体病害整治

李 波

(西安铁路局安康工务段，陕西 安康 725000)

结合襄渝下行线苟家溪1号左线中桥梁体混凝土的缺陷情况，分析了病害的原因，提出了相应的整治梁体缺陷病害的方案，并详述了其施工工艺，为类似工程提供了借鉴。

铁路桥梁，梁体，病害

1 工程概况

襄渝下行线K508+116苟家溪1号左线中桥的孔跨样式为三跨16 m单线梁。梁体由中铁株洲桥梁有限公司达州制梁场生产，梁体全长 16.5 m，跨度 16 m，设计载重等级中—活荷载(曲线)，梁体图号：通桥(2005)2101-Ⅳ，梁体单重59.3 t。 安康工务段在养护中发现该桥第三孔右片梁(梁号为 ZQDZ16DQ-004-2、生产时间2009年5月)出现四处病害：1)安康端外侧距跨中 1 m位置，道碴槽底板与腹板之间，表面混凝土出现粉化剥落现象，面积约 0.5 m×0.5 m，未渗水。粉化剥落的混凝土深度约5 cm～8 cm，周边明显可见磕损痕迹；2)安康端内侧距跨中约1 m，道碴槽底板靠近腹板位置0.4 m×0.25 m粉化，有干裂现象，未脱落，未渗水；3)达州端外侧道碴槽底板及腹板有出现两处0.15 m×0.15 m的圆形闭合裂纹并有渗水痕迹； 4)达州端内侧桥面板根部出现两处0.15 m×0.15 m的圆形闭合裂纹，有渗水痕迹。

2 病害原因分析

1)粉化剥落现象。对粉化剥落体进行取样分析后，得出粉化体与该梁母体混凝土的材质和性状不同，为二次修补时所用材料或操作不当造成。修补时，作业人员责任心不强，对修补料的配合比掌握不到位，导致修补料的强度达不到设计要求，经过几年的侵蚀粉化剥落。2)环状裂纹。环状裂纹位于当初修补新旧混凝土结合面上。经分析，原因是修补时，修补人员对新旧混凝土的结合面处理不到位，修补后材料粘结不牢所致。3)评判结果。根据实地调查，初步判定该梁体关键预应力部位及大部分腹板无异常，主体结构安全；但是道碴槽板底板及腹板拐角位置出现了局部质量缺陷病害，并需进行维修整治。

3 维修整治方案

3.1 维修整治流程

维修整治流程为：道碴槽板临时防护措施→环氧树脂砂浆填补病害缺陷→碳纤维布表层封闭→外观涂装处理。

3.2 道碴槽板临时防护措施

1)敷设钢板法。利用营业线开天窗点时间，将病害部位对应道碴槽内的道碴进行清理，在轨枕底桥面板上铺设10 mm 钢板，使线路传递给桥面的荷载均匀分布，防止维修整治时出现二次破坏，待钢板安装到位后回填道砟并捣固密实，保证维修期间正常通车。 2)固结道碴法。利用营业线开天窗点时间，通过梁体底部注浆将病害部位对应道碴槽内一定厚度的道碴进行注浆固结，使线路传递给桥面的荷载均匀分布，防止维修整治时出现二次破坏，保证维修期间正常通车。

3.3 环氧树脂砂浆填补病害缺陷

1)预埋补浆管。凿除既有缺陷范围填补砂浆及疏松混凝土。采用汽油喷灯烘烤基层，直至内部彻底干燥。采用高压气枪吹洗缺陷内的混凝土碎屑及杂质。采用毛刷在既有混凝土表面涂刷环氧系碳纤维布底胶。采用碳纤维布浸渍胶(下简称：环氧树脂胶)胶泥埋设补浆管，埋设补浆管时应注意将补浆管进浆口对准缺陷内深层细小空隙，同时应避免补浆管被胶泥堵塞，补浆管数量不限，视内部缺陷分布情况进行调整，同时要确保补浆管尽量在缺陷内部连通。按比例调配环氧树脂胶砂浆，及时填补第一层，填补最大厚度不宜超过100 mm。待环氧树脂胶砂浆固化后，采用充气法检查补浆管连通性。经检查所有补浆管连通性良好时，即可进入下一道工序。

2)填补环氧砂浆。待第一层填补环氧树脂胶砂浆固化后，采用碳纤维布胶底对修补材料表面做封闭处理。待封闭材料固化后，采用压力注浆机通过补浆管向混凝土内部深层缺陷注入碳纤维布底胶，注浆时，应尽量达到相邻管冒浆(以表明相邻区域已经渗入浆液，同时也表明相邻注浆区域已经出现重合注浆区域，可以保证注浆饱满度)。注浆完毕，经过 24 h固化后可在梁体顶部进行浇水检验，经过长时间浇水检验，原混凝土缺陷处不再出现渗水即表明混凝土内部深层缺陷已经修复完毕。经浇水检验合格后，可分层(层厚不超过100 mm)对梁体采用环氧树脂胶砂浆进行填补直至接近混凝土梁体表面(留10 mm 不填补)。在将环氧树脂砂浆填充到清理后的病害缺陷处时，从里至外分层填筑，并分层用锤子砸密实，每层都要填饱满，配制砂浆和填筑工作要同步连续快速施工，采用人工拌制，随制随用，出现固化的砂浆不得用于修补，层间施工时应保证前一层砂浆基本固化，同时在填充第二层前应涂刷环氧树脂胶作为界面剂，施工中留取环氧树脂砂浆试件。对剩余的10 mm混凝土缺陷厚度，采用环氧树脂胶胶泥进行找平，找平时应采用铁抹子蘸有机溶剂(丙酮、二甲苯、松香水)即可压光抹平，如有机溶剂不易获得时，也可采用铁抹子蘸二丁酯压光抹平，采用二丁酯时应注意控制用量，避免二丁酯混入砂浆中。待环氧树脂胶砂浆固化后，检查砂浆与既有混凝土的粘结性。

3)碳纤维布表层封闭。待混凝土缺陷采用环氧树脂胶砂浆填补完毕，且砂浆完全固化后采用碳纤维布进行粘贴。对混凝土表面及砂浆表面进行打磨，打磨后保证表面光滑。涂刷碳纤维布底胶。铺贴碳纤维布，要求铺贴区域超出既有混凝土缺陷不小于 30 cm，铺贴方向顺梁体竖向。 粘贴前剔除抹灰及粉刷层等直至混凝土面层，用钢丝刷、毛刷除去混凝土表面污物和松散软弱体，并用丙酮或酒精将待粘贴纤维范围内擦净；用找平胶修补混凝土表面，填补凹凸不平之处；在混凝土表面涂刷底胶，再粘贴碳纤维布，碳纤维布须充分浸润；最后在碳纤维布表面抹厚度不小于20 mm 的砂浆保护层；在施工及使用过程中，粘贴碳纤维布处温度均不应超过60 ℃。

3.4 外观涂装处理

待碳纤维布浸渍胶固化后，采用白色油漆进行表面涂装，涂装次数以基本遮掩碳纤维布且显白色或灰色为准。

3.5 维修材料选用

1)道碴固结液。采用碳纤维布浸渍胶。 品牌：四川隆昌承华。规格型号：CH-1A 环氧碳纤维浸渍胶，A级。配比：10∶5。混合粘度(MPa·s)：480～550 。活性使用期：30 min。2)环氧砂浆。a.环氧树脂：碳纤维布浸渍胶。品牌：四川隆昌承华。规格型号：CH-1A 环氧碳纤维浸渍胶，A级。配比：10∶5。混合粘度(MPa·s)：480～550。活性使用期：30 min。浸渍、粘结纤维复合材的胶粘剂必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂，其安全性能指标必须符合GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范表4.5.3的规定。承重结构加固工程中不得使用不饱和聚酯树脂、醇酸树脂等作浸渍、粘结胶粘剂。 底胶和修补胶应与浸渍、粘结胶粘剂相适配，其安全性能应分别符合GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范表4.5.4-1和表4.5.4-2的要求。 严禁掺加挥发性有害溶剂和非反应性稀释剂。 严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂。 b.集料：优质洁净的天然中粗砂。c.填充料：采用滑石粉及 P.O42.5水泥。d.环氧砂浆配合比。环氧树脂胶∶砂∶填充料=100∶(500～1 000)∶100。3)碳纤维布。本工程混凝土结构加固用碳纤维应选用聚丙烯腈基(PAN基)12 k或12 k以下的小丝束纤维，严禁使用大丝束纤维。 碳纤维片材单层设计厚度为0.167 mm(重量300 g/m2)，其性能应符合GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范第4.4条的相关规定。

4 施工质量措施

1)在施工中有专职人员观察梁体缺陷的发展，发现梁体缺陷突变时，应立即通知安全员及相关部门启动应急预案。 2)在对既有梁体缺陷部位进行清理凿除时，按照逐点实施，先小区域实施，观察无异常再大范围实施，杜绝野蛮凿除，坚决杜绝因为凿除工作造成梁体混凝土结构出现二次人为损伤，坚决杜绝因为凿除工作伤及梁体受力主筋。 3)考虑到补强加固“不可反复”这一特殊性，在施工期间，要严格按照方案规定的流程实施，严禁不按施工流程作业，同时要确保每一道工序完成后，必须按照方案规定的方法进行检查，检查无异常方可进行下一道工序施工作业。 4)用于补强加固施工的主要原材料(碳纤维布粘贴胶、碳纤维布)进场前必须有材料合格证方可使用，所有填充用集料和填充料必须干净。

[1] GB 50367-2006，混凝土结构加固设计规范[S].

[2] GB 50010-2010，混凝土结构设计规范[S].

[3] CECS 21∶2000，超声法检测混凝土缺陷技术规程[S].

[4] TB 10002.3-2005，铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范[S].

[5] CECS 146∶2003，碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程[S].

[6] JG/T 289-2010，混凝土结构加固用聚合物砂浆[S].

[7] GB 50550-2010，建筑结构加固工程施工质量验收规范[S].

[8] DL/T 5193-2004，环氧砂浆树脂技术规程[S].

[9] TB 10002.4-2005，铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范[S].

[10] TB 10303-2009，铁路桥涵工程施工安全技术规程[S].

[11] TB 10415-2003，铁路桥梁涵工程施工质量验收标准[S].

[12] 铁运函[2004]120号，铁路桥梁检定规范[S].

[13] 铁运[2010]38号，铁路桥隧建筑物修理规则[S].

[14] 铁运[2006]177号，铁路工务安全规则[S].

[15] 铁办[2008]190号，铁路营业线施工安全管理办法[Z] .

On treatment of girder bridge along Goujiaxi No.1 left medium bridge of Xiangyang-Chongqing downlink

LI Bo

(AnkangTrackMaintenanceDivision,Xi’anRailwayBureau,Ankang725000,China)

Combining with the study on the girder concrete at Goujiaxi No.1 left medium bridge of Xiangyang-Chongqing downlink, the paper analyzes the reasons for the diseases, points out the respective treatment scheme for the girder defect diseases, and indicates its construction craft, so as to provide some reference for similar projects.

railway bridge, girder, diseases

1009-6825(2014)11-0205-03

2014-02-09

李 波(1976- )，男，助理工程师

U445.71

A