桥涵预防性养护在养护施工中的应用

马亮

【摘 要】在桥涵预防性的养护中，我们主要面对的是桥梁裂缝的处理，对于桥梁裂缝，我们常用碳纤维布加固技术进行处理，从而达到加固补强的目的。本文结合工程实际，对桥涵出现的裂缝问题，采用封缝注胶修补，恢复其整体受力性能；然后采用粘贴碳纤维布技术进行处理，收到了良好的效果。

【关键词】桥涵；预防性养护；裂缝；碳纤维布；加固技术

1 工程概况

我段所管养的某桥涵，已有20年的历史，近年来，随着交通量的日趋增大，大吨位车辆持续增多，当地气候条件的影响等因素，该桥出现了不同程度的裂缝、两侧边板水腐蚀、混凝土碳化等病害。通过认真分析病害成因，实地调查及勘测，采用了粘贴碳纤维布新工艺对桥梁病害进行维修处治，对空心板梁进行加固补强。

2 预防性养护的维修方案

碳纤维布加固修复混凝土结构技术是将高性能碳素纤维用树指类材料粘贴于梁板结构构件表面，形成先进复合材料，与既有结构构件协同工作，从而加固补强及改善结构构件受力性能的新型特种技术。碳纤维布加固梁板混凝土结构的关键技术如下：1）必须让环氧树脂胶液充分浸透碳纤维材料，把每一个细小到微米级的碳纤维丝都粘结到一起，使之共同承受应力；2）必须使碳纤维复合材料与既有结构构建之间粘结牢实，形成新的结构构件承受应力；3）碳纤维布加固施工流程：施工准备→基底处理→基底找平→涂刷底胶→粘贴碳纤维布→后期养护。

3 施工准备

（1）原材料要求。碳纤维布施工所需的原材料包括碳纤维布、环氧树脂胶液、环氧砂浆（找平基底面使用）。所有进场材料，应符合质量标准，并具有产品出厂合格证和试验检测报告单，其各种性能指标及技术参数均应符合本工程加固补强设计的要求，并适合现场温度、湿度条件，这是保证工程质量的前提。

（2）碳纤维布质量要求。a.碳纤维布外观应均一整齐，表面干净，不夹杂杂物，无灰尘和其它污染；b.无缺纬、脱纬，无断经现象，无破损、空洞现象；c.碳纤维排列应平直均匀，无歪斜、起皱现象；d.碳纤维材料的强度、高弹性模量应符合要求。

（3）环氧树脂胶液质量要求。碳纤维布施工所使用的配套树脂属改性环氧树脂胶粘剂，为碳纤维布专用粘结材料，需与碳布配套使用。要求胶液能充分地浸润、渗透碳纤维布，从而使碳丝形成强韧的复合材料层并协同受力，发挥出每一根丝的作用，同时保护复合材料层，使其免受各种不良环境因素的侵扰。

（4）施工机具准备。工程所需的主要机具包括：砂轮角磨机、吹风机、剪刀、刷子若干、滚子、刮刀等。另外，现场技术工人必须配备相应的安全标志服、安全头盔、防护手套、防护面罩等防护用品。

4 施工工艺

（1）施工定位放线。根据现场勘测结果及施工图纸，准确确定出需要加固补强的结构范围及部位。然后标记涂画出需要加固部位的碳纤维位置线。为便于混凝土基底处理，每边位置线应适当放大2～3cm。

（2）空心板底表面处理。粘贴碳纤维布施工作业之前，必须对桥梁空心板底存在的轻微裂缝，蜂窝、腐蚀、剥落等病害进行彻底处治。a.对存在裂缝的部位，须对裂缝进行封缝及灌缝处治。对于缝宽小于0.2mm的裂缝，采用涂抹改性环氧树脂封缝胶进行封闭处治；对于缝宽大于0.2mm的裂缝，采用环氧树脂灌浆树脂进行注胶灌缝。b.对于腐蚀、碳化的混凝土及混凝土表层出现剥落、疏松、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除。用混凝土角磨机、砂纸等机具去除待加固部位的混凝土表面风化层，除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质并凿毛，露出新茬。梁板基底表面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平。板与板之间不平处及转角粘贴处，要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R≥10mm）。最后用吹风机将混凝土表面浮土吹扫干净，必要时课采用高压水枪对杂物进行冲洗，并保持干燥。c.对于较大面积的劣质层，需在凿除后采用改性环氧砂浆进行修复，严重不平的地方，应分多次修补。

（3）涂刷底层树脂并找平。a.胶液配制：底层树脂胶液的配制，需在施工现场随配制随使用，其配制量一般以可使用的时间内（30 分钟左右） 施工所需量为限。施工前应事先根据配合比进行掺配试验，并确定试验段进行试涂刷，以确定胶液配比、凝结时间及固化时间等技术参数。b.具体配制方法及注意事项：将甲、乙组分的胶液按照甲组分∶乙组分=3∶1 的比例倒入干净的容器内搅拌均匀（我单位使用北京华千新技术生产的碳纤维加固系列YJS- 602 碳纤维底胶）。如在夏季温度较高时施工，甲乙组分液可调整为按4：1 进行配制使用。胶液配制完成后用刷子或滚筒刷将底胶均匀涂刷于梁板混凝土表面，涂刷树脂胶时应均匀涂抹，厚度一致，避免粘贴碳纤维时出现不密实，空鼓、粘结不充分。待胶液固化后（一般固化时间为2～3d，固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准） 方可进行下一工序施工。

（4）粘贴碳纤维布。a.碳纤维布裁剪：根据图纸设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。除非特殊要求，碳纤维布长度一般应在3m 之内，为防止碳纤维材料在保管过程中损坏，材料的裁切数量应按当天的用量裁切为准。b.纤维布粘贴：碳纤维布沿纤维方向的搭接长度要预留10cm 以上，在搭接部位应适当多涂刷一些树脂胶液，碳纤维横向不需要搭接。在确定所粘贴部位无误后，将碳纤维布拉紧展平，缓慢平整的铺在涂有浸渍树脂的基面上，然后用光滑的滚子反复沿纤维方向滚压至胶水渗出纤维布表面，以排除碳纤维布与树脂间的空气，并使碳纤维布充分浸溶胶水。要求滚压之后的碳纤维布表面要平整直顺，同时碳纤维布与树脂间无气泡。c.粘接质量不符合要求需割除修补时，应沿空鼓边沿，将空鼓部分的碳纤维布割除，以每边向外缘扩展100mm 大小的同样碳纤维材料，用相同的粘结剂，补贴在原处。

（5）养护。粘贴碳纤维材料后，需自然养护1～2 小时达到初期固化，应保证固化期间不受外界干扰和碰撞。在碳纤维固化时要防雨淋，防风沙，并防止硬物碰伤粘接表面。固化时间不得少于3～7 天。

5 碳纤维布粘贴的质量检验标准

（1）浸渍胶浸入碳纤维束良好；

（2）碳纤维布粘结密实；

（3）碳纤维片材无滑移、翘起、松脱现象；

（4）顺纤维方向搭接长度不小于10cm；

（5）碳纤维布规格、贴片位置、长度、宽度、纤维方向、层数应符合设计规定。

6 结语

本文结合工程实例，在桥涵预防性养护中，面对常见的裂缝，探讨了碳纤维布处理桥涵裂缝的施工工艺，对碳纤维布的施工程序进行了详细论述，有利于在以后桥涵预防性养护中的推广。

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[责任编辑：杨玉洁]