1、PAGE 1PAGE 99第四章 橋梁結(jié)構(gòu)表層缺陷的維修第一節(jié) 概述一、橋梁結(jié)構(gòu)的表層缺陷的形式混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，往往由于設(shè)計(jì)考慮不周、施工不當(dāng)、養(yǎng)護(hù)管理不善以及混凝土本身老化等方面的因素，致使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生缺陷。在混凝土橋梁結(jié)構(gòu)所發(fā)生的各種缺陷中，根據(jù)其結(jié)構(gòu)類型、構(gòu)造形式、使用條件、缺陷發(fā)生部位和形式的不同，一般可分為表層缺陷和內(nèi)部缺陷兩類。 表層缺陷主要有：蜂窩，麻面、露筋、孔洞、層隙、磨損、表面腐蝕、老化、剝落、表面裂縫、掉角、模板走樣、接縫不平、構(gòu)件變形等。 內(nèi)部隱蔽缺陷主要有：混凝土的強(qiáng)度標(biāo)號、抗?jié)B標(biāo)號、抗凍標(biāo)號不足，內(nèi)部空洞和蜂窩，鋼筋的型號、數(shù)量、位置不對，焊接質(zhì)量不良，混凝土保護(hù)層不足

2、，鋼筋的銹蝕等?；炷帘韺踊騼?nèi)部存在的蜂窩、孔洞和層隙等缺陷往往是由于施工不當(dāng)所造成。層隙則是指混凝土中處理不當(dāng)?shù)氖┕たp、溫度緩和收縮縫以及混凝土內(nèi)因外來雜物而造成的偶然性夾層。 混凝土表層磨損、腐蝕、老化剝落等，則是構(gòu)件在使用中所出現(xiàn)的缺陷。表層磨損是指構(gòu)件在外界作用下骨料和砂漿的磨損脫落現(xiàn)象；腐蝕老化是指混凝上表面或整體上出現(xiàn)的因物理、化學(xué)性質(zhì)變化而形成的損壞現(xiàn)象；剝落則是指混凝土表面的砂漿脫落、粗骨料外露的現(xiàn)象，如果嚴(yán)重時(shí)則形成骨料及包著骨料的砂漿脫落。 磚石橋梁結(jié)構(gòu)是一種耐久性的結(jié)構(gòu)物，但在不利的工作條件下，材料也會以不同的速度破壞，如磚石砌體經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)，并遭受多次凍融后，其破壞

3、一般由表面開始，表現(xiàn)在抹灰層、砌縫脫落，砌體表面麻面、起皮、起鼓、粉化、剝落等。材料損壞逐漸向內(nèi)發(fā)展，粉化和剝落的深度不斷增加，可造成內(nèi)部材料購變質(zhì)、酥化，使強(qiáng)度降低。 磚石橋梁砌體由于構(gòu)件受力不均，如基礎(chǔ)的不均勻沉降，受熱的不均勻等方面的影響，還會產(chǎn)生各種程度的裂縫。二、橋梁結(jié)構(gòu)的表層缺陷的危害 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的表層缺陷雖不會引起塌橋等重大事故，但這并不意味著表層缺陷沒有任何危害。對于混凝土結(jié)構(gòu)，由于缺陷受外界各種因素的影響，加上常年累月地發(fā)生變化，往往會有擴(kuò)大的危險(xiǎn)性。例如，由于表層損壞會使保護(hù)層減薄或鋼筋外露，導(dǎo)致詞筋銹蝕，嚴(yán)重時(shí)就會削弱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，使建筑物遭到破壞。有些表層損壞還

4、會向構(gòu)件內(nèi)部發(fā)展，造成混凝土強(qiáng)度降低危及結(jié)構(gòu)的安全使用，從而縮短橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。 對于結(jié)構(gòu)的表層缺陷應(yīng)及時(shí)維修，以防表層損壞的進(jìn)一步擴(kuò)大，避免發(fā)生更嚴(yán)重的破壞。 結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的危害性更大，如混凝土強(qiáng)度不足，鋼筋配置不符合設(shè)計(jì)要求，內(nèi)部產(chǎn)生空洞等，都會直接危及結(jié)構(gòu)的安全使用，嚴(yán)重的會造成結(jié)構(gòu)的直接破壞。因此，對于這類缺陷，查清后就必須及時(shí)加以處理，或者進(jìn)行修補(bǔ)加固，或者報(bào)廢重新澆筑。 除耐久性遭到破壞、產(chǎn)生裂縫外，由于砌體砌筑質(zhì)量不佳或外界因素(如下雨下雪，河流高速水流沖刷等)影響，砌縫也會脫落，砌體局部會損壞。同時(shí)，在自然界各種破壞因素的長年綜合作用下，磚石砌體還會產(chǎn)生風(fēng)化損壞。 磚石圬工

5、遭到各種情況的損壞后，對于保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全和使用壽命，將會產(chǎn)生大小不同的影響。為此，必須采取多種維護(hù)修理措施對其加以維修。第二節(jié) 磚石橋梁結(jié)構(gòu)的表層損壞及維修一、磚石橋梁結(jié)構(gòu)表層損壞的維修方法 磚石橋梁結(jié)構(gòu)表層損壞的維修，一般是指在橋梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性尚能滿足安全要求的情況下，根據(jù)使用要求、美觀要求和耐久性要求而進(jìn)行的修理工作。常用的維修方法有勾縫、抹漿、噴漿、局部修補(bǔ)等。其余分述如下。 1勾縫修補(bǔ) 磚石砌體由于氣候的影響、雨水的侵蝕以及砌縫材料質(zhì)量欠佳或施工不良，最易造成砌縫砂漿的松散、脫落，這就需要更新進(jìn)行勾縫修補(bǔ)。勾縫時(shí)，可用手鑿或風(fēng)動(dòng)鑿子鑿去已破損的灰縫，深35cm，用壓力水徹底沖洗

6、干凈，然后用10號水泥砂漿重新勾縫。勾縫前用抹子把砂漿填人縫內(nèi)，然后再用勾縫器壓緊，切去毛邊使其密實(shí)。勾縫最好做成凹形縫，因?yàn)榘夹慰p耐久性好，不易風(fēng)化。片石砌筑物則可用平縫。 橋臺和護(hù)披接觸處一般常會出現(xiàn)離縫。如用砂漿勾縫不久又會裂開，故可用經(jīng)過瀝青的麻筋填塞，以防止雨水浸入。 2抹漿或噴漿整治磚石表面風(fēng)化 防石砌體表面風(fēng)化、剝落、蜂窩、麻面可抹噴一層10號砂漿防護(hù)。抹噴的方法與前邊混凝土表層損壞修補(bǔ)時(shí)一樣，有手工抹漿和壓力噴漿兩種方法。 手工抹漿前，應(yīng)將風(fēng)化、剝落的表層徹底鑿除，將露出的完好表面鑿毛，用水沖洗于凈并保持濕潤，然后分層抹漿。每層厚度為1015mm，總厚度一般為2030mm。下層

7、砂漿應(yīng)為毛面，使其與次面連接緊密。磚墩易風(fēng)化，特別是在我國南方氣候潮濕地區(qū)，抹面不能耐久，故應(yīng)視情況逐步進(jìn)行改造。 壓力噴漿適用于面積較大的抹面工程，做法與前述混凝土結(jié)構(gòu)表層損壞的噴漿修補(bǔ)法相同。 3表面局部修補(bǔ) 當(dāng)砌石砌體表面局部損傷，脫落不太嚴(yán)重時(shí)，可以將破損部分消除，鑿毛洗凈，然后用10號水泥砂漿分層填補(bǔ)至需要厚度，并將表面抹平。 當(dāng)損壞深度和范圍較大時(shí)，可在新舊結(jié)構(gòu)結(jié)合處設(shè)置牽釘，必要時(shí)掛鋼筋網(wǎng)，立好模板澆筑混凝土，其做法是： 1）清除已破損部分，并洗凈灰塵。邊緣也應(yīng)修鑿整齊，鑿深不少于35cm。 2）埋沒牽釘，其直徑為1625mm，隨破損深度而選用。牽釘問距在縱橫方向均不得大于50c

8、m，其方法為打眼，沖洗孔眼，孔內(nèi)灌注滿水泥砂漿，插入牽釘。 3）放置鋼筋網(wǎng)，在固定牽釘?shù)纳皾{凝固后進(jìn)行鋼筋網(wǎng)內(nèi)串釘錨定。鋼筋網(wǎng)一般用直徑12mm的鋼筋構(gòu)成，網(wǎng)孔為20 20cm。 4)按墩臺或其他損壞構(gòu)件輪廓線立模，并進(jìn)行支撐。 5)澆筑混凝土。如有噴射混凝土設(shè)備時(shí)，也可采用噴射混凝土的方法進(jìn)行修補(bǔ)。 4.鑲面石的修理 鑲面石破損時(shí)可以個(gè)別更換或采用預(yù)制混凝土塊代管。如鑲面石僅松動(dòng)而沒有破碎，可先將共用圍的灰縫鑿去，然后取下鑲面石，將內(nèi)部失效灰漿全部鏟除，用水沖洗干凈，再用10號砂漿填實(shí)，安上鑲面石，并在其周圍墊半干硬性砂漿。第三節(jié) 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的缺陷檢查分析與修補(bǔ)一、混凝土橋梁結(jié)構(gòu)缺陷的原

9、因分析 表層缺陷的產(chǎn)生原因 引起混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表層缺陷的原因是多方面的，除了設(shè)計(jì)、施工(包括混凝土混合料配比、操作等)可能產(chǎn)生的缺陷外，還有使用不當(dāng)以及養(yǎng)護(hù)維修不善等所形成的缺陷。對于表層裂縫及其維修方法將在第五拿中敘述，現(xiàn)將常見的各種表層缺陷的產(chǎn)生原因列于表41。 內(nèi)部缺陷產(chǎn)生的原因 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)缺陷多數(shù)是出于設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)(鋼筋過密，骨料過粗，震搗不實(shí)等等)或營運(yùn)使用中各種外部因素所造成的。設(shè)計(jì)不當(dāng)還包括結(jié)構(gòu)不合理、計(jì)算上出現(xiàn)差錯(cuò)以及圖紙不完善等幾個(gè)方面，由此而造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足，穩(wěn)定性不好，剛度不足。施工不當(dāng)則主要是指施工質(zhì)量不好，施工中使用材料的規(guī)格與性能不符合要求，操作違反規(guī)

10、程等。營運(yùn)使用中的外部因素主要是指交通流量的增加，運(yùn)載重量的增大，地震、洪水、泥石波等自然災(zāi)害的影響，以及海水、污水的侵蝕作用。 為保證結(jié)構(gòu)具有足夠的承載能力，延長其使用壽命，結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)的各種缺陷進(jìn)行及時(shí)的維修。二、表層缺陷的檢查分析 表層缺陷的檢查 當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表層產(chǎn)生缺陷應(yīng)對缺陷進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)查研究，進(jìn)一步檢查、觀測其發(fā)展變以便區(qū)別情況，采取相應(yīng)的處理措施。在實(shí)施修補(bǔ)前，應(yīng)對要進(jìn)行修補(bǔ)的結(jié)構(gòu)物缺陷作實(shí)地踏勘內(nèi)容包括構(gòu)造物的材料采樣或原始資料的收集。同時(shí)，還要對缺陷形成的原因、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等進(jìn)行周密的調(diào)查研究，以確定缺陷的程度和性質(zhì)。 了解量測構(gòu)件的形狀、施工截面、周圍環(huán)境、影響因素

11、及其特殊要求等，做好施工前的資料匯集、整理工作。 1分析缺陷應(yīng)收集下列資料， (1)缺陷部位、位置、型式、走向、深度、寬度（或面積）及產(chǎn)生時(shí)間。 (2)構(gòu)件施工日期，施工記錄，原材料組成、物理力學(xué)性能等。 (3)使用情況，包括交通流量，養(yǎng)護(hù)措施、維修方法等。 (4)在特殊情況下，耍弄清楚附近廠礦單位的工業(yè)廢水與廢氣對環(huán)境的污染情況。 2根據(jù)結(jié)構(gòu)受力狀況、缺陷產(chǎn)生原因與發(fā)展趨勢來分析缺陷對結(jié)構(gòu)影響的嚴(yán)重程度。缺陷的存在可能使結(jié)構(gòu)功能受到一定程度的損失和削弱，且在繼續(xù)發(fā)展；或者對結(jié)構(gòu)功能暫時(shí)無多大影響、但影響外觀；或介于上述二者之間。屬于哪種情況必須經(jīng)過分析確定。 3修補(bǔ)方案的確定，應(yīng)在分析比較的

12、基礎(chǔ)上，慎重選擇。方案一經(jīng)確定，應(yīng)認(rèn)真做好各項(xiàng)有關(guān)的準(zhǔn)備工作，并做好修補(bǔ)施工計(jì)劃。三、表層損壞混凝土的清除 不管采用何種材料、何種方法對缺陷進(jìn)行修補(bǔ)，都必須盡可能地把已損壞的混凝土除掉，宜到露出完好的混凝土，并擴(kuò)展到為除去鋼筋上的鐵銹所需要的范圍。清除損壞混凝土的方法有： 1人工鑿除法 對于淺層或面積較小的損壞，一般可采用手工工具(如尖嘴鐵鎯頭或平口扁鐵鎯頭或鑿子加鎯頭等)鑿除的方法。 2氣動(dòng)工具鑿除法 對于損壞面積較大旦有一定深度的缺陷(如內(nèi)部蜂窩、空洞缺陷)，一般可采用氣動(dòng)工具(如風(fēng)鎬等)鑿除。氣動(dòng)工具鑿除后，對個(gè)別部位尚不能滿足要求的，再用手工工具補(bǔ)鑿，直到滿足要求為止。 3高速射水清除

13、法 對于淺層且面積較大的缺陷。可用高速水流沖射法除去混凝土損壞部分。 高速射水是使用高壓泵沖水清除混凝土破損處和鋼筋上的鐵銹。在經(jīng)過清除的鋼筋上很快會形成一層極薄的氧化鐵薄膜，經(jīng)驗(yàn)表明，這層薄膜不僅不會造成傷害，而且有助于保護(hù)鋼筋。 高速噴射水流可以全部或幾乎全部地沖擊有缺陷的混凝土、鋼筋上的銹蝕以及表面上微量的侵蝕性化學(xué)物。與上述兩種方法相比較，射水法沒有振動(dòng)、噪聲和灰塵。同時(shí)，清除工作完成后，混凝土表面干凈濕潤，這是接著做混凝土或砂漿修補(bǔ)層時(shí)獲得良好粘結(jié)效果的最有利條件。四、表層缺陷修補(bǔ)的常用材料 為使混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在修補(bǔ)后能夠堅(jiān)固耐久，用于修補(bǔ)的材料范圍是有限的。應(yīng)用最多的材料是與原結(jié)構(gòu)

14、相同的水泥混凝土和水泥砂漿，其水泥和骨料的品種則應(yīng)力求與原來混凝土的材料品種相同。若結(jié)構(gòu)的損壞部分沒有修補(bǔ)好，在大多數(shù)情況下都是由于新舊混凝土之間粘結(jié)效果差。而兩者之間所產(chǎn)生的粘結(jié)力，則直接與底層混凝土是否經(jīng)過妥善處理以及修補(bǔ)材料的粘結(jié)性能有關(guān)。 因此，近來對粘結(jié)劑的發(fā)展很重視。混凝土膠粘劑、環(huán)氧樹脂高分子粘結(jié)材料等這些粘結(jié)性能良好的材料，己廣泛應(yīng)用于公路橋梁結(jié)構(gòu)損壞的修補(bǔ)工程中。 1混凝土材料 可采用與原來級配相同的混凝上，也可采用比原標(biāo)號混凝土高一級的細(xì)石混凝土。一般說來，修補(bǔ)用的混凝土的技術(shù)指標(biāo)不得低于原混凝土，所用水泥不得低于原混凝土的水泥標(biāo)號，一般采用325號以上的普通硅酸鹽水泥為宜

15、，水灰比應(yīng)盡量選用較小值，并通過試驗(yàn)確定。為了提高修補(bǔ)混凝土的和易性，亦可加入適量的減水劑。 2水泥砂漿材料 最好采用與原混凝土同品種的新鮮水泥拌制的水泥砂漿。砂漿的配合比一般要通過試驗(yàn)求得。水泥砂漿的修補(bǔ)，可用人工涂抹填壓的方法，也可用噴漿修 補(bǔ)的方法。3混凝土膠粘劑 這是一種近年來研究成功的混凝土膠結(jié)材料。該材料可根據(jù)不同要求排制成凈漿、砂漿及混凝土幾種形式，并分別采用表面封涂、灌漿、粘結(jié)、澆筑等方法對缺陷進(jìn)打修補(bǔ)。 4環(huán)氧樹脂類有機(jī)粘結(jié)材料 環(huán)氧樹脂類材料用于混凝土結(jié)構(gòu)表層缺陷修補(bǔ)的有環(huán)氧膠液、環(huán)氧砂漿、環(huán)氧混凝土等。由于環(huán)氧材料的價(jià)格比其他材料昂貴，施工工藝較為復(fù)雜，因此，只有在修補(bǔ)質(zhì)

16、量要求較高的部位，或當(dāng)其他材料無法滿足要求時(shí)，才考慮使用。 環(huán)氧類材料的主劑是環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂是一種線型高分子化合物，是大多數(shù)塑料的基本成分，通常是呈黃色至青銅色的粘液體或固體。常用的環(huán)氧樹脂牌號及主要性能見表47。 環(huán)氧樹脂必須加入硬化劑，經(jīng)室溫放置或加熱處理后才能成為不溶的固體，常用的硬化劑如表45所不。 環(huán)氧樹脂如僅加入硬化劑，硬化后脆性較大，因此要加入增塑劑以提高韌性和抗沖擊強(qiáng)度。常用的增塑劑如表，46所示。 用環(huán)氧樹脂配制粘結(jié)劑，為了降低樹脂的粘度，提高樹脂的滲透力并延長使用時(shí)間，還須加入稀釋劑。最常用的稀釋劑有690只活性溶劑(環(huán)氧丙烷苯基醚)、甲苯、丙酮和無水乙醇。為降低環(huán)氧樹

17、脂粘結(jié)材料的膨脹系數(shù)、收縮率和放熱溫度，增大其導(dǎo)熱率，提高其粘結(jié)力、硬度和沖擊性等，在粘結(jié)料中須加入填充料。常用的填充料有石英粉、水泥、石棉纖維等。此外，根據(jù)需要還可滲入潔凈、干燥的砂和石子。 常用的各種環(huán)氧樹脂高分于粘結(jié)材料的配方及適用范圍列于表47中。另外，用乙二胺及間苯二胺作為硬比劑配制環(huán)氧砂漿的配料程序分別參見圖41和圖42。第四節(jié) 混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表層修補(bǔ)的常用方法一、采用混凝土的修補(bǔ)法 對于混凝土橋梁結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的蜂窩、空洞以及較大范圍的破損等缺陷，一般可采用新鮮混凝土進(jìn)行修補(bǔ)。用于修補(bǔ)的混凝土，要級配良好，并須特別注意保證具有良好的和易性，以減少搗實(shí)工作的困難。 為了澆筑工作的順利進(jìn)

18、行，應(yīng)把構(gòu)件中的蜂窩或空洞缺陷部分盡可能鑿除。同時(shí)，還要對混凝土修補(bǔ)部位進(jìn)行鑿毛處理，并使老混凝土表面保持濕潤、清潔、不沾塵土。為了保證新老混凝土之間能良好的粘結(jié)，最好的辦法是，在完成上面工作后，馬上在鋼筋和其周圍的混凝土上涂抹一層水泥漿液或其他膠粘劑，如1：0。4的鋁粉水泥漿液、1：1的鋁粉砂漿、環(huán)氧膠液等。漿液應(yīng)仔細(xì)地刷進(jìn)混凝土內(nèi)并均勻地刷到鋼筋上。刷漿的目的是在鋼筋周圍造成一種強(qiáng)堿性環(huán)境，以增強(qiáng)老混凝土與新混凝土之間的粘結(jié)。同時(shí)，在這些漿液涂抹后尚未凝固時(shí)，即可立即澆筑上新的混凝土。 混凝土的修補(bǔ)法一般有直接澆筑、噴射及壓漿(預(yù)填粗骨料，然后灌入水泥砂漿)等幾種方法。面積較大的修補(bǔ)工作，

19、混凝土澆筑前還應(yīng)立上模板，以保證修補(bǔ)的外觀質(zhì)量。同時(shí)，在混凝土澆筑以后應(yīng)注意盡可能地?fù)v實(shí)。圖43為混凝土構(gòu)件中產(chǎn)生蜂窩的修補(bǔ)示意。 當(dāng)混凝土修補(bǔ)完成后，對新老工程之間周邊的接縫，應(yīng)在盡可能晚的時(shí)候加以封閉。在新老混凝土接縫表面各15cm寬的范圍內(nèi)必須用鋼絲刷將所有軟弱的浮漿除去，而后再刷凈塵土，涂抹兩層封閉漿液。漿液可以是環(huán)氧樹脂漿液，也可以是前面所講的鋁粉水泥漿液。涂抹時(shí)，涂第二層的方向應(yīng)與第一層相垂直。修補(bǔ)全部工作結(jié)束后，對修補(bǔ)部分還要加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)的方法與通?；炷恋酿B(yǎng)護(hù)方法相同。二、采用水泥砂漿的修補(bǔ)法 1水泥砂漿人工涂抹法 對于小面積的缺陷，特別是當(dāng)損壞深度較淺時(shí)，采用水泥砂漿涂抹修

20、補(bǔ)常常是一種實(shí)際的和令人滿意的解決方法。該法的修補(bǔ)工藝也較簡單，先做好準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備工作的內(nèi)容如前節(jié)所述。準(zhǔn)備工作做好后，即可將拌和好的砂漿用鐵抹抹到修補(bǔ)部位，反復(fù)壓光后，按普通混凝土要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。當(dāng)修補(bǔ)部位深度較大肘，可在水泥砂漿小摻人適量的礫料，以增強(qiáng)砂漿強(qiáng)度和減少砂漿干縮。 用砂漿修補(bǔ)時(shí)必須特別注意加強(qiáng)壓實(shí)這道工序。因?yàn)橹挥杏媚ㄓ谑┘虞^大的壓力，才能使砂漿經(jīng)過養(yǎng)護(hù)硬化和干燥后不致出現(xiàn)凹陷。在這類修補(bǔ)工作中是不允許有凹陷發(fā)生的。 一般情況下，在修補(bǔ)工作完成后一個(gè)月左右，常會發(fā)現(xiàn)在新補(bǔ)上的砂漿四周產(chǎn)生細(xì)發(fā)絲裂縫。這是一些收縮裂縫，如不采取措施加以封閉，水分和空氣又會侵入到構(gòu)件內(nèi)部去，經(jīng)過一段

21、時(shí)間，也許幾年以后，這些裂縫將慚趨加寬，水份就會進(jìn)一步獲得通至鋼筋的途徑，銹蝕和散裂必將重新發(fā)生。為此，謹(jǐn)慎的做法是在新補(bǔ)上的區(qū)域周圍再涂上兩層如前所述的環(huán)氧樹脂膠液或鋁粉水泥漿液、或其他膠粘劑。三、采用噴漿修補(bǔ)法 噴漿修補(bǔ)法是指將水泥、砂和水的混合料，經(jīng)高壓通過噴嘴噴射到修補(bǔ)部位的一種修補(bǔ)方法。此法主要適用于重要混凝土結(jié)構(gòu)物或大面積的混凝土表面缺陷和破損的修補(bǔ)。噴漿用于混凝土修補(bǔ)工程具有下列特點(diǎn)： 1) 可以采用較小的水灰比，較多的水泥，從而就得較高的強(qiáng)度和密實(shí)度 2) 噴射的砂漿層與受噴面之間，具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度，耐久性好 3) 工藝簡單，工效較高； 4) 材料消耗較多，當(dāng)噴漿層較薄或不均

22、勻時(shí)，干縮率大，容易發(fā)生裂縫。 為了保證噴漿層能與受噴面的老混凝土面粘結(jié)牢固，達(dá)到預(yù)期的修補(bǔ)效果，噴漿前應(yīng)做好以下燃備工作： 1) 對老混凝土進(jìn)行鑿毛處理，并將表面清理干凈。同時(shí)，鑿毛面應(yīng)有一定的深度，但凹凸過大時(shí)，則使表面各處在噴漿時(shí)所經(jīng)受的壓力不均勻，會影響其與老混凝土的粘結(jié)； 2) 當(dāng)修補(bǔ)要求掛網(wǎng)時(shí)，在施工前應(yīng)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的制作和安裝并將其位置固定； 3) 在噴漿前一小時(shí)，應(yīng)對受噴面進(jìn)行灑水處理，使之保持濕潤狀態(tài)，但又無水珠存在，以保證噴漿與原混凝土的良好結(jié)合； 4) 當(dāng)被噴面有滲水時(shí)，應(yīng)先行處理使之陰干，以保證粘結(jié)良好。用于混凝土公路橋梁結(jié)構(gòu)表層缺陷修補(bǔ)的噴漿法，一般是干料法。噴漿作業(yè)

23、1)噴料供應(yīng)要求 噴漿前應(yīng)準(zhǔn)備允足的砂和水泥。將砂子和水泥均勻拌和后，保存在不受風(fēng)吹日曬之處，并及時(shí)使用，以免砂中的水分和水泥起水化作用而結(jié)成硬塊。 2)輸料軟管設(shè)置 軟管長度一般可連接成2570m。最大升高不宜超過10M。為了出料均勻和操作安全，不宜采用短于15m的軟管。 3)氣壓和水壓的選擇 噴漿工作壓力應(yīng)控制在0.250.40 MPa的范圍內(nèi)，一般可根據(jù)輸料軟管的長度和上升高度而調(diào)整，可參見表48。 4)噴頭操作 噴搶頭與受噴面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)木嚯x，距離過大或過小都會增加回彈量。距離的大小可視壓力而定，一般要求為80120cm。噴頭對受噴面的方向，一般也應(yīng)垂直，以使噴射物集中，減少回彈物

24、，增強(qiáng)鉆結(jié)力。 5)噴層厚度控制 為避免砂漿流淌或因自重而墮落等現(xiàn)象發(fā)生，當(dāng)噴射層要求較厚時(shí)，一般須分層噴射。噴射層每層厚度為確保每個(gè)噴射層之間的粘結(jié)，在第一層沒有完全凝固時(shí)即可開始第二層的噴射。同時(shí)，在各層噴射前，最好將前一層灑水潤濕。當(dāng)氣溫在5以上時(shí)，每層間歇時(shí)間以23小時(shí)為好。 6)噴射層的養(yǎng)護(hù) 噴射后的養(yǎng)護(hù)，對于厚度很薄的于硬性砂漿噴射層，使其處于通風(fēng)干燥條件下是十分重要的。否則易于產(chǎn)生收縮裂縫，影響修補(bǔ)質(zhì)量。第一次灑水養(yǎng)護(hù)，一般成在噴射后12小時(shí)后進(jìn)行，以后灑水養(yǎng)護(hù)，應(yīng)以保持表面濕潤為度，養(yǎng)護(hù)期為12周。四、采用混凝土粘結(jié)劑的修補(bǔ)法 1對混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表而的風(fēng)化、剝落露筋及小面積的破

25、損，一般可采用混凝土膠粘劑表面封涂的方法進(jìn)行修補(bǔ)。 1).人工表面封涂施工工藝 人工表面封涂修補(bǔ)的施工工藝，如圖45所示。 2).人工封涂注意事項(xiàng) 人工封涂法修補(bǔ)時(shí)，應(yīng)由低向高，由內(nèi)向外填抹，并保證在封涂缺陷的周圍有2cm粘附面，封涂層的厚度一般不小于2.5cm為宜。 2. 混凝土結(jié)構(gòu)破壞較大且深入構(gòu)造內(nèi)一定深度時(shí)，可采用混凝土膠鉆劑澆筑涂層的方法加以修補(bǔ)。 1澆筑操作步驟 混凝土膠粘劑澆筑修補(bǔ)的操作步驟參見框圖46所示。 2操作注意事項(xiàng) (1)施工操作時(shí)，應(yīng)避免荷載或重力震動(dòng)等干擾，當(dāng)實(shí)施有困難時(shí)，應(yīng)盡量減少影響，如半開放交通等。主梁及其他重要部位的修補(bǔ)，須使修補(bǔ)部位強(qiáng)度達(dá)到原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的10

26、0時(shí)，方可承受荷載、震動(dòng)等。有支模的，其拆模時(shí)間亦應(yīng)滿足本條強(qiáng)度要求。 (2)修補(bǔ)部位，其早期、中期都應(yīng)避免高溫(60)影響，更不能與火接近。 (3)雨季施工應(yīng)采取遮蓋措施，避免表面起砂，影響修繕質(zhì)量。 (4)除上述要求外，要注意所采用的混凝土膠貼劑的種類及其固有特性與使用要求，以確保操作質(zhì)量。五、采用環(huán)氧樹脂材料的修補(bǔ)法 環(huán)氧樹脂材料具有較高的強(qiáng)度和抗蝕、抗?jié)B能力，并可與混凝土等材料牢固地粘結(jié)，是一種較好的修補(bǔ)材料。由于環(huán)氧材料價(jià)格較貴，且工藝操作要求較高，因此，通常只有在特別需要的情況下才使用。 1修補(bǔ)表面處理的一般技術(shù)要求。 1）混凝土表面要求作到無水濕、無油漬、無灰塵及其他污物，無軟弱

27、帶。對混凝土面加以鑿毛，保持平整、干燥、堅(jiān)固。 2）混輕土表面處理可用人工鑿石，然后用高壓水或壓縮空氣吹洗或采用風(fēng)砂搶噴砂除凈的方法。 2修補(bǔ)施工工藝要求 對于涂抹環(huán)氧樹脂基液 1)為使老混凝土表面能充分被環(huán)氧樹脂漿液所濕潤，保持良好的粘結(jié)力，在涂抹環(huán)氧砂漿或澆灌環(huán)氧混凝土?xí)r，應(yīng)先在表面涂層環(huán)氧基液。 2)涂刷時(shí)，應(yīng)力求薄而均勻，鋼筋和凹凸不平等難于徐刷的部位，須特別注意，反復(fù)多刷幾次。涂刷基液厚度，應(yīng)不超過1.0 mm。 3)涂刷方式，可用毛刷人工涂布，也可用噴槍噴射。為便于涂勻，還可在基液中加入少量丙酮(35)。 4)已涂刷基液的表面，應(yīng)注意保護(hù)，嚴(yán)防雜物、灰塵落人其上。 5)涂刷基液后，

28、須間隔一定時(shí)間，使基液中的氣泡清除后，再涂抹環(huán)氧砂漿或澆筑環(huán)氧混凝土。時(shí)間間隔一般為3060分鐘。 對于涂抹環(huán)氧砂漿 1)平面涂抹時(shí)應(yīng)攤鋪均勻，每層厚度不宜超過1.01.5cm，底層厚度應(yīng)在0.51.0cm，并用鐵抹子反復(fù)壓抹，使表面翻出漿液，如有氣泡必須刺破壓緊。 2)斜、立面涂抹時(shí)，由于砂漿流淌，應(yīng)用鐵抹于不斷的壓抹，并適當(dāng)增加砂漿內(nèi)的填料，使環(huán)氧砂漿稠度增大。厚度以0.51.0cm為宜，如過厚應(yīng)分層涂抹，超過4cm時(shí)最好立模澆筑。 3)頂面涂抹時(shí)極易往下脫落，在涂刷底層基液時(shí)，可使用粘度較大的基液，并力求均勻。環(huán)氧砂漿涂層的厚度以0.5cm為宜。環(huán)氧混凝土澆筑的工藝要求與普通混凝土基本相

29、同，鋪筑時(shí)應(yīng)注意防止擾動(dòng)己涂刷的環(huán)氧基液。平面澆筑時(shí)須充分插搗，再用鐵抹反復(fù)壓抹；側(cè)面及項(xiàng)面澆筑時(shí)均須架立模板，并插搗密實(shí)。 環(huán)氧材料的養(yǎng)護(hù) 1）卻氧砂漿的養(yǎng)護(hù)與水泥砂漿不同，最重要的是控制溫度，夏季工作面向陽的，應(yīng)設(shè)涼棚，避免陽光直按照射。冬季溫度太低，應(yīng)加溫保暖。一般養(yǎng)護(hù)溫度以205為宜，養(yǎng)護(hù)溫差不宜超過5。 2)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，在夏季一般2天即可；冬季則須7天以上。 3)養(yǎng)護(hù)期的前3天，不應(yīng)有水浸泡或其它沖擊。 3修補(bǔ)施工注意事項(xiàng) 1）環(huán)氧材料每次的配制數(shù)量，應(yīng)報(bào)據(jù)施工能力來確定，一股不宜超過12kg，并要求盡可能做到隨用隨配。 2）已拌制好的環(huán)氧材料，必須分散堆放。切勿成桶或堆置，以免提前固

30、化。配料時(shí)所用的器皿宜廣口淺底，易于散熱，并不斷攪拌。 3)冬、夏季節(jié)，日溫變化較大，涂抹、澆筑和養(yǎng)護(hù)環(huán)氧材料時(shí)，必須進(jìn)行嚴(yán)格的溫度控制，以防止溫度變化時(shí)對環(huán)氧材料的施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。 4）環(huán)氧材料各組合成分，大都易于揮發(fā)，因此施工過場必須通風(fēng)，避免有害氣體對人體的不良影響。同時(shí)要嚴(yán)格注意防火和勞動(dòng)保護(hù)。 5）施工用具用后可用丙酮、甲苯、二甲苯等溶劑清洗。若環(huán)氧材料已結(jié)硬在工具上，可加熱刮掉，但不能燃燒，以防產(chǎn)生有毒煙氣，危害人體健康。6）在施工過程中，不允許將用過的器具以及殘液等拋棄或投入河中，以防水質(zhì)污染和發(fā)生中毒事故。第五節(jié) 橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋的銹蝕與防治 一、橋梁結(jié)構(gòu)鋼筋銹蝕的原因及影響

31、 (一)鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因 在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋處于水泥水化時(shí)生成的強(qiáng)堿介質(zhì)里(PH值在1214之間)。鋼筋在這種介質(zhì)中，表面會形成鈍化膜，可以抑制鋼筋的腐蝕過程。因此，在一般情況下，鋼筋受到周圍混凝土的保護(hù)，并不產(chǎn)生銹蝕。但如果混凝土密實(shí)性不足，或保護(hù)層太薄以至遭到破壞，或混凝土施工時(shí)摻入過限量的外加劑(如食鹽、氯化鈣等)，再加上一定外界條件的作用，鋼筋周圍鈍化膜將遭到局部破壞而發(fā)生銹蝕。 1鋼筋銹蝕的機(jī)理 鋼筋在水、氧具備的條件下，會產(chǎn)生下列電化學(xué)反應(yīng)。 在陽極，鐵釋放電子e：FeFe2e；在陰極，水中的溶解氧吸收來自陽極的電子而生成氫氧根離子0H： O22H2O4e10H 電子由陽極

32、不斷流向陰極，產(chǎn)生腐蝕電流，在鋼筋表面生成氫氧化亞鐵薄膜，并與水、氧結(jié)合，生成氫氧化鐵，即鐵銹： 2Fe十2H2OO22Fe(OH)2 2Fe(OH)2H2O1/2O22Fe（OH）3 2導(dǎo)致鋼筋銹蝕的主要成因 混凝土密實(shí)性不足和保護(hù)層太薄或遭到破壞，是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的主要原因。通常，在密實(shí)而完好的混凝土中，只有當(dāng)空氣相對濕度接近80；或者在干濕交替的情況下(所處的干濕時(shí)間之比正好使混凝土達(dá)到特定的潮濕狀態(tài)時(shí))，才會發(fā)現(xiàn)鋼筋生銹。但當(dāng)混凝土密實(shí)性不足，即混凝土的孔隙率越高，組織不均勻時(shí)，則空氣中的二氧化碳(C02)容易滲入混凝土內(nèi)部而引起中性化(亦稱碳化)，使混凝土堿性降低，減弱對鋼筋的保護(hù)作用

33、，從而導(dǎo)致鋼筋的銹蝕。 當(dāng)鋼筋有足夠厚度的保護(hù)層時(shí)，鋼筋受到保護(hù)而不易生銹。然而，當(dāng)保護(hù)層太薄時(shí)，在使用期間里，混凝土的碳化深度很容易達(dá)到鋼筋的范圍。同樣使鋼筋周圍失去堿性，鈍化膜局部破壞。當(dāng)混凝土處于一定的潮濕狀態(tài)時(shí)，鋼筋就易于受到銹蝕。 保護(hù)層破壞而引起鋼筋銹蝕，則是比較常見的。鋼筋混凝上構(gòu)件在施工或使用過程中，往往會出現(xiàn)各種表層缺陷，如前所述的蜂窩、掉角、剝離露筋、裂縫等。由于這些缺陷，往往使鋼筋直接暴露在外界條件之下而發(fā)生銹蝕。在露天、潮濕環(huán)境和干濕交替等條件下，失去保護(hù)的鋼筋的銹蝕速度更快。由此可見，鋼筋生銹的主要原因是混凝土的密實(shí)性不夠和鋼筋保護(hù)層厚度不足或遭到破壞。 3鋼筋銹蝕的

34、其它原因 海洋環(huán)境、大氣中的酸性氣體以及潮濕環(huán)境等，都是促使鋼筋銹蝕的客觀原因。處于海洋環(huán)境中的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物，其水上部位尤其是經(jīng)常受浪花濺濕的地方，由于海水的濺濕或吸收大氣小含有鹽分的水氣，在水分蒸發(fā)后，使鹽分不斷積聚，提高了混凝土的導(dǎo)電性質(zhì)和鋼筋周圍氯離子的濃度，引起鋼筋鈍化膜的破壞，加快了鋼筋的銹蝕，使鋼筋更容易生銹。若工業(yè)區(qū)的大氣中存有酸性氣體，諸如二氧化硫、氯化氫、氯氣等，同樣能被混凝土吸收而與氫氧化鈣相結(jié)合，從而使很凝土的堿性下降?；炷烈坏┦チ颂熨x的堿性，則對鋼筋不再起鈍化作用。當(dāng)混凝土處于一定的潮濕環(huán)境時(shí)，鋼筋便發(fā)生銹蝕。 4結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，加速鋼筋銹蝕 鋼筋混凝土橋梁構(gòu)件產(chǎn)生裂縫將會加速鋼筋銹蝕的進(jìn)程。處于水、氧、二氧化碳或氯離子等環(huán)境介質(zhì)的混凝土，一旦出現(xiàn)裂縫而且寬度超過一定的界限時(shí)，這些介質(zhì)就會通過裂縫順暢地達(dá)到裂縫處的鋼筋表面。如果二氧化碳侵入，將使鋼筋周圍的混凝土碳化，堿性降低，使鋼筋失去堿性保護(hù)。如果氯離子侵入并達(dá)到一定濃度后，將引起鋼筋鈍化膜的破壞。在水、氧具備的條件下，都會引起鋼筋銹蝕?？梢姡芽p對鋼筋銹蝕起著促