工程概况
由于桥梁处于室外,在动荷载、温度、混凝土的收缩和徐变作用下,梁体产生位移,位移过大时就会影响行车舒适和安全。为了调节桥梁上部结构之间的位移和联接,需设置伸缩缝。但是设计不当,安装质量低劣,和缺乏科学的及时养护,伸缩缝处可能出现跳车现象,同时伸缩缝在车辆荷载的作用下及各种因素的影响下,很容易受到破坏,如锚固混凝土的开裂、破损,伸缩缝的卡死,材料老化,锚固件损坏及橡胶条破损,这是目前国内常见的病害,并且越来越突出。桥梁伸缩缝处出现破坏、下沉、错台,在车辆通过时对桥梁产生跳动冲击,产生附加荷载,影响行车舒适性,严重时产生安全事故。如何修复这种病害成了公认的一个难题,我司提出桥梁伸缩缝保护带快速修复技术方案。
参考规范
《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-89)
方案——PG-R环氧混凝土
方案
PG-R环氧混凝土由改性环氧树脂加级配集料组成,其密度约为2000~2100kg/m3,具有适宜的弹性,兼具抗冲击能力好,粘结能力强等特点,特别适用于水泥混凝土路面缺陷修补,能够快速开放交通。
特点
具有超强的抗冲击韧性,是普通水泥砂浆的300倍;
流程图
施工工序
(1)施工准备
施工前应确定材料机具到位,对施工路段进行部分交通封闭,设置安全警示墩、改道提示牌并应有专人指挥来往车辆通行等确保施工路段安全。
(2)放线定位
(3)切除伸缩缝周边失稳区
使用切割机对待浇捣区域进行切割处理,切割深度一般为5~6cm为宜,根据破损情况确定应切割深度。对损坏的混凝土要彻底清理干净。
(4)清除混凝土碎屑及灰尘
采用空压机将路表清除干净。
空压机清表
(5)配制PG-R高韧性环氧混凝土
PG-R由A、B、C组份组成,其中A组份为环氧、B组份为固化剂、C组份为级配细集料。PG-R环氧混凝土配比:A:B:C:粗集料=2:1:(10~12):(12~15)
将A、B组份按比例称好倒入搅拌桶中用电钻装心型搅拌器搅拌,搅拌时应反复两次将胶液从搅拌桶中翻倒另一搅拌桶中确保搅拌均匀(取出一部分胶液用于粘接面刷底涂,增强粘结效果);大面积浇捣宜使用盘式搅拌机搅拌,将PG-R及C组份按配比倒入搅拌机中搅拌至自流状的环氧砂浆;再将粗集料按配比倒入搅拌机中进行搅拌,搅拌时间约1~3分钟,搅至浆料将骨料完全包裹即可。
搅拌流程图
现场拌制图
(6)浇捣PG-R环氧混凝土
将搅拌好的PG-R环氧混凝土快速的浇倒到伸缩缝保护带内,用振动棒振捣密实,再用探子抹灰刀将表面抹光即可。注意环氧混凝土的可操作时间为15分钟左右。冬季气温较低时可操作时间会稍延长,夏季气温较高时可操作时间将缩短。请根据施工现场温度确定搅拌量,确保在可操作时间内将其用完。
现场浇捣PG-R
(7)表面压纹
待浇捣抹平好PG-R环氧混凝土半小时后即可采用齿状压纹轮拖滚进行表面压纹。如表面已经作撒粉尘处理的可马上压纹,不会影响其压纹效果。
(8)养护
待浇捣完成后应在干燥环境下养护2~6小时,期间应封闭修补区域交通,严禁踩踏、碾压,2~6小时后即可开放交通(夏季高温时可适当缩短开放交通的时间)。
技术参数
PG-R修补胶(A+B)性能
试验项目
试验条件
试验结果
外观
23±2℃
A、B两组分均为透明液体
可操作时间,min
23±2℃
30
拉伸强度,MPa
23±2℃,7天
8
断裂伸长率,%
23±2℃,7天
30
钢-砼粘结抗拉强度
23±2℃,7天
≥2.5MPa,且为混凝土内聚破坏
钢-砼粘结抗剪强度
23±2℃,7天
混凝土内聚破坏
热适应性
ASTM C-884
通过
试验项目
试验条件
试验结果
可操作时间,min
23±2℃
30
拉弯强度,MPa
23±2℃,7天
24
抗压强度,%
23±2℃,7天
53
抗压弹性模量,MPa
23±2℃,7天
340
回弹能力(5%变形)
ASTM D695
≥90%
钢-砼粘结抗拉强度
23±2℃,7天
≥2.5MPa,且为混凝土内聚破坏
钢-砼粘结抗剪强度
23±2℃,7天
混凝土内聚破坏
抗冲击性能
DL/T 5193-2004
≥300次冲击无破坏
实例
贵州凯里高速公路
耒宜高速PG-R施工
《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)
《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)
《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T J23-2008)
《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》(GB50728-2011)
具有抗渗、抗冻、耐盐、耐碱、耐弱酸腐蚀的性能,并与多种土木工程材料的粘结力很强;
热膨胀系数与混凝土接近,故不易从这些粘结的基材上脱开,耐久性好。抗拉强度及粘结强度均高于混凝土本体强度;
施工现场配比宽,可根据工程实际情况配制弹性环氧胶液,弹性环氧砂浆,弹性环氧自流平砂浆,弹性环氧混凝土等;
固化速度快,可在动荷载情况下施工,25℃时固化约6-8小时即可开放交通。
PG-R环氧混凝土弹性模量小,变形能力强,适用水泥混凝土路面及桥梁伸缩缝缺陷的修补,颜色可调成水泥混凝土或沥青混凝土颜色。
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