江蘇省淮海農場位于淮河下游,蘇北灌溉總渠尾閘兩岸,東臨黃海。自1952建場以來,大搞水利基本建設,其中有5座公路橋建于1958年10月,中跨
2 產生裂縫原因分析
隨著車流量日益增加,橋面荷載已大大超過原設計標準,致使橋梁結構嚴重受損。原公路橋設計標準為汽車-10級,校核標準為拖車-60,T梁設計彩170級混凝土(舊級),而且每年冬春季節(jié)都有大量各種大型車輛通過。1995年9月,筆者對這5座公路橋進行了全面調查,并以回彈儀測驗了其碳化深度。通過調查發(fā)現(xiàn),幾乎每座公路橋大梁都有不同程度的裂縫,混凝土碳化深度已超過鋼筋保護層,鑿出一個深度為
3 修補加固措施
為延長這5座公路橋的使用壽命,對縫寬大于
3.1 環(huán)氧玻璃鋼基本特征與粘結強度
3.1.1
?。?SPAN lang=EN-US>1)物理性能好。抗彎、抗拉強度可達300-400MPa,抗壓強度可達200MPa(手糊法),吸水率小,與其它復合材料比,有較高的粘合力;
?。?SPAN lang=EN-US>2)強度高。環(huán)氧玻璃鋼密度為1.6,由于抗拉強度高,因而能以較小的單位重量獲得較高的強度;
?。?SPAN lang=EN-US>3)耐久性好。具有良好的耐化學腐蝕性和耐水性;
(4)施工工藝簡單。操作方便,容易維修。
3.1.2 環(huán)氧玻璃鋼膠粘劑的配制及粘接強度
膠粘劑主劑為無錫6101環(huán)氧樹脂,另加增韌劑、固化劑、稀釋劑等,經現(xiàn)場試驗配制,配比見表1。
表1 環(huán)氧玻璃鋼膠粘劑配方(重量比)
原材料 |
6101環(huán)氧樹脂 |
二丁脂 |
二甲苯(或丙酮) |
乙二胺 |
主劑 |
增韌劑 |
稀釋劑 |
固化劑 | |
配比 |
100 |
15-20 |
10 |
6-8 |
環(huán)氧玻璃鋼與混凝土表面的粘結強度以剪切和剝離強度表示,按表1配方試驗測出數(shù)據(jù)見表2。
表2 環(huán)氧玻璃鋼粘結強度試驗
粘結材料 |
膠粘劑 |
剪切試驗 |
剝離試驗 | ||
強度(MPa) |
破壞情況 |
強度(MPa) |
破壞情況 | ||
玻璃鋼與水泥板 |
環(huán)氧膠粘劑 |
> 3.89 |
混凝土表面破壞 |
0.379 |
部分混凝土表面、部分粘結面破壞 |
3.2 施工工藝
3.2.1
對裂縫大于
3.2.2 混凝土表面處理
基體表面狀態(tài)是決定粘貼使用效果的關鍵因素之一,表面處理好壞,粘貼效果相關很大。環(huán)氧玻璃鋼粘貼前,人工用刮鏟將混凝土表面的污漬鏟除,再將裂縫處松散砂漿清除,然后用粗砂紙打磨一遍以除油污、銹斑,再用鋼絲刷將混凝土表面刷糙,最后用丙酮或汽油等溶劑洗刷被粘貼面2遍,將浮灰、油脂徹底洗去。
另外亦可采用機械噴砂對混凝土表面進行處理,該方法具有質量好,工效高等優(yōu)點。但粘貼面積較小時,較少采用。
3.2.3 粘貼環(huán)氧玻璃鋼
粘貼用人工手糊。主要采用分層間斷法,少部分孔采用多層連續(xù)法。
1)分層間斷法
施工工序為:涂刷打底料-刮環(huán)氧膩子-間斷刷貼已裁剪好寬
2)多層連續(xù)法
多層連續(xù)法施工中,涂刷打底料和刮環(huán)氧膩子與分層間斷法相同。不同的是,在第一層環(huán)氧玻璃鋼粘貼完畢,檢查合格后,不等固化即在同部位按同樣的方法連續(xù)粘貼第二層環(huán)氧玻璃鋼。多層連續(xù)法施工能縮短時間,但質量不易掌握,所以操作要特別謹慎,小心輕刮,不要將前一層的環(huán)氧玻璃鋼弄出突邊,搭接處要仔細壓緊。同樣湎層膠粘劑要使環(huán)氧玻璃鋼全面浸透。通過檢查、測試,兩種粘貼方法均能滿足質量要求。
3.3 質量控制
除了上述施工中應控制的質量要求外,尚需要做到以下幾點:
1)粘寬
2)環(huán)氧玻璃鋼的上下搭接縫要錯開,搭接不小于
3)施工后的環(huán)氧玻璃鋼外允質量要求達到:平整、貼實、無毛刺、無所泡、無漏膠、不突邊、無皺紋、不脫膠。
4)在施工現(xiàn)場做“
3.4 施工注意事項
1)粘貼環(huán)氧玻璃鋼宜在氣溫
2)環(huán)氧膠粘劑要隨配隨用,少配勤用。
4 結語
4.1 結構膠粘劑力學性能
經過對江蘇省淮海農場5座公路橋結構膠粘劑的“
表3 公路橋結構膠粘劑力學性能試驗(齡期28d)
試件 |
編號 |
受拉面積(cm2) |
拉力(KN) |
粘接強度(MPa) |
砂漿拉力(KN) |
砂漿抗拉強度(MPa) |
破環(huán)情況 |
砂漿“8” |
1 |
4.86 |
>4.05 |
>8.38 |
2.46 |
50.8 |
100%斷在砂漿斷面 |
2 |
>4.14 |
>8.48 |
2.77 |
5.76 |
100%斷在砂漿斷面 | ||
3 |
>3.44 |
>7.12 |
1.79 |
3.69 |
100%斷在砂漿斷面 | ||
4 |
>2.88 |
>5.96 |
2.14 |
4.43 |
100%斷在砂漿斷面 | ||
ø |
7 |
12.56 |
14.94 |
11.89 |
|
|
|
8 |
12.36 |
9.84 |
|
|
| ||
9 |
17.34 |
13.81 |
|
|
|
4.2 工程效果
江蘇省淮海農場5座公路橋大梁裂縫處理6年多來,工程運行良好。檢查表明環(huán)氧玻璃鋼粘貼完好,接頭緊密,沒有鼓泡脫落現(xiàn)象。顯示了環(huán)氧玻璃鋼處理裂縫不僅粘接強度高,而且能有效地封閉裂縫,保證結構的整體性。