基于环氧树脂加固桥梁施工方法探讨

摘要：本文结合实例介绍了环氧树脂在桥梁加固中的应用，阐述了桥梁病害发生的现象、原因、加固方法及要点，并将常用的“三布四浆法”加固施工方法及步骤做了详细的阐述，为同类型桥梁病害的加固提供了很好参考。

关键词：环氧树脂；桥梁加固；应用

中图分类号：TU97文献标识码： A

1、环氧树脂的概述和桥梁病害分析

1.1 环氧树脂概述

由于环氧树脂具有强度高、耐老化、抗腐蚀、水密性高等特点，所以被广泛应用在土木工程建设中，在桥梁加固中也得到了普遍的应用，现结合作者实践经验，举例加以说明。

1.2 常见桥梁病害

很多桥梁特别是修建于上世纪六、七十年代的桥梁，由于当时采用混凝土的标号相对较低，施工工艺也相对落后，所以，在抗腐蚀方面较为不足，很多大桥在经过十几年的运营后，很多桥梁雨水经常侵蚀的部位，会不同程度地出现钢筋混凝土损坏的现象，严重影响到桥梁的使用，为了阻止此类病害的进一步发展，延长桥梁的使用寿命，近几年我们采用环氧树脂加固法加固了多座桥梁，取得了较好的效果，消除了安全隐患。

1.3 常见桥梁病害

修建于上世纪六、七十年代的桥梁由于当时设计标准低，施工工艺落后，在抗腐蚀能力方面严重不足，所以，在经过几十年的运营后，很多桥梁特别是与雨雪经常接触的部位，不同程度地出现钢筋混凝土损坏的现象，严重影响到桥梁的使用，为了阻止此类病害的进一步发展，延长桥梁的使用寿命，近几年我们采用环氧树脂加固法取得了较好的效果，为国家节约了大量的建设资金。

2、桥梁加固工程

2.1大桥概述

某桥梁全长283.84米，为6-20米钢筋混凝土双曲拱桥，桥面宽度为：净7米+2*0.75米；设计荷载：汽-13（15），挂-50（80）；设计洪水频率为1/100。

3.2 病害现象

该桥修建投入运营后，基本保持良好状态，但自上世纪90年代开始，桥梁两侧边肋相继出现裂缝，并且愈演愈烈，1999年经过组织有关技术人员实地勘察，发现80%的边肋都不同程度地出现裂缝，最严重的一道已发展为3 米长、3毫米宽，有的甚至将保护层混凝土剥离，脱落，严重影响到桥梁的使用寿命和安全运营，存在很大安全隐患。

2.3 病害产生的原因

通过对边梁的仔细研究和全天性观测，发现了边梁损坏的原因。由于桥梁人行道部分为预制安装挑梁形式，所以雨水顺着人行道缝隙及边缘流下，经侧墙到边肋，沿边肋到起拱线，再经墩台流入基础，这样就使得边肋经常受雨水的浸蚀。加之上世纪六、七十年代桥梁设

计采用的钢筋混凝土标号普遍不高，以及当时施工技术的限制，使得混凝土的抗水和抗腐蚀能力严重不足，溶着氧气的水渗透进混凝土后与结构钢筋相遇，致使钢筋锈蚀、膨胀，损坏混凝土保护层，产生此类病害。

2.4 病害处置及加固方法

病害处置的关键是将边肋与空气隔绝，阻止水分与边肋混凝土接触，彻底阻止钢筋的锈蚀。为此我们采取了将严重锈蚀的混凝土保护层凿除，用环氧树脂砂浆修补，将一般锈蚀的混凝土保护层裂缝用环氧树脂浆液灌缝，隔绝与外界的通道，然后用环氧树脂浆液和玻璃

纤维布采用三布四浆法将边肋缠裹，并在其外侧用环氧树脂砂浆做一道到水带，一则可以起到将侧墙下来的水拦截在不经过边肋的前提下引到起拱线部位，二则可以起到保护加固三布四浆边缘的作用。通过采用此种加固方法，经过十几年的运行到现在还良好，

2.5 加固方法的要点

要点一在于隔绝与外界的联系，使得边梁不再受雨水的侵蚀或增加边梁对雨水的抗抵抗能力；这样就要求在用环氧树脂浆液灌缝和三布四浆缠裹边梁时要注意灌浆的饱和和刷浆的均匀上下功夫。要点二在于修补上的环氧树脂与原因混凝土的粘结牢固问题。这样就要求在上环氧树脂之前要对腐蚀的钢筋进行除锈，彻底凿除松动或损坏的混凝土，并用环氧树脂浆液均匀彻底的涂刷一遍，在其完全凝固结束前，将环氧树脂砂浆抹上，若砂浆较厚，可等上一层凝固一下后在上第二遍砂浆。另外，环氧树脂砂浆中的砂的温度，对环氧树脂砂浆的凝固速度起到很大的影响，所以，要特别注意砂的温度。

3、环氧树脂常用修补法

环氧树脂在桥梁中常用的有三种方法，它们分别是“灌缝法”、“三布四浆法”及砂浆（或混凝土）修补法，以上举例的加固桥梁中就分别用到。为更好的应用，现将“三布四浆法”的施工方法及步骤做一简单介绍：

3.1、施工准备

3.1.1、材料准备

3.1.1.1、环氧树脂

选用E-44 环氧树脂。

3.1.1.2、选用固化剂

根据环保需要，选用环氧树脂专用固化剂T31。

3.1.1.3、选用稀释剂

为降低环氧树脂的黏度，必须用乙醇或丙酮稀释。

3.1.1.4、玻璃丝布

采用密度为10*10 的中碱玻璃纤维布做加强层。

3.2、配合比准备

初配：根据下表及本工程施工的条件，进行试配及试验。

试配：根据试验结果确定最终环氧树脂配比。

施工时注意事项：

1）每次的配制量应在30min 内用完。中途不得补加任何原料。

2）环氧树脂的施工环境温度以-15— 30℃为宜。

3）施工后的树脂在不低于-15℃的环境中固化2— 4 昼夜。

3.3. 施工方法

3.3.1. 施工条件

已有条件：检查准备施工的建筑物或已有的基层是否满足施工条件。环境条件：防腐材料施工要在干燥的天气；不要将防腐材料及其附料暴露于持续温度40℃的条件下。

3.3.2. 清理基层

基层必须平整、坚固、密实，强度符合设计要求。不得有起砂、脱壳、裂缝、蜂窝麻面等现象。对于不平整的基层要进行处理，处理过的基层表面应平整、干燥，在深度为20mm的厚度层内，含水率不应大于6%；施工前要对基层表面采用手工或动力工具打磨的方法清理，表面应无水泥渣及疏松的附着物，保持洁净状态。

3.3.3. 施工工艺

3.3.3.1. 施工环境

施工环境温度宜为-15—30℃，相对湿度不宜大于80%。施工环境温度低于10℃时，应采取加热升温措施。防腐蚀施工前，应根据施工环境温度、湿度、原材料及工作特点，通过试验选定适宜的施工配合比和施工操作方法后，方可进行大面积施工。防腐蚀工程施工现场应防风尘。在施工及养护期间，应采取防水、防火、防曝晒等措施。进行防腐工程施工时，不得与其他工种进行交叉施工。

3.3.3.2 施工顺序

涂丙酮—涂树脂胶—铺贴第一层玻璃丝布—固化、修整—涂树脂胶—铺贴第二层玻璃丝布—固化、修整—涂树脂胶—铺贴第三次玻璃丝布—固化、修整—固化

3.3.3.3 铺贴玻璃丝布：

本工程采用连续手糊法施工。底层涂料涂完后连续铺贴玻璃丝布至设计层数；玻璃布必须浸泡在配好的环氧树脂料中至完全浸透，拿出来要去掉过多的环氧树脂料，使之存量在20—25%；先均匀涂刷一层环氧树脂浆液，随即粘贴纤维增强材料，必须贴实，赶净气泡，其上再涂一层浆液，浆液应饱满；铺完一层后，应检查质量，当有毛刺、脱层和气泡等缺陷时，应进行修补；粘贴纤维布时，同层纤维增强材料的搭接宽度不应小于100mm；贴布原则大致是：先平面，后大面；先上后下，先里后外，先顶后墙；增强层铺贴完成后，修整表面，并应固化24h。

3.2.3.4 质量检查

1）外观检查：

气泡，表面允许最大气泡直径为5mm，每平方米直径不大于5mm的气泡少于三个；.表面应平整；涂层与基层的结合应牢固，无分层脱层、纤维、环氧树脂结块。异物夹杂、色泽明显不均等现象。

2）固化度的检查：

手触衬里表面无粘感；用手或硬币敲击制品发出的声音应清脆。

3.2.4. 安全生产保证措施

参加防腐蚀工程的施工操作和管理人员，施工前必须进行安全技术教育，制订安全操作规程；易燃、易爆和有毒材料不得堆放在施工现场，应存放在专用库房内，并设专人管理。施工现场和库房，必须设置消防器材；进行防腐蚀施工时，操作人员必须穿戴防护用品，并

按规定佩戴防毒面具；施工现场应有通风排气设备。特别是管道等排风不畅的部位施工时要采取有效的通风措施。

结语：

从九十年代开始陆续采用此类方法对一些桥进行了修补加固，经过十几年的观测，效果基本不错，达到了设计意图和加固效果，值得加以推广。

参考文献： (1)《桥梁加固与改造》人民交通出版社，2005年版； (2)《桥梁检测与加固手册》人民交通出版社，2007年版；(3)《广东省公路桥梁维修加固技术指南》 人民交通出版社，2011年版。