CN112391958A - 一种桥梁伸缩缝的快速修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，先对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理；凿除待修复部位的破损混凝土及钢筋结构，并冲洗和清洁；在原有混凝土侧预埋锚固钢筋，并进行固定形成钢筋骨架，然后进行支模；安装伸缩缝，调整固定后与预埋钢筋进行焊接；对坑槽进行冲洗，并喷洒界面剂；拌和超早强材料并进行分层浇筑工作；待材料初凝后抹平收光，喷洒固化剂后覆进行养护；养护后可开放交通。本发明的材料具有施工和易性好，材料强度上升快，抗压、抗折、弹性模量以及与既有结构粘结强度高等优点。所述施工工艺简便高效，施工时间短，封闭交通时间短等优点。本发明适用于市政路桥、高速路桥等各类伸缩缝结构的快速修复和维护加固。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁、高速公路维修加固技术领域，具体说是一种桥梁伸缩缝的快速修复方法。
背景技术
桥梁伸缩缝是桥梁设计中的一个重要组成部分，一般设置在桥梁梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁铰接位置处，其目的是为保证桥梁在气温变化、混凝土收缩、徐变，以及荷载等因素的作用下能自由伸缩变形，避免变形受阻产生应力而造成对桥梁结构的破坏。
随着我国经济的快速发展和交通量的日益增加，使桥梁伸缩缝面临了巨大的挑战。桥梁伸缩缝直接承受车轮载荷的冲击且长期暴露在大气中，极易损坏且维修成本高。桥梁伸缩缝遭受破坏后，一方面影响行车舒适性，使行车者缺乏安全感，另一方面导致车辆对桥梁上部结构的冲击，影响桥梁主体结构的受力，降低桥梁使用寿命。而桥梁伸缩缝的受力机理较为复杂，既受车载的垂直压力，也受水平方向的冲击荷载和温差带来的翘曲力，因此对桥梁伸缩缝的填筑材料要求较高，既要有较大的抗压强度、也要有较好的抗拉应变能力和抗冲击、耐磨性能。
现如今桥梁伸缩缝填筑材料大部分使用普通混凝土，由于普通混凝土仅具有较大的抗压强度，其抗拉强度较低，同时极易发生抗弯拉、抗冲击破坏，导致伸缩缝表面产生坑槽，长期状态下对路面、路基以及桥梁结构产生损坏，对公路的使用性能产生极大的不利影响。此外，还有使用钢纤维混凝土、以及树脂基材料作为伸缩缝的填筑材料。钢纤维混凝土的抗弯抗拉性能依然较低，同时养护时间跟普通混凝土一样，使得开放交通时间太长。而树脂基材料本身较脆，抗折和抗冲击能力较差，不能很好地适应桥梁伸缩缝频繁受冲击的工作环境，同时其耐久性差，使用寿命短。此外，目前伸缩缝快速修复施工中，显得效率低下，往往是材料和设备在现场大量铺开，使得施工现场杂乱不堪。施工结束后需要长时间的打扫和收拾，甚至有些材料洒落在路面上难以清理而影响美观，整个施工过程显得低效和散乱。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种桥梁伸缩缝的快速修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理，切缝过程应缓慢有序的进行，切缝要平整，然后凿除待修复部位原有破损混凝土及钢筋结构，并对其进行冲洗和清洁；
2）清理完成后，在原有混凝土侧面预埋锚固钢筋，并灌注植筋胶进行固定，形成钢筋骨架，然后进行支模，模板应固定牢固可靠；
3）安装伸缩缝，调整位置后利用型钢将伸缩缝支撑于槽口上并进行定位固定，保证无偏差后将预埋钢筋和伸缩缝锚固钢筋进行焊接；
4）在槽口表面放置钢筋网片，然后对坑槽进行冲洗，并均匀喷洒混凝土界面剂；
5）上述准备工作做完之后，用强制搅拌机拌和超早强复合材料和水，并进行分层浇筑工作，所述材料可达自流平效果，无需振捣或者微振即可；
6）待材料初凝后对其表面进行抹平收光，并洒水养护；
7）喷洒混凝土密封固化剂，使固化剂均匀浸透整个混凝土面层，喷洒完成后立即做好保护措施，避免施工人员随意踩踏；当固化剂变滑稠时，用水雾喷洒地面，当再度变滑变稠时，此时固化剂与混凝土反应过程结束，用水冲洗整个表面并且拭干以去除表面的污渍剂残留的固化剂；
8）养护2-4小时后完成桥梁伸缩缝的修复。
本发明进一步设计方案中，步骤7中，所述的混凝土密封固化剂为锂离子固化剂。
本发明进一步设计方案中，所述超早强复合材料由以下方法制得：分别按照质量份数称取组分一和组分二，所述的组分一为：普通硅酸盐水泥10~20份、快硬水泥20~40份、级配石英砂40~50份、级配粗骨料60~80份，所述的组分二包括补偿收缩料2~5份、活性掺合料1~3份、减水剂0.5~1份、凝速调节剂0.05~0.1份、早强剂0.01~0.05份、纤维1~10份和表面活性剂0.2~0.5份；先将组分二混合均匀，然后将混合均匀的组分二添加到组分一里面再一起充分搅拌，待其混合均匀后即可得到所述材料。
本发明进一步设计方案中，所述快硬水泥为硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥和铝酸盐水泥中的至少一种；所述补偿收缩料为氧化钙、硫铝酸钙、氧化镁中的至少一种；所述的活性掺合料为硅灰和粉煤灰中的一种或其混合物。
本发明进一步设计方案中，所述的减水剂为聚羧酸类早强型减水剂；所述凝速调节剂为硼酸和者葡萄糖酸钠中的一种或两种组合；所述早强剂为锂盐。
本发明进一步设计方案中，所述纤维为钢纤维和聚乙烯醇纤维中的至少一种；所述的表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。
本发明进一步设计方案中，步骤5中，所述超早强复合材料和水的质量比为1:0.05-0.1。所述修复材料的拌和过程在一体式装备车上进行，搅拌设备和所有材料都在车上，材料搅拌均匀后直接倒入伸缩缝坑槽内，施工结束后所有设备装车带走，地面上也不会有材料残余，整个施工过程的简便有效。
有益效果：
1）材料强度高、上升速度快，2~4小时即可开放交通，且后期强度持续增长；
2）与旧混凝土界面粘结性能好；
3）材料成型后弹性模量高，抗收缩；
4）材料可达到自流平效果，基本无需振捣或者微振即可；
5）初凝时间完全满足现场施工需求，材料容错率较高；
6）现场施工操作简单，完全满足伸缩缝快速修复对质量和时间的要求；
7）无需特殊养护，节约经济成本和人力成本；
8）材料耐久性好，使用寿命比普通混凝土大大增强；
9）本发明克服了传统伸缩缝快速修复过程的缺点，材料性能好，同时施工便捷高效。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明桥梁伸缩缝的快速修复方法在具体实施时，包括以下步骤：
1）根据设计要求对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理，切缝过程应缓慢有序的进行，切缝要平整，然后凿除待修复部位原有破损混凝土及钢筋结构，并对其进行冲洗和清洁；
2）清理完成后，在原有混凝土侧面预埋锚固钢筋，并灌注植筋胶进行固定，形成钢筋骨架，然后进行支模，模板应固定牢固可靠；
3）按照设计要求安装伸缩缝，调整位置后利用型钢将伸缩缝支撑于槽口上并进行定位固定，保证无偏差后将预埋钢筋和伸缩缝锚固钢筋进行焊接；
4）根据需求，在槽口表面放置钢筋网片，然后对坑槽进行冲洗，并均匀喷洒混凝土界面剂；
5）上述准备工作做完之后，用强制搅拌机拌和所述超早强复合材料和水，并进行分层浇筑工作，所述材料可达自流平效果，无需振捣或者微振即可；
6）待材料初凝后对其表面进行抹平收光，并洒水养护；
7）喷洒混凝土密封固化剂，使固化剂均匀浸透整个混凝土面层，喷洒完成后立即做好保护措施，避免施工人员随意踩踏。当固化剂变滑稠时，用水雾喷洒地面，当再度变滑变稠时，此时固化剂与混凝土反应过程结束，用水冲洗整个表面并且拭干以去除表面的污渍剂残留的固化剂。
8）根据现场回弹及强度测试，2-4小时后可开放交通。
本发明修复方法具有以下特点：现场施工操作简单，完全满足伸缩缝快速修复对质量和时间的要求；无需特殊养护，节约经济成本和人力成本；本发明克服了传统伸缩缝快速修复过程的缺点，材料性能好，同时施工便捷高效。
下面结合不同配比制得超早强复合材料对本发明的技术效果作进一步说明：
下述各实施例中的普通硅酸盐水泥强度等级为52.5，快硬水泥为硫铝酸盐水泥，骨料为玄武岩石子，补偿收缩料为氧化钙，活性掺合料为粉煤灰，减水剂为聚羧酸高效减水剂，凝速调节剂为葡萄糖酸钠，表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10，早强剂为碳酸锂，纤维为长度为12mm的镀铜钢纤维，材料与水的质量比为1：0.07。实施例中所采用的混凝土修复材料组份质量配比如表1所示：
表1 材料组份配比
按照上述实施例一至三中的组份配合比，以及本发明的制作方法制备本发明的快速修复材料，制作标准试块，测试初凝、终凝时间、抗压强度、弹性模量、以及粘结强度等，结果如表2、表3所示：
表2 材料凝结时间及扩展度
表3材料强度测试
由上述具体实施例可见：本发明的用于桥梁伸缩缝的超早强混凝土修复材料的初凝时间以及流动性完全可以满足现场施工的要求，且材料3小时的抗压强度能够达到40MPa以上，4小时抗压强度能够达到50MPa以上，材料强度高、上升速度快，2~4小时即可开放交通，且后期强度持续增长，完全满足通车需求。同时，与旧混凝土界面粘结性能好；材料成型后弹性模量高，抗收缩；材料可达到自流平效果，基本无需振捣或者微振即可；初凝时间完全满足现场施工需求，材料容错率较高；快速施工、工艺简便高效，该材料的施工性能及施工状态均优于目前市面上较先进的材料。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）对破损待修复的伸缩缝结构进行切缝处理，切缝过程应缓慢有序的进行，切缝要平整，然后凿除待修复部位原有破损混凝土及钢筋结构，并对其进行冲洗和清洁；
2）清理完成后，在原有混凝土侧面预埋锚固钢筋，并灌注植筋胶进行固定，形成钢筋骨架，然后进行支模，模板应固定牢固可靠；
3）安装伸缩缝，调整位置后利用型钢将伸缩缝支撑于槽口上并进行定位固定，保证无偏差后将预埋钢筋和伸缩缝锚固钢筋进行焊接；
4）在槽口表面放置钢筋网片，然后对坑槽进行冲洗，并均匀喷洒混凝土界面剂；
5）上述准备工作做完之后，用强制搅拌机拌和超早强复合材料和水，并进行分层浇筑工作，所述材料可达自流平效果，无需振捣或者微振即可；
6）待材料初凝后对其表面进行抹平收光，并洒水养护；
7）喷洒混凝土密封固化剂，使固化剂均匀浸透整个混凝土面层，喷洒完成后立即做好保护措施，避免施工人员随意踩踏；当固化剂变滑稠时，用水雾喷洒地面，当再度变滑变稠时，此时固化剂与混凝土反应过程结束，用水冲洗整个表面并且拭干以去除表面的污渍剂残留的固化剂；
8）养护2-4小时后完成桥梁伸缩缝的修复。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，步骤7中，所述的混凝土密封固化剂为锂离子固化剂。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，所述超早强复合材料由以下方法制得：分别按照质量份数称取组分一和组分二，所述的组分一为：普通硅酸盐水泥10~20份、快硬水泥20~40份、级配石英砂40~50份、级配粗骨料60~80份，所述的组分二包括补偿收缩料2~5份、活性掺合料1~3份、减水剂0.5~1份、凝速调节剂0.05~0.1份、早强剂0.01~0.05份、纤维1~10份和表面活性剂0.2~0.5份；先将组分二混合均匀，然后将混合均匀的组分二添加到组分一里面再一起充分搅拌，待其混合均匀后即可得到所述材料。
4.根据权利要求3所述的一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，所述快硬水泥为硫铝酸盐水泥、磷酸盐水泥和铝酸盐水泥中的至少一种；所述补偿收缩料为氧化钙、硫铝酸钙、氧化镁中的至少一种；所述的活性掺合料为硅灰和粉煤灰中的一种或其混合物。
5.根据权利要求3所述的一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，所述的减水剂为聚羧酸类早强型减水剂；所述凝速调节剂为硼酸和者葡萄糖酸钠中的一种或两种组合；所述早强剂为锂盐。
6.根据权利要求3所述的一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，所述纤维为钢纤维和聚乙烯醇纤维中的至少一种；所述的表面活性剂为聚氧乙烯辛基苯酚醚-10。
7.根据权利要求1所述的一种桥梁伸缩缝的快速修复方法，其特征在于，步骤5中，所述超早强复合材料和水的质量比为1:0.05-0.1。
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