江苏省淮海农场位于淮河下游,苏北灌溉总渠尾闸两岸,东临黄海。自1952建场以来,大搞水利基本建设,其中有5座公路桥建于1958年10月,中跨
2 产生裂缝原因分析
随着车流量日益增加,桥面荷载已大大超过原设计标准,致使桥梁结构严重受损。原公路桥设计标准为汽车-10级,校核标准为拖车-60,T梁设计彩170级混凝土(旧级),而且每年冬春季节都有大量各种大型车辆通过。1995年9月,笔者对这5座公路桥进行了全面调查,并以回弹仪测验了其碳化深度。通过调查发现,几乎每座公路桥大梁都有不同程度的裂缝,混凝土碳化深度已超过钢筋保护层,凿出一个深度为
3 修补加固措施
为延长这5座公路桥的使用寿命,对缝宽大于
3.1 环氧玻璃钢基本特征与粘结强度
3.1.1
(1)物理性能好。抗弯、抗拉强度可达300-400MPa,抗压强度可达200MPa(手糊法),吸水率小,与其它复合材料比,有较高的粘合力;
(2)强度高。环氧玻璃钢密度为1.6,由于抗拉强度高,因而能以较小的单位重量获得较高的强度;
(3)耐久性好。具有良好的耐化学腐蚀性和耐水性;
(4)施工工艺简单。操作方便,容易维修。
3.1.2 环氧玻璃钢胶粘剂的配制及粘接强度
胶粘剂主剂为无锡6101环氧树脂,另加增韧剂、固化剂、稀释剂等,经现场试验配制,配比见表1。
表1 环氧玻璃钢胶粘剂配方(重量比)
原材料 |
6101环氧树脂 |
二丁脂 |
二甲苯(或丙酮) |
乙二胺 |
主剂 |
增韧剂 |
稀释剂 |
固化剂 | |
配比 |
100 |
15-20 |
10 |
6-8 |
环氧玻璃钢与混凝土表面的粘结强度以剪切和剥离强度表示,按表1配方试验测出数据见表2。
表2 环氧玻璃钢粘结强度试验
粘结材料 |
胶粘剂 |
剪切试验 |
剥离试验 | ||
强度(MPa) |
破坏情况 |
强度(MPa) |
破坏情况 | ||
玻璃钢与水泥板 |
环氧胶粘剂 |
> 3.89 |
混凝土表面破坏 |
0.379 |
部分混凝土表面、部分粘结面破坏 |
3.2 施工工艺
3.2.1
对裂缝大于
3.2.2 混凝土表面处理
基体表面状态是决定粘贴使用效果的关键因素之一,表面处理好坏,粘贴效果相关很大。环氧玻璃钢粘贴前,人工用刮铲将混凝土表面的污渍铲除,再将裂缝处松散砂浆清除,然后用粗砂纸打磨一遍以除油污、锈斑,再用钢丝刷将混凝土表面刷糙,最后用丙酮或汽油等溶剂洗刷被粘贴面2遍,将浮灰、油脂彻底洗去。
另外亦可采用机械喷砂对混凝土表面进行处理,该方法具有质量好,工效高等优点。但粘贴面积较小时,较少采用。
3.2.3 粘贴环氧玻璃钢
粘贴用人工手糊。主要采用分层间断法,少部分孔采用多层连续法。
1)分层间断法
施工工序为:涂刷打底料-刮环氧腻子-间断刷贴已裁剪好宽
2)多层连续法
多层连续法施工中,涂刷打底料和刮环氧腻子与分层间断法相同。不同的是,在第一层环氧玻璃钢粘贴完毕,检查合格后,不等固化即在同部位按同样的方法连续粘贴第二层环氧玻璃钢。多层连续法施工能缩短时间,但质量不易掌握,所以操作要特别谨慎,小心轻刮,不要将前一层的环氧玻璃钢弄出突边,搭接处要仔细压紧。同样湎层胶粘剂要使环氧玻璃钢全面浸透。通过检查、测试,两种粘贴方法均能满足质量要求。
3.3 质量控制
除了上述施工中应控制的质量要求外,尚需要做到以下几点:
1)粘宽
2)环氧玻璃钢的上下搭接缝要错开,搭接不小于
3)施工后的环氧玻璃钢外允质量要求达到:平整、贴实、无毛刺、无所泡、无漏胶、不突边、无皱纹、不脱胶。
4)在施工现场做“
3.4 施工注意事项
1)粘贴环氧玻璃钢宜在气温
2)环氧胶粘剂要随配随用,少配勤用。
4 结语
4.1 结构胶粘剂力学性能
经过对江苏省淮海农场5座公路桥结构胶粘剂的“
表3 公路桥结构胶粘剂力学性能试验(龄期28d)
试件 |
编号 |
受拉面积(cm2) |
拉力(KN) |
粘接强度(MPa) |
砂浆拉力(KN) |
砂浆抗拉强度(MPa) |
破环情况 |
砂浆“8” |
1 |
4.86 |
>4.05 |
>8.38 |
2.46 |
50.8 |
100%断在砂浆断面 |
2 |
>4.14 |
>8.48 |
2.77 |
5.76 |
100%断在砂浆断面 | ||
3 |
>3.44 |
>7.12 |
1.79 |
3.69 |
100%断在砂浆断面 | ||
4 |
>2.88 |
>5.96 |
2.14 |
4.43 |
100%断在砂浆断面 | ||
ø |
7 |
12.56 |
14.94 |
11.89 |
|
|
|
8 |
12.36 |
9.84 |
|
|
| ||
9 |
17.34 |
13.81 |
|
|
|
4.2 工程效果
江苏省淮海农场5座公路桥大梁裂缝处理6年多来,工程运行良好。检查表明环氧玻璃钢粘贴完好,接头紧密,没有鼓泡脱落现象。显示了环氧玻璃钢处理裂缝不仅粘接强度高,而且能有效地封闭裂缝,保证结构的整体性。