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摘要:客运专线CRTSⅡ型板式无砟轨道对箱梁混凝土顶面平整度的要求高,在施工过程中会出现不同程度的质量偏差,达不到设计要求,本文简要论述箱梁顶面缺陷的修补措施。
关键词:客运专线现浇箱梁缺陷修补措施
1概述
客运专线近几年在我国逐渐推广开来,其桥梁工程上部结构一般为双线整孔箱梁,箱梁顶宽为12.0m,底宽为5.5m,高度为3.05m。梁体采用C50高性能混凝土,箱梁顶面为三列排水成六面坡结构。箱梁顶面下坡端设置2个剪力齿槽,两边3.1m加高平台两侧均设有侧向挡块。
由于客运专线无砟轨道CRTSⅡ型板与箱梁顶面存在滑动层,所以对箱梁混凝土顶面平整度的要求极高。在施工过程中往往因各种因素而很难达到设计要求,为此需要对箱梁顶面缺陷进行处理和整修,以便达到设计所要求的质量标准。
2修补材料及工艺
(1)选用预缩砂浆做为混凝土表面修补材料,对有外观需要的修补材料,其颜色力求与混凝土相近。预缩砂浆配合比由试验室确定。预缩砂浆力学指标满足①抗压强度≥50Mpa;②抗拉强度≥2.0Mpa;③与混凝土面的粘结强度≥1.5Mpa。
(2)施工工艺要求。
①采用预缩砂浆修补,其修补厚度不小于25mm,特殊情况除外。
②修补部位的老混凝土面必须凿毛洗净,修补前要求混凝土面湿润,但不能形成水膜或积水。
③配制好的预缩砂浆(未加缓凝剂)必须在2h(夏天)～4h(冬天)内使用完毕,超过时间不准使用。
④预缩砂浆的填补施工按分层铺料捣密、逐层填补的程序进行。填充预缩砂浆前,先在接触面涂一薄层稠状水泥浆(厚约1mm,水灰比0.4),然后再分层填入预缩砂浆。每层铺料厚度20～30mm,而后用木锤拍打捣实至表面出现少许浆液,各修补层间用钢丝刷刷毛以利结合,然后再进行下一层的填筑,如此连续作业直至外表面止。表面要求抹光。
(3)养护。
施工完成后,应用一次性塑料薄膜覆盖、透明胶带粘牢,上面再用土工布、篷布覆盖,保温保湿养护7天。
预缩砂浆填补完成3天后,用小铁锤轻击砂浆表面,声音清脆者为质量良好;若声音沙哑或有“咚咚”声音者,说明内部存在脱壳或结合不良现象,应凿除重补。
3混凝土表面缺陷处理原则
混凝土表面缺陷处理以修整磨削为主、凿毛修补为辅。处理范围为结构建筑物的外露面,其表面缺陷对建筑物安全运行影响不大,处理原则以注重外观且尽量不损伤混凝土面为宜。
4箱梁混凝土表面缺陷处理要求
(1)外露钢筋头、管件头的处理
用手持砂轮机沿混凝土表面将外露钢筋头、管件头切除,并磨削到混凝土面以下1～2cm,清洗干净并湿润后,用预缩砂浆抹平并压光。
(2)表面脚印、蜂窝、麻面、气泡密集区的处理。
①缺陷深度<10mm的外露面:箱梁顶面采用环氧砂浆材料修补。
②缺陷深度≥10mm的外露面:凿除深度应满足修补厚度要求的不小于25mm;无外观要求的外露面,则应凿至密实混凝土面,用预缩砂浆回填密实。
(3)错台、挂帘的处理。
采用手持砂轮机打磨,使其与周边混凝土保持平顺连接,顺接坡度不小于1:10。
(4)表面缺损、非受力钢筋露筋、小孔洞(孔径大于20mm)的处理。
①处理要求
深度<100mm,将其周边切割成规则形状并凿至混凝土密实面后(若有露筋,则需加深至钢筋以内50mm),分层回填同标号预缩砂浆。
深度>100mm,应浇填细石混凝土(即骨料最大粒径为10mm)。
②模板拉杆形成的孔洞应在混凝土拆模后及时修补,以便修补材料与混凝土有较好的粘结。若孔洞边缘产生破损,且监理工程师认为有必要进行处理时,其处理原则为直接用预缩砂浆填充后抹平即可;若孔口严重破损,需用砂轮机和人工对破损周边进行必要的凿除修整后,回填预缩砂浆。
(5)单个气泡的处理。
气泡直径≤3mm,不处理;气泡直径>3mm,用比母体混凝土标号高一级的水泥细砂浆填补。
(6)表面干缩裂缝的处理。
桥面裂缝形式一般有两种:一种裂缝深度为几毫米,称之为表面裂缝,对钢筋的防腐没有不利影响,这种裂缝通过抹腻子就可以处理;另一种裂缝深度为几厘米,不能满足钢筋的防腐要求,对于这种裂缝可用专业的裂缝修复胶材料修复,以封闭、填充混凝土中的潮湿、干燥的裂缝或空隙。
(7)钢筋保护层厚度不足的处理。
①混凝土保护层厚度太小,钢筋暴露在外面已经锈蚀。对钢筋进行防腐保护,用一种含矿物质细填料砂浆包裹钢筋并修补混凝土破损处。混凝土表面涂抹一层防护涂层。
②钢筋不可见,还完全被混凝土所包裹。混凝土表面涂抹一层防护涂层即可。
(8)梁端高差超限的处理。
底座板的厚度不得因为整修措施而小于它的最小厚度,此外底座板的坡度也不得因此而改变。两相邻梁之间的高程偏差的最大值为10mm,如果超出了这个定义的容许值,可以分为两种情况:
①仅在一个轨道轴线处存在高程偏差
当两相邻箱梁之间的高差为1～4cm时,需要对硬泡沫塑料板区域内的偏差进行补偿。如在高程较低的梁的硬泡沫塑料板范围内用预缩砂浆进行补偿,直至满足误差要求。梁的横截面也必须通过砂浆层形成。
②在同一个方向两个轨道轴线处都存在高程偏差
在同一方向两轨道轴线处在存在高差时,应该通过调整桥梁支座的高度来达到调整高差的目的。
(9)剪力齿槽、侧向挡块破损的处理。
采用预缩砂浆进行修补。在预缩砂浆硬化后,对修补处进行打磨,以跟周围的混凝土表面高度保持一致。
(10)梁面平整度不足的处理。
当桥梁表面的平整度不能满足所要求的误差要求时,必须采取额外补救措施。
①将过高区域的混凝土用打磨机打磨掉。注意:梁面钢筋保护层厚度不得小于设计要求,否则,按上面的第(7)条再进行处理。
②使用预缩砂浆填补凹陷处,砂浆硬化后,对修补处进行打磨,以与周围的混凝土表面高度保持一致。
(11)混凝土桥面污染的处理。
在混凝土梁面上喷涂防水层前,要确保梁面平整、清洁、干燥,不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮砟、浮土、脱模剂和油污。若桥面被脱模剂和油脂污染,可对混凝土进行机械化修整,即采用喷丸清理法。
(12)缺少侧向挡块的连接构件或者连接构件埋入太深的处理。
①连接构件埋入太深
如果预埋套筒埋入深度低于设计深度,那么与预埋套筒连接的螺栓构件必须加长。连接套筒的螺栓构件的加长量等同于预埋套筒超过设计埋深的埋入量。
②缺少连接构件
如果连接构件完全没有,那么缺少的连接构件需要进行补充安装。
可以采用冲击钻钻孔,钻孔深度和直径依据设计要求确定,需对孔壁进行彻底清理干净,否则锚固就不能起作用!
如果锚固深度不够(在混凝土梁的中部),必须在梁面板上钻贯穿孔,在下表面用螺母锚固钢筋。
5梁面防水层施工前处理
(1)防水施工前桥面板质量要求。
①《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》及设计要求的平整度“2mm/1m,3mm/4m”。
②桥面(包括防护墙根部)应平整桥面(包括防护墙根部)应平整、清洁、干燥,不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土、脱模剂和油污;表面强度达到规定要求。
③桥面基层平整度应符合设计要求,其粗糙度应符合SP3～SP4的规定。
(2)需注意的细节。
①桥面板的纵向平整度:在局部找平时不宜用聚合物砂浆进行几毫米级的找平,应选用环氧材料。
②两个梁端的纵向平整度,往往这里都不合格,需要打磨或垫较厚的砂浆,砂浆的强度要达到要求。
③检查所有齿槽位置是否准确,防止防水层做好以后挪动齿槽位置,从而破坏防水层。
④泄水孔入口处要按排水坡修整光滑。
⑤梁面上局部严重凹陷地方的修补,例如脚窝、不明原因的孔洞等。
(3)桥面处理。
①局部修补
防水层施工的修补应是打磨后针对小范围、局部缺陷来修复。不是大面积的类似脚印等,所用材料应以环氧修补腻子为益,待材料完全固化后,再打磨平整
②打磨
桥面、防护墙局部混凝土找平处理时,可使用角磨机。
抛丸清理不到的区域,应使用角磨机清理,应注意不得产生打磨沟痕。
6结论
为了保证质量,表面缺陷使用的修补原材料生产厂家应通过ISO9002质量认证,每批次产品须提供产品质量证书。缺陷修补应填写相应的施工纪录:缺陷部位、形态、修补材料、工艺、时间等。现场取芯、拉拔试验的部位和数量等要求由监理工程师确定,拉拔试验的强度大于粘结强度指标或拉拔破坏面在母体混凝土上认为合格。
关键词:客运专线现浇箱梁缺陷修补措施
1概述
客运专线近几年在我国逐渐推广开来,其桥梁工程上部结构一般为双线整孔箱梁,箱梁顶宽为12.0m,底宽为5.5m,高度为3.05m。梁体采用C50高性能混凝土,箱梁顶面为三列排水成六面坡结构。箱梁顶面下坡端设置2个剪力齿槽,两边3.1m加高平台两侧均设有侧向挡块。
由于客运专线无砟轨道CRTSⅡ型板与箱梁顶面存在滑动层,所以对箱梁混凝土顶面平整度的要求极高。在施工过程中往往因各种因素而很难达到设计要求,为此需要对箱梁顶面缺陷进行处理和整修,以便达到设计所要求的质量标准。
2修补材料及工艺
(1)选用预缩砂浆做为混凝土表面修补材料,对有外观需要的修补材料,其颜色力求与混凝土相近。预缩砂浆配合比由试验室确定。预缩砂浆力学指标满足①抗压强度≥50Mpa;②抗拉强度≥2.0Mpa;③与混凝土面的粘结强度≥1.5Mpa。
(2)施工工艺要求。
①采用预缩砂浆修补,其修补厚度不小于25mm,特殊情况除外。
②修补部位的老混凝土面必须凿毛洗净,修补前要求混凝土面湿润,但不能形成水膜或积水。
③配制好的预缩砂浆(未加缓凝剂)必须在2h(夏天)～4h(冬天)内使用完毕,超过时间不准使用。
④预缩砂浆的填补施工按分层铺料捣密、逐层填补的程序进行。填充预缩砂浆前,先在接触面涂一薄层稠状水泥浆(厚约1mm,水灰比0.4),然后再分层填入预缩砂浆。每层铺料厚度20～30mm,而后用木锤拍打捣实至表面出现少许浆液,各修补层间用钢丝刷刷毛以利结合,然后再进行下一层的填筑,如此连续作业直至外表面止。表面要求抹光。
(3)养护。
施工完成后,应用一次性塑料薄膜覆盖、透明胶带粘牢,上面再用土工布、篷布覆盖,保温保湿养护7天。
预缩砂浆填补完成3天后,用小铁锤轻击砂浆表面,声音清脆者为质量良好;若声音沙哑或有“咚咚”声音者,说明内部存在脱壳或结合不良现象,应凿除重补。
3混凝土表面缺陷处理原则
混凝土表面缺陷处理以修整磨削为主、凿毛修补为辅。处理范围为结构建筑物的外露面,其表面缺陷对建筑物安全运行影响不大,处理原则以注重外观且尽量不损伤混凝土面为宜。
4箱梁混凝土表面缺陷处理要求
(1)外露钢筋头、管件头的处理
用手持砂轮机沿混凝土表面将外露钢筋头、管件头切除,并磨削到混凝土面以下1～2cm,清洗干净并湿润后,用预缩砂浆抹平并压光。
(2)表面脚印、蜂窝、麻面、气泡密集区的处理。
①缺陷深度<10mm的外露面:箱梁顶面采用环氧砂浆材料修补。
②缺陷深度≥10mm的外露面:凿除深度应满足修补厚度要求的不小于25mm;无外观要求的外露面,则应凿至密实混凝土面,用预缩砂浆回填密实。
(3)错台、挂帘的处理。
采用手持砂轮机打磨,使其与周边混凝土保持平顺连接,顺接坡度不小于1:10。
(4)表面缺损、非受力钢筋露筋、小孔洞(孔径大于20mm)的处理。
①处理要求
深度<100mm,将其周边切割成规则形状并凿至混凝土密实面后(若有露筋,则需加深至钢筋以内50mm),分层回填同标号预缩砂浆。
深度>100mm,应浇填细石混凝土(即骨料最大粒径为10mm)。
②模板拉杆形成的孔洞应在混凝土拆模后及时修补,以便修补材料与混凝土有较好的粘结。若孔洞边缘产生破损,且监理工程师认为有必要进行处理时,其处理原则为直接用预缩砂浆填充后抹平即可;若孔口严重破损,需用砂轮机和人工对破损周边进行必要的凿除修整后,回填预缩砂浆。
(5)单个气泡的处理。
气泡直径≤3mm,不处理;气泡直径>3mm,用比母体混凝土标号高一级的水泥细砂浆填补。
(6)表面干缩裂缝的处理。
桥面裂缝形式一般有两种:一种裂缝深度为几毫米,称之为表面裂缝,对钢筋的防腐没有不利影响,这种裂缝通过抹腻子就可以处理;另一种裂缝深度为几厘米,不能满足钢筋的防腐要求,对于这种裂缝可用专业的裂缝修复胶材料修复,以封闭、填充混凝土中的潮湿、干燥的裂缝或空隙。
(7)钢筋保护层厚度不足的处理。
①混凝土保护层厚度太小,钢筋暴露在外面已经锈蚀。对钢筋进行防腐保护,用一种含矿物质细填料砂浆包裹钢筋并修补混凝土破损处。混凝土表面涂抹一层防护涂层。
②钢筋不可见,还完全被混凝土所包裹。混凝土表面涂抹一层防护涂层即可。
(8)梁端高差超限的处理。
底座板的厚度不得因为整修措施而小于它的最小厚度,此外底座板的坡度也不得因此而改变。两相邻梁之间的高程偏差的最大值为10mm,如果超出了这个定义的容许值,可以分为两种情况:
①仅在一个轨道轴线处存在高程偏差
当两相邻箱梁之间的高差为1～4cm时,需要对硬泡沫塑料板区域内的偏差进行补偿。如在高程较低的梁的硬泡沫塑料板范围内用预缩砂浆进行补偿,直至满足误差要求。梁的横截面也必须通过砂浆层形成。
②在同一个方向两个轨道轴线处都存在高程偏差
在同一方向两轨道轴线处在存在高差时,应该通过调整桥梁支座的高度来达到调整高差的目的。
(9)剪力齿槽、侧向挡块破损的处理。
采用预缩砂浆进行修补。在预缩砂浆硬化后,对修补处进行打磨,以跟周围的混凝土表面高度保持一致。
(10)梁面平整度不足的处理。
当桥梁表面的平整度不能满足所要求的误差要求时,必须采取额外补救措施。
①将过高区域的混凝土用打磨机打磨掉。注意:梁面钢筋保护层厚度不得小于设计要求,否则,按上面的第(7)条再进行处理。
②使用预缩砂浆填补凹陷处,砂浆硬化后,对修补处进行打磨,以与周围的混凝土表面高度保持一致。
(11)混凝土桥面污染的处理。
在混凝土梁面上喷涂防水层前,要确保梁面平整、清洁、干燥,不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮砟、浮土、脱模剂和油污。若桥面被脱模剂和油脂污染,可对混凝土进行机械化修整,即采用喷丸清理法。
(12)缺少侧向挡块的连接构件或者连接构件埋入太深的处理。
①连接构件埋入太深
如果预埋套筒埋入深度低于设计深度,那么与预埋套筒连接的螺栓构件必须加长。连接套筒的螺栓构件的加长量等同于预埋套筒超过设计埋深的埋入量。
②缺少连接构件
如果连接构件完全没有,那么缺少的连接构件需要进行补充安装。
可以采用冲击钻钻孔,钻孔深度和直径依据设计要求确定,需对孔壁进行彻底清理干净,否则锚固就不能起作用!
如果锚固深度不够(在混凝土梁的中部),必须在梁面板上钻贯穿孔,在下表面用螺母锚固钢筋。
5梁面防水层施工前处理
(1)防水施工前桥面板质量要求。
①《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》及设计要求的平整度“2mm/1m,3mm/4m”。
②桥面(包括防护墙根部)应平整桥面(包括防护墙根部)应平整、清洁、干燥,不得有空鼓、松动、蜂窝麻面、浮碴、浮土、脱模剂和油污;表面强度达到规定要求。
③桥面基层平整度应符合设计要求,其粗糙度应符合SP3～SP4的规定。
(2)需注意的细节。
①桥面板的纵向平整度:在局部找平时不宜用聚合物砂浆进行几毫米级的找平,应选用环氧材料。
②两个梁端的纵向平整度,往往这里都不合格,需要打磨或垫较厚的砂浆,砂浆的强度要达到要求。
③检查所有齿槽位置是否准确,防止防水层做好以后挪动齿槽位置,从而破坏防水层。
④泄水孔入口处要按排水坡修整光滑。
⑤梁面上局部严重凹陷地方的修补,例如脚窝、不明原因的孔洞等。
(3)桥面处理。
①局部修补
防水层施工的修补应是打磨后针对小范围、局部缺陷来修复。不是大面积的类似脚印等,所用材料应以环氧修补腻子为益,待材料完全固化后,再打磨平整
②打磨
桥面、防护墙局部混凝土找平处理时,可使用角磨机。
抛丸清理不到的区域,应使用角磨机清理,应注意不得产生打磨沟痕。
6结论
为了保证质量,表面缺陷使用的修补原材料生产厂家应通过ISO9002质量认证,每批次产品须提供产品质量证书。缺陷修补应填写相应的施工纪录:缺陷部位、形态、修补材料、工艺、时间等。现场取芯、拉拔试验的部位和数量等要求由监理工程师确定,拉拔试验的强度大于粘结强度指标或拉拔破坏面在母体混凝土上认为合格。