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我标段预制梁场所生产的中桥预应力空心板梁为20m,预应力混凝土空心板梁,浇筑日期为月日,张拉日期为月日,由于施工中疏忽了对保护层的控制,经检测,混凝土预应力空心板梁局部保护层厚度不足,主要集中在板底、平均厚度3㎝。 我公司对本项目所有中桥反复现场勘察,参照检测报告参数为依据,对该桥做保护层厚度不足编写维修处理方案施工。 编写依据;: 1、桥梁施工加固技术规范 2、《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T.J23——-2008) 一、 原因分析 经过对梁混凝土预应力空心板保护层实体检测后,发现整个中桥保护层

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我标段预制梁场所生产的中桥预应力空心板梁为20m,预应力混凝土空心板梁,浇筑日期为月日,张拉日期为月日,由于施工中疏忽了对保护层的控制,经检测,混凝土预应力空心板梁局部保护层厚度不足,主要集中在板底、平均厚度3㎝。 我公司对本项目所有中桥反复现场勘察,参照检测报告参数为依据,对该桥做保护层厚度不足编写维修处理方案施工。 编写依据;: 1、桥梁施工加固技术规范 2、《公路桥梁加固施工技术规范》(JTG/T.J23——-2008) 一、 原因分析 经过对梁混凝土预应力空心板保护层实体检测后,发现整个中桥保护层

发布日期:2018-04-13 作者: 点击:

我标段*#预制梁场所生产的**中桥预应力空心板梁为20m,预应力混凝土空心板梁,浇筑日期为*月*日,张拉日期为*月*日,由于施工中疏忽了对保护层的控制,经检测,混凝土预应力空心板梁局部保护层厚度不足,主要集中在板底、平均厚度3㎝。

我公司对本项目所有中桥反复现场勘察,参照检测报告参数为依据,对该桥做保护层厚度不足编写维修处理方案施工。 编写依据;:

1、桥梁施工加固技术规范

2、《公路施工技术规范》(JTG/T.J23——-2008)

一、 原因分析

经过对梁混凝土预应力空心板保护层实体检测后,发现整个中桥保护层厚度不足。

原因:①骨架钢筋尺寸制作不规范,造成保护层厚度不足;②施工中采用的保护层垫块为直径42mm圆饼形大理石材垫块,垫块直接安放在梁体通常箍筋上,按照每平米不少于4个的标准设置,由于大理石厚度不够,叠加垫支,混凝土浇筑时扰动垫块导致保护层厚度不足。

危害:保护层不足,容易引起表面混凝土开裂和钢筋锈蚀。

钢筋砼保护层的厚度及作用。钢筋砼保护层厚度就是加筋结构混凝土中,钢筋与空气直接接触最小距离。不同类型的结构物,钢筋保护层的设计厚度各不相同。钢筋砼保护层的功用主要有:

一是保证钢筋与混凝土共同受力,厚度大对保护钢筋有利且易实现,但对钢筋发挥受力性能不利;

二是混凝土保护层起隔离钢筋与空气的作用,足够的厚度使钢筋免受外界环境的腐蚀。保护层的碳化腐蚀是空气中CO2气渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化,又称作中性化,其化学反应为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4,称为纯化膜。碳化后使混凝土的碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。保证结构的耐久性。钢筋混凝土结构物在后期的营运中,表面产生裂纹、裂缝是常见现象,一般不会影响结构物的施用性能,但如果发现裂缝持续发展、钢筋锈蚀、表层混凝土脱落等病害时,就会影响结构的耐久性,不加处治,情况就会短时间急剧内恶化,降低构造物的使用性能。

 二、修复方案的选择

经过查阅相关资料及规范后,梁混凝土预应力空心板保护层不够的处理方法主要先贴碳纤维布,后做渗透性能强,耐久性强,重度防腐蚀涂料涂装修复。

三、碳纤维布特点:

1、 碳纤维材料是一种具有独特的化学结构的高分子聚合物,它具有优异的抗拉强度和位伸模量,其单层碳纤维复合材料的极限抗拉力可达32KN,满足了桥梁修复的结构要求;同时,由于其独特的化学结构,它具有不燃烧、耐腐蚀和使用寿命长的特点,极适宜于桥梁、高层建筑的结构加固。

2、强度极高,能灵活的用于抗弯、封闭箍和抗剪等加固,抗疲劳能力突出。

3、具有良好的柔韧性,能包裹复杂外型的构件,适用于各种构件表面(梁柱、管道和墙体等)。

4、适用于酸、碱、化学腐蚀等各种恶劣环境(本身无公害),符合环保要求。

5、粘贴碳纤维布是一种新型、高效的结构修复加固技术,它高强、高效,对结构无损伤,外观无影响,荷载不增加,适用范围广,施工便捷、质量可靠。

6、碳纤维布封闭性能优良。其具有很高强度的封闭性能,不会在结构破坏前开裂,其牢固地罩在结构表面,防止有害气体和物质腐蚀钢筋。

四、重度防腐蚀涂料特点

混凝土保护层不足,是碳化作用一般不会直接引起其性能的劣化,对于素混凝土,碳化还有提高混凝土耐久性的效果,但对于钢筋混凝土来说,碳化会使混凝土的碱度降低,同时,增加混凝土孔溶液中氢离子数量,因而会使混凝土对钢筋的保护作用减弱。 在海边、河边,由于空气中含有大量氯离子,氯离子的渗透会极大地加剧混凝土结构的腐蚀。

① 氯离子的侵入:在水分浸透的同时,由于碳酸气、氯离子的渗透引起混凝土中性化。 ② 钢筋的腐蚀:由于浸入的水、气、氯离子等,钢筋被腐蚀。即使不中性化,钢筋表层所含磷分,也会使钢筋发生腐蚀。

③ 裂纹的产生:由于钢筋被腐蚀、体积膨胀(2.5倍),混凝土产生裂纹。

④ 强度降低:腐蚀物质从裂纹处进一步浸入,加速钢筋的腐蚀、体积膨胀,从而降低混凝土强度。

总之,腐蚀会造成混凝土结构的强度降低,从而大大缩短桥梁的使用寿命。 采用防腐涂料对桥梁混凝土结构是一种行之有效的防腐蚀措施,可以起到以下作用: ① 在混凝土表面形成一层屏蔽阻隔层,以阻止氯离子、二氧化碳等腐蚀介质浸入混凝土造成腐蚀。

② 对于已碳化、疏松和开裂的混凝土表面起增强作用。 ③ 通过涂装可使桥梁获得与周围环境景观相协调的色彩。  

2、混凝土防腐蚀涂料的选用

由于混凝土属于强碱性建筑材料,因而要求混凝土防腐蚀涂层具有良好的耐碱性、附着力和抗渗透性,另外,涂层本身如果还应具有良好的耐候性和长效性。对于海边桥梁混凝土结构,其表面涂层应具有极佳耐候性,耐日光紫外线降解,耐盐雾及海洋大气腐蚀,在有效防护期内不出现严重粉化及变色、脱落、开裂等现象。

根据JTJ275-2001《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》、GB50046—95《工业建筑防腐蚀设计规范》和GB50212—2002《建筑防腐施工及验收规范》等相关标准要求,环氧树脂涂料、聚氨酯涂料、氯化橡胶涂料、乙烯树脂涂料、丙烯酸树脂涂料等被认为是适用的涂料品种。五、粘贴碳纤维布施工工艺

1、施工流程

确定修复区域→基面处理→刷抹漆底胶→刮涂结构修复胶→粘贴碳纤维布→养护→涂刷防腐涂料。

2、施工步骤

(1)依据检测结果划定修复区域。

(2)将施工区域内用角磨机对基面进行磨平处理,磨平时要见混凝土光面,并用空气压缩机将粉尘吹干净,直至用手触摸不粘灰为止。

(3)将底胶按比例配制并搅拌均匀。用刮板均匀涂抹在磨平部位,静臵5~7小时,至手触摸不沾手方可进行下一道工序。底胶拌和量每次不宜过多,应做到随用随拌,不得使用失效的环氧树脂,拌和器具应干净清洁,不得使用已浸过溶剂的毛滚。

(4)待底胶干燥后,按比例拌和结构修复胶,并调和均匀,用结构修复胶刮平工作面的坑槽,养生5~7小时。

(5)粘贴碳纤维布  

a. 用砂纸打磨一遍工作面,并用丙酮将粉尘擦拭干净。 b. 施放作业边界线。

c. 按比例将积层进行拌和均匀后,用刮板均匀涂抹于工作面上。

d. 将碳纤维布按顺序依次粘贴于工作面,并用消泡滚反复滚压碳纤维布表面,使碳纤维布与工作面紧密结合,不至有气泡存在。

 e. 静臵30~60分钟在碳纤维表面再均匀涂一层浸渍树脂。涂抹浸渍树脂时,不得使粘贴的碳纤维布卷起。

(6)碳纤维在粘贴后,养护24小时,不宜使碳纤维布受震,也不得受荷载直接冲撞碳纤维布表面。

(7)待树脂初期硬化后,在碳纤维布表面涂刷一层碳纤维专用漆,其颜色和原来结构相同。

3、施工中应注意的事项

(1)施工宜在5℃以上环境温度条件下进行,并应符合配套碳纤维胶的施工使用温度。当环境温度低于5℃时,应使用适用于低温的配套碳纤维胶或采用升温处理措施。

(2)在表面处理和粘贴碳纤维布前,确定施做区域。

(3)碳纤维胶配制时应按产品使用说明规定的配比称量臵于容器中,用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀。搅拌所用的容器内不得有油污及杂质。宜根据现场实际温度决定树脂的每次拌合量,并严格控制使用时间。

(4)粘贴前腹板底首先要打磨平整,丙酮除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出结构新面,混凝土表面应清理干净并保持干燥;钢筋露出部位须做防锈处理,如损坏程度严重,须采取其它措施,以确保安全;打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。

(5)按比例准确配制好底胶并搅拌均匀,注意一次调和量在可使用时间内用完,超过时间的绝对不能使用,以确保粘接质量;底胶硬化后,在表面有凸起部分时,要用磨光机或砂纸打光。(6) 粘贴碳纤维布时要从中间向两侧进行粘贴,可避免施工时产生气泡影响修复效果。

(7)碳纤维布配套碳纤维胶的原料应密封储存,远离火源,避免阳光直接照射。

(8)碳纤维胶的配臵和使用场所,应保持通风良好,现场施工人员应根据使用碳纤维胶材料采取相应的劳动保护措施。

(9)涂刷碳纤维专用防腐涂料必须等碳纤维胶初期硬化后再施做,如表面上仍有不平,用环氧树脂砂浆作细部找平后再涂刷碳纤维专用防腐涂料。

(10)碳纤维布的施工应由熟悉施工工艺的专业施工队伍完成,并应精心组织、精心施工。

五、混凝土重度防腐涂料选用及施工工艺: 

1、渗透型环氧封闭底漆

由于混凝土表面和钢材相比较为疏松多孔,因而涂装渗透性封闭底漆以增强其表面强度,增加涂层与混凝土的附着力,还起到增加涂层封闭性和抗渗透性作用。

FPP502是一种高固体份低粘度的强渗透性抗碱底漆,它能深入渗透进混凝土,反应固化后锚固和封闭基面,为后道涂装提供良好表面。

2、环氧腻子补平层

由于混凝土表面凹凸不平,需采用腻子补平,环氧腻子具有极佳的附着力、耐碱性、耐腐蚀性和强度,是一种理想的补平材料,可以增加混凝土表面强度和涂层耐久性,提高涂层的抗渗透性。

3、屏蔽型环氧厚膜型中涂漆

是一种高固体份厚膜中涂漆,具有极佳的附着力、耐碱性和抗渗透性,涂装后增加涂层厚度,增强整个涂层的抗渗透性。 2.4耐候性优异的脂肪族聚氨酯面漆

该涂料常作为各种恶劣气候条件下长效涂装系统的面漆,涂膜具有极佳的耐盐雾性、耐海洋大气腐蚀性,在强烈日光紫外线照射不易降解、粉化和变色,能使涂层长期保持良好外观。 3、桥梁混凝土涂装配套方案

桥梁混凝土涂装方案的确定要考虑以下因素:

3.1所处腐蚀环境:包括水上或水下,浪溅区、承重梁或路面等;

3.2混凝土表面状况:是否有开裂现象,表面平整光滑度,疏松度和强度等;

桥梁建成后,如未对混凝土表面进行防腐处理,在经过若干年后,混凝土表面可能因腐蚀出现裂纹、松动、凹陷、孔洞等现象,随使用时间而程度不同。在涂装时需采取不同的防腐处理措施。

3.3防腐层是否有抗裂性设计要求:如果已出现混凝土内钢筋腐蚀造成混凝土开裂,涂装后是不能保证涂层因混凝土的进一步开裂而出现裂纹,这将造成局部防腐涂装失效,在这种情况下,采用粘贴玻璃纤维布层提高涂层抗裂性能是必要的,对于桥墩,视原混凝土开裂程度和防腐设计要求进行局部粘贴玻璃纤维布或整体缠绕都是可行的防裂措施。 3.4防腐蚀设计年限要求及维修重涂间隔时间计划。

对于新建的或腐蚀尚不严重的桥墩混凝土,推荐的防腐涂装方案如下: 类别 所用涂料或材料 施工方式 涂膜厚度 参考用量  基面处理 见4.1条  

封闭底漆 FPP502环氧封闭底漆 采用辊涂、刷涂或喷涂方式涂装1-2道,直至底材完全封闭。 渗透性底漆(50-100) 0.1-0.2  

找平腻子 FF516环氧腻子 采用刮涂方式满刮一道,直至表面平整顺滑。 / 0.3  

中涂漆 EPM333环氧厚膜型中涂漆 采用辊涂、刷涂或无空气喷涂方式涂装2道。 150 0.4  面漆 PU413脂肪族聚氨酯面漆 采用辊涂、刷涂或喷涂方式涂装2道。 80 0.22  采用该涂装方案,在海洋大气环境下,15年内不需重涂和维修。 注:对于不同的涂装方式和不同的环境,涂料用量的数值会有不同。 4、桥墩防腐施工工艺及质量控制措施 4.1前期工作 4.1.1表面处理

搭设脚手,安装吊船,经安全检查后用电动角磨机打磨混凝土表面,除去表面疏松层。凿去胀裂或松动的混凝土。用高压水枪喷射冲洗墩柱混凝土表面,冲洗后自然干燥。

质量要求为:冲洗后混凝土表面应洁净、牢固密实无松动,局部混凝土凸面磨平,方能进入下一工序。  

4.1.2对桥墩外露的钢筋和型钢进行表面除锈处理,涂刷环氧树脂防锈底漆二道。 4.1.3对混凝土局部大的凹陷、孔洞及裂缝处可以采用丙烯酸乳胶水泥砂浆进行局部修补,再用丙烯酸乳胶水泥腻子批刮,也可以先涂装环氧封闭底漆,然后用环氧腻子批刮补平。

4.2封闭底漆施工

环氧封闭底漆为双组份,在使用前将甲乙组份混合后搅拌均匀后即可使用,要求涂刷完成涂膜干燥后,混凝土表面密实,有可见漆层。 4.3环氧腻子施工 

将环氧腻子按规定比例将甲乙组份混合搅拌均匀后,满刮一道,刮平表面。经过中间检查后进入下一工序。

4.4环氧厚膜型中涂漆施工

将环氧厚膜型中涂漆按规定比例将甲乙组份混合搅拌均匀后,可采用刷涂、辊涂或高压无空气喷涂方式施工两道。

注:如需粘贴贴玻璃纤维布,应先铲除表面棱角毛刺,用砂布打磨平滑,去除浮灰。然后正确裁剪布并留有搭接余量,边刷涂料边铺贴布,贴布先上后下,贴实并赶尽气泡,不得皱褶。

 4.5脂肪族聚氨酯面漆施工

将面漆按规定比例将甲乙组份混合搅拌均匀后,可采用刷涂、辊涂或高压无空气喷涂方式施工两道。

 4.6质量检查

该工程可执行如下规范和标准:

“海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范”JTJ275-2001 ”建筑防腐蚀工程施工及验收规范” GB50212-2002 “建筑防腐蚀工程质量检验评定标准” GB50224-95

 



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