桥梁水下桩基病害湿固性环氧混凝土修补技术

　　摘要：桥梁水下桩基病害是目前桥梁的一个通病，若不及时修补处理，病害的存在将加速钢筋的腐蚀与混凝土胀裂剥落，严重影响结构的耐久性及安全性，给桩基及整个桥梁造成极大的安全隐患。文章结合工程实际，经多方案试验研究，提出了水下修补新技术，供相关人员参考。

　　关键词：桥梁水下桩基；修补加固；湿固性环氧；混凝土；修补技术

　　桥梁水下桩基病害维修加固施工，传统的围堰干水方法施工成本过于昂贵，不适合用于点多面广的修补，常用的湿固性环氧混凝土施工烦琐，质量难以保证且成本高。本文总结某公路桥梁水下桩基病害维修加固工程经验，提出了水下修补新技术并取得成功。

　　一、桥梁水下桩基病害的特点

　　桥梁桩基病害指桩基露筋、坑洞、砼破碎等现象，这种病害一般不大，不会即时对桩基及桥梁造成危害，但由于环境潮湿，特别是潮差变化区间、浪溅区，若不及时修补处理，病害的存在将加速钢筋的腐蚀与混凝土胀裂剥落，严重影响结构的耐久性及安全性，给桩基及整个桥梁造成极大的安全隐患。这类桥梁桩基病害的形成主要有两个方面，一是桩基施工时没有保护层或保护层很薄；二是桩基砼强度低，成桩后由于水冲刷容易脱离形成空洞。

　　桩基病害个体较小，一般面积约10cm×10cm，深度约5cm，基本每根桩都会出现。通过近年的桥梁检测发现，绝大部分桥梁桩基不同程度存在上述问题，是目前桥梁的一个通病。

　　二、桥梁水下桩基病害的传统维修施工方法

　　传统的桩基水下维修方法为围堰排水修补，简单的单桩钢护桶围堰修补，以上方法施工所必需的围堰、基础防渗和基坑排水往往耗费大量的时间和费用，适合病害集中在单根桩或单个墩的桩基加固。对于点多面广的桩基病害，围堰排水修补方法施工成本过于昂贵，不适合大规模铺开。近年兴起的潜水员水下作业，但一般的混凝土无法在水中与旧混凝土粘结，通常的环氧混凝土只能在干燥的环境被粘物进行粘结，假如遇水或潮湿或水下使用时，有的粘结强度急剧下降，有的甚至无法粘结。水下混凝土病害是一种普遍存在的现象，目前在国内还没有成熟的施工材料和施工工艺。

　　如何修补水下桩基病害，提高修补质量，简化施工工艺，降低工程费用，是一个值得研究的课题。

　　三、湿固性环氧混凝土修补工艺

　　（一）材料要求

　　1．湿固性环氧混凝土：本项目修补用的环氧混凝土应具备良好的湿固性能，从而保证在潮湿状态下的良好修补效果。其湿固性环氧混凝土用的胶结材料应满足表1的相关要求。

　　2．湿固性环氧材料界面剂：采用湿固性胶结材料作为界面剂，配方由厂方提供，其性能指标同样应满足相关要求

　　注：（1）以上各项指标的试件需要在水中环境制作；（2）胶体在海水环境以及潮湿环境能够完全强力固化；（3）胶体倒入水中后与水接触层不能有“白化”层出现影响胶体粘结性能；（4）钢筋：本项目设计所采用的hrb335 钢筋，必须符合国家标准（gb1499 - 1998） 的有关规定；（5）植筋胶：本项目种植钢筋的胶粘剂为a级胶，必须采用专门配制的改性环氧树脂胶粘剂或改性乙烯基酯类胶粘剂，植筋胶需满足在潮湿环境下使用的要求。

　　（二）施工工艺流程

　　凿除松脱混凝土→植入钢筋→涂抹界面剂→混凝土修补→设置模板→拆除模板。

　　（三）施工要求

　　1．整理清理：将孔洞、蜂窝、麻面以及松动的混凝土清除，外露粗骨料，将施工面清理干净。

　　2．按设计要求植入钢筋。

　　3．涂抹湿固性环氧材料界面剂，涂刷过程必须认真仔细，要求涂层厚薄均匀，不漏刷。[Page]

　　4．浇注湿固性环氧混凝土，应使病害部位填充饱满，光滑，对于坑洼部位可用橡皮刮刀刮平。

　　5．待湿固性环氧混凝土浇注完成后，需在修补后湿固性环氧混凝土设置盖板或模盒，其目的是在修补后湿固性环氧混凝土未固化前免受水流的冲击而破坏粘结面，并保障修补面平整光滑。

　　6．盖板由1～2mm厚的橡胶板和0.5mm铁皮组成，在保护修补面时橡胶板需涂刷油脂，与修补面接触压固，铁皮压固在橡胶板外面，修补面固结后可取下盖片，因橡胶板涂刷油脂不会和修补面粘结，保障了修补面美观平整。

　　四、工程应用

　　1．工程概况。某公路桥梁水中桩基病害维修加固工程处理的病害主要是沿线桥梁水下桩基由于施工或水冲刷等原因，部分桩基、承台、系梁及墩柱存在较为严重的蜂窝、麻面、缺损及空洞等病害，部分病害较深钢筋外露，已经影响到结构的耐久性。

　　2．施工工艺。水下作业的施工工艺，若需要潜水员配合，工艺越简单效果越好。清除混凝土垃圾，将缺损部位凿毛；若最大缺损深度大于或等于5cm的病害，按要求植入锚筋，增加连接强度；结合面涂抹湿固性良好的界面剂，以利于新旧混凝土间的结合；采用湿固性环氧混凝土（上面第二种配合比砼）修补；设置保护模板，保证10小时内湿固性环氧混凝土不被水冲刷。拆除模板。以上工序都是潜水员在水下完成，砼的拌和在岸上完成。

　　3．施工效果。水下桩基修补完成后，经水下拍照和抽检抽芯，经检测各项指标满足设计要求。

　　五、结论

　　通过施工试验和工程的实际应用，验证了本施工方法在水下桩基修补所采用的原材料和施工工艺是科学的、有效的，施工质量是可以控制的，可以大大节约工期，减少投资，是混凝土水下病害整治的一条好途径，检测得到的成果表明经修补后的混凝土密实度满足预期的工程要求。该项技术适用于所有水工、海岸工程等结构的混凝土水下病害修补，尤其在无法或难于修筑围堰的情况下，运用该项技术更是切实可行。具有显著的经济效益，推广应用前景广阔。在对桩基病害进行处治的施工过程中，对水下病害的修补工艺积累了一定经验，为今后类似工程施工提供了借鉴。相关的施工工艺，有待于在今后相应的工程实践中不断总结、完善和提高。

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