10032360m箱梁缺陷修补方案最终版.docx
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10032360m箱梁缺陷修补方案最终版
广深沿江高速公路（深圳段）项目
路基桥涵工程第2合同段
60m箱梁缺陷修补方案
施工单位：
中铁大桥局股份有限公司
编制日期：
二○一○年三月
广深沿江高速公路（深圳段）项目
路基桥涵工程第2合同段
60m箱梁缺陷修补方案
编制：
复核：
工程部：
总工程师：
施工单位：
中铁大桥局股份有限公司
编制日期：
二○一○年三月
广深沿江高速公路（深圳段）项目第2合同段
60m箱梁缺陷修补方案
一、编制范围、依据
1.1、编制范围
广深沿江高速公路（深圳段）第2合同段工程机场特大桥上部结构预制阶段预制的60m箱梁。
1.2、编制依据
⑴、《广深沿江高速公路（深圳段）土建工程专用施工技术规程》；
⑵、《广深沿江高速公路（深圳段）项目专项质量检验评定标准》；
二、工程概况
2.1、工程简介
机场特大桥是广深沿江高速公路（深圳段）中部的一段海上桥梁，起讫里程为K66+103~K72+943，全长6.84km。
机场特大桥上部结构自北向南孔跨布置为（16×（5×60m）＋4×60m＋6×（5×60m））整体预制箱梁，采用先简支后连续形式。
广深沿江高速公路（深圳段）第2合同段60m箱梁预制场位于中山市火炬开发区临海工业园东二围，主要承担着机场特大桥228片60m整体预制箱梁的生产任务。
2.2、60m箱梁简介
本标段60m箱梁为单箱双室截面，箱梁顶板宽19.65m，底板宽10.35m，梁高3.5m。
预制长度59.023m，箱梁砼920m3，梁重2384t。
箱梁两侧悬臂长3.65m，悬臂端部厚度20cm，根部厚度50cm，悬臂下缘在距离悬臂端1.55m处设有折点，折点位置悬臂厚度25cm。
顺桥向跨中顶板厚28cm，中墩支点两侧附近加厚至60cm，边墩支点附近局部加厚至79cm。
顺桥向跨中位置底板厚25cm，在支点附近局部加厚至65cm。
顶板横坡通过箱梁预制时顶板斜置形成，腹板设计为斜腹板，外侧斜度为1:
2.8765，内侧斜度1:
3.1235，跨中腹板厚40cm，支点附近增加至70cm。
60m箱梁标准断面见图2.2-1。
图2.2-160m箱梁标准断面图（单位：
cm）
三、60m箱梁缺陷修复
3.1、60m箱梁缺陷情况简述
60m整体预制箱梁制造采用一次浇筑成型的方法，要求8小时内完成混凝土灌注920m3，内箱结构复杂，对混凝土振捣等施工作业要求高，质量不易控制。
60m箱梁主要存在的质量缺陷见下表：
序号
质量缺陷
产生原因
主要措施
1
箱梁外观有分层线、冷缝。
混凝土分层浇注、时间间隔过长
施工预防
2
箱梁翼缘板下有干灰。
混凝土浇筑时散落、在模板上变干导致
施工预防
3
外侧腹板振动棒沿模板下棒产生的振动棒印，以及混凝土表面局部色差过大。
混凝土过度振捣所致
施工预防
4
箱内底板平整度不达标
施工控制不到位
施工预防
5
箱梁外观有泌水、砂线现象。
施工控制不到位
施工预防
6
梁体表面大面积蜂窝、麻面
混凝土振捣不到位
修补
7
局部混凝土振捣不密实、有空洞，露筋
混凝土振捣不到位
修补
8
箱梁脱模导致的箱梁边角混凝土破损
拆模时间控制不到位
修补
3.2、60m箱梁缺陷修补原则
⑴、当混凝土密实，只是表面粗糙或有小面积麻面时，使用与梁体同强度的水泥砂浆抹面，确保箱梁表面平整度（方案一）；
⑵、当存在局部蜂窝、露筋或局部不密实时，应凿除松散混凝土，视有缺陷的混凝土深度确定修补方案：
①、当缺陷深度小于5cm时，清除表面松散的混凝土后，使用C50微膨胀细石混凝土填筑密实（方案二）；
②、当缺陷深度大于5cm时，凿毛缺陷表面的混凝土，使用环氧树脂混凝土填筑密实（方案三）。
3.3、60m箱梁缺陷修补方案
梁体脱模后，项目部派人检查，及时掌握缺陷情况，根据缺陷的性质，分别按方案一、方案二或方案三进行修补。
3.3.1、修补方案一
当梁体拆模后，梁体混凝土只是存在表面粗糙或有局部麻面等外观质量，先用水喷洒使表面湿润，然后采用与梁体同强度的水泥砂浆填筑，使梁体表面平整光滑。
3.3.2、修补方案二
当梁体脱模后，经凿除松散混凝土后确认缺陷深度小于5cm时，清洗干净混凝土接触面，使用C50微膨胀混凝土填筑密实。
C50微膨胀混凝土的配合比如下：
C50微膨胀混凝土的配合比一览表（Kg）
水泥
粉煤灰
矿粉
砂
碎石
水
外加剂
298
86
96
663
1083
149
4.8
所有填充应与缺陷表面紧密结合，在填充物养生干燥后，应坚固、无收缩开裂及鼓形区，表面平整且与相邻表面平齐。
3.3.3、修补方案三
凿毛缺陷表面的混凝土，当缺陷深度大于5cm时，使用环氧树脂混凝土填筑密实，所有填充应与缺陷表面紧密结合，在填充物养生干燥后，应坚固、无收缩开裂及鼓形区，表面平整且与相邻表面平齐。
⑴、材料准备
A、环氧树脂（胶结剂可采用牌号6101）。
B、乙二胺（硬化剂）硬化速度较快，采用纯度为70%以上的乙二胺。
C、二甲苯（稀释剂）或可用甲苯。
D、二丁脂（增塑料）。
E、水泥（填充料），无成团结块。
F、砂（填充料）通过φ3mm筛孔选，干燥。
G、石（填充料）φ5-10mm应筛选干净干燥。
H、立德粉（改色填充料）。
⑵、材料保存
A、环氧树脂应封存于干燥室内，不得置于火炉旁，不得和硬化剂接触。
B、乙二胺应密封储存，使用时可分装成小瓶，使用乙二胺应注意随时盖严瓶口，防止有效物质挥发。
C、乙二胺、二甲苯均为易燃物品，储存室内，不准有明火，室温不能过高，室内禁止吸烟，应备有灭火器，并有专人负责防火工作。
⑶、修补混凝土缺陷参数配方
A、树脂胶（底子）
用途：
涂刷混凝土修补面，保证修补面及修补部分与原混凝土密切胶结。
配方：
环氧树脂100克
二甲苯10亳升
乙二胺6克/纯度（或7毫升）
立德粉30克
B、树脂砂浆
用途：
修补局部较小体积的混凝土缺陷和底面混凝土缺陷。
配方：
环氧树脂100克
二甲苯10毫升
二丁脂5毫升
乙二胺8克/纯度（或9毫升/纯度）
砂（干燥）800克
水泥和立德粉200克
水泥和立德粉之比例视颜色情况确定，一般用立德粉150克，水泥50克。
修补底面需用模板顶压挤实时应配制置流动性较大的砂浆。
此时可减少水泥、立德粉和砂子用量（可使用配方中用量之50～60%）。
C、树脂混凝土
用途：
修补较大体积的混凝土缺陷。
配方：
环氧树脂100克
二甲苯10毫
二丁脂5毫升
乙二胺8克/纯度（或9毫升/纯度）
石（5～10mm）500克
砂600克
水泥50克
立德粉150克
D、湿接底子
用途：
用于混凝土粘结。
配方：
环氧树脂100克
甲苯5毫升
二丁脂3毫升
乙二胺（浓度70%）8毫升
生石粉50克
注：
生石粉通过φ0.6mm筛孔。
⑷、拌和
A、树脂孔稀释剂增塑剂充分搅匀。
B、填充料单独拌和均匀。
C、将硬化剂倾入树脂罐内搅匀，然后倾倒在填充料上搅匀搓揉均匀至流动度为止（拌合不匀流动性较差）。
⑸、材料加温
A、砂石要求干燥，烤干后应放凉。
B、砂石用文火加热（使其内部蓄热）可升温至35～40℃。
C、树脂加温以能流动为度，不要用明火直接烘烤。
D、水泥、立德粉等均不加温。
3.3.4、空洞修补
⑴、60m箱梁空洞修补步骤
①、表面清理：
彻底消除劣质混凝土，再轻轻剔除由于凿除劣值混凝土而受损的表层，吹净表面粉尘，烤干表面。
②、修补预应力管道时，先穿入钢绞线再用铁皮将破损的管道覆盖牢固，不得漏浆，避免堵塞管道。
③、选择配方：
A、修补侧面混凝土空洞时，宜用低流动配方，以便分层砸实，防止流坍。
B、修补底面混凝土空洞时，宜用高流动配方，便于利用模板顶紧挤实。
C、修补较大体积的混凝土空洞宜用树脂混凝土，分层砸实，最后用树脂砂浆照面抹平（在与原混凝土的接表上涂刷树脂胶后也应先铺一层树脂砂浆）。
⑵、修补操作要求
打底子：
用树脂胶涂刷修补面，力求薄而匀，有些未除净，粉尘则用刷子反复搓刷，使粉尘混入树脂胶，增强粘着力，砸实和抹面分二层砸实，表面树脂砂浆照面刮平，然后将抹子加热抹光表面，注意修补完后一段时间后上部与旧混凝土粘接缝可能因树脂砂浆下坍而形成粘接不好，可以在树脂砂浆适当硬化后用热“抹子”二次赶压挤实，修补底面片状空洞时可将树脂砂浆（或腻子）先摊在在底模板上，然后顶紧底模板直至树脂砂将从四边挤出为止，个别情况下特别大的空洞也可以先立模灌造高台，低水灰比混凝土，然后待混凝土硬化拆模后再沿新旧混凝土接缝处开槽用树脂砂浆填补接缝接成整体。
此时应该在新旧混凝土强度达到设计标号且混凝土已大体完成收缩后进行。
⑶、养生
在暖季一般都采用自然养生，此时注意树脂未充分硬化之前防止淋水及潮汽损坏粘接面。
低温期或在希望修补部分的树脂砂浆迅速达到要求强度时可采用加温养生，使环境温度较高促进硬化（此时对树脂混合物的粗集料先行加热）推荐下列养生方法：
①、热砂袋保温法：
将砂加热至100℃左右，装成砂袋复盖在修补面上，必要时在砂温下降后，再换一次热砂袋。
②、在修补部位搭成小暖棚，用暖气片形成局部较高温度的环境养生，如无条件用暖气片时可用薄铁皮将修补面覆盖，再生小火炉烘烤。
③、较重要部位的修补应同时制作试件一组或二组，以鉴定强度，试件规格：
树脂砂浆用7.07×7.07×7.07cm立方体树脂混凝土用10×10×10cm立方体强度鉴定方法与水泥混凝土相同。
3.3.5、色差修补
因布料厚度不均、振捣方法或时间掌握不当等方面原因所导致的箱梁混凝土表面局部色差过大，除加强施工预防之外，采用全新水性混凝土透明保护工艺处理。
⑴、施工工艺
①、针对混凝土存在的部分蜂窝、麻面、离析、错台、砂浆等混凝土缺陷，遵循“尽可能保持原有浇注混凝土本色，尽可能少修补”的原则，采用专业的混凝土修补材料和修补措施进行精细的修补。
②、在修补工艺完成后针对原有的绣迹、色斑、污染及修补后留下的色差，采用专业的基底调整材料，现场调配与浇注混凝土接近的颜色，进行多次色差的调整，尽可能保持混凝土经调整部位和未经调整部位颜色一致。
③、采用高耐候性4F型氟树脂透明涂料组合（底漆、中层漆、罩面漆）进行涂装，底漆涂装后颜色会稍稍加深，混凝土表面已具有防水功能；中层漆涂装后，混凝土表面“浮粉”的感觉完全消除了，颜色又稍微加深一些；在氟碳透明罩面漆涂装后，表面呈现微微丝光的感觉，混凝土原有的基底纹理呈现更加明晰。
⑵、涂料施工
①、下涂材：
采用滚涂方式，滚涂均匀，不得有漏涂；喷涂间隔时间大于30分钟；
②、中涂材：
采用滚涂方式，滚涂均匀，不得有漏涂；喷涂间隔时间大于3小时；
③、上涂材：
采用滚涂方式，滚涂均匀，不得有漏涂；喷涂间隔时间大于3小时。
四、60m箱梁质量缺陷预防措施
针对箱梁混凝土表面分层现象明显、腹板残留振动棒印、过振导致混凝土表面色差过大、箱内底板不平整、砂线等外观质量缺陷，除进行表面粉饰外还要通过改进或优化施工工艺、加强质量控制与监督等方面加以预防，具体措施有：
①、60m箱梁采用单箱双室截面，单片梁920m3混凝土采用一次浇筑成型的施工方法，浇筑时间较长，易形成施工冷缝，使混凝土表面颜色不一致，为改变这一外观质量缺陷，就必须要改进施工工艺和加强工艺实施监控：
布料顺序由原来的三个腹板同时进行改为先浇筑中腹板至1.2m～1.5m，然后转至两边腹板连续浇筑至箱梁腋下，为减少间隔时间，边腹板每层浇筑都从跨中向两端进行，避免因布料分层时间过长而形成的冷缝现象；布料厚度采用专门制作的标尺严格探测，保证布料厚度均匀。
对布料顺序和厚度，要求在现场值班的技术和管理人员严格监控，确保施工工艺的落实和外观质量的控制。
②、随着气温的升高，翼缘圆角及腹板与顶板交界处，更加容易形成干灰现象，导致该处混凝土表面出现白斑。
在布料时，采用挡灰板紧跟布料软管遮挡，尽可能的减少溅到翼缘圆角处的混凝土；对少量落到该处的混凝土，安排专门的刮灰人员，使用L型工具及时清理至腹板内；浇筑至顶板时，对该部位采取振动棒紧贴模板振捣，减少干灰现象引起的斑点。
③、由于梁体结构设计的特殊情况，为保证箱梁腹板与底板交界处的混凝土密实，第一层混凝土布料后必须紧贴侧模沿保护层下棒振捣，为减少振动棒印，从第二层布料开始在钢筋笼骨架内下棒振捣。
边腹板采用斜腹板设计方案，为防止因过振而出现腹板表面混凝土局部色差过大，对边腹板内外侧振捣采用不同的振捣时间：
外侧气泡容易排出，振捣时间一般控制在10s～20s；内侧振捣时间对第一层以底板倒角及齿块饱满为原则，以上每层宜控制在30s～40s。
④、箱梁箱内底板平整度及混凝土泌水形成的砂线现象，通过施工过程质量控制，箱内底板收面严格采取三次收面：
先在底板补料振捣完成后，使用2m靠尺刮平，随后使用抹子进行第一次抹面，接近初凝时再进行第二次收光抹面。
在混凝土浇筑过程中，试验室及时检测混凝土工作性能，发现异常迅速处理，保证混凝土质量。
⑤、优化施工工艺：
大跨度箱梁采用薄壁结构，加之跨中一段腹板中两层双波纹管的布置形式，在钢筋骨架范围内振捣棒插入到底板处相当困难，导致腹板与底板交界处易漏振形成孔洞。
为防止该类缺陷的形成，在箱梁混凝土灌注时，第一层布料后，桥面振捣人员采取在保护层范围内插入振动棒，完成振捣后，从第二层开始在钢筋骨架内下棒振捣，以保证箱梁外观质量。
同时，由于箱内内模支撑杆密集，移动振动棒和操作不方便，振捣速度往往比布料速度缓慢，故在第一层和第二层布料完成后，暂停布料使内箱振捣人员有较充足的时间通过内箱振捣孔进行全面振捣。
⑥、加强拆模工艺控制，杜绝硬拉强撬现象的发生，掌握拆模的时间，保证拆模时混凝土强度满足要求，减少模板拆除过程中导致边角混凝土掉落。
对不小心损坏的边角，清洗干净混凝土接触面后，使用同强度的细石混凝土修饰，修饰必须确保棱角分明。
⑦、加强技术交底和责任划分：
项目部已组织相关人员，多次进行箱梁混凝土浇筑技术交底，在人员有变动时，再次进行交底，确保每个人都熟练掌握关键点，减少施工质量控制盲点。
在施工过程中划分振捣责任区，加强管理，严格实行奖惩制度，提高工人责任心与积极性，提高箱梁混凝土施工质量。
⑧、加强质量监控：
每次混凝土浇筑，项目部派出有经验的技术和施工人员，全面监控振捣质量。
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