[發明專利]硫酸鹽腐蝕重載鐵路橋墩多層次加固方法

有效

• 申請號: 201810355159.3
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108625299B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 劉永前;張彥兵;李曉永;陳樹禮;李勇
• 申請（專利權）人: 石家莊鐵道大學
• 主分類號: E01D22/00
• 分類號: E01D22/00;E01D19/02;C09J1/00;C09J11/04;C04B28/04;C04B111/28;C04B111/70
• 代理公司: 北京青松知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11384
• 代理人: 鄭青松

本發明公開了一種硫酸鹽腐蝕重載鐵路橋墩多層次加固方法，屬于橋梁工程領域，包括確定表層混凝土損傷層的厚度、清除損傷層、涂刷高效界面粘合劑、鋼套環拼裝、注入高流動性膨脹型水泥基灌注料、鋼套環罩面及金屬熱熔噴鍍等步驟。本發明可用于鹽堿腐蝕混凝土橋墩多層次加固，具有多重防護、成本適中、耐久性好等特點。

技術領域

本發明涉及一種加固方法，具體的說是一種硫酸鹽腐蝕重載鐵路橋墩多層次加固方法。

背景技術

鋼筋混凝土橋墩是全球橋梁主要的橋墩形式。近年來，不少橋墩的病害問題日益引起工程界和學術界的重視。橋梁墩臺的病害不僅反映了墩臺的耐久性等狀況，同時對橋梁運營中的結構適用性有所影響，隨著病害的不斷累積會造成橋梁結構整體安全性和承載力降低。硫酸鹽在我國西北內陸鹽湖附近及黃河三角洲附近廣泛分布，在濱海區域還有氯離子存在。工程調查表明，硫酸鹽腐蝕是造成混凝土材料破壞的最普遍化學因素，而氯離子侵入是導致鋼筋銹蝕的首要原因。目前，世界上提出了不少混凝土結構加固方法，但這些方法針對的耐久性問題往往比較單一，且防護層次也較單一，對鹽堿腐蝕區域混凝土橋墩的加固不甚有效。本發明旨在提出一種多層次的，同時針對硫酸鹽腐蝕和氯離子侵入的綜合加固方法。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種硫酸鹽腐蝕重載鐵路橋墩多層次加固方法，通過剔除已腐蝕的材料，替換以高強度、低孔隙率、高耐久性的材料，對于加固受鹽堿腐蝕的重載鐵路混凝土橋墩具有參考意義。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

一種硫酸鹽腐蝕重載鐵路橋墩多層次加固方法，包括如下步驟：

步驟一：確定表層混凝土損傷層的厚度

確定橋墩表層混凝土損傷層厚度的方法為超聲波探測法，具體包括單面平測法和逐層穿透法；

其中，精確確定表層混凝土損傷層的厚度，目的是將橋墩腐蝕層完全去除，代之以更高性能的材料；

步驟二：清除損傷層

所述的損傷層包括混凝土損傷層和鋼筋銹蝕層，對混凝土損傷層，采用敲擊法或鑿出法清除；對鋼筋銹蝕層，則采用噴砂法或酸液清洗法清除鐵銹；再用潔凈水沖洗清除損傷層后的暴露面；

步驟三：涂刷高效界面粘合劑

在混凝土暴露面干燥后涂刷高效界面粘合劑，該粘合劑配合比為：P.O.42.5普通硅酸鹽水泥1份，賽柏斯水泥基滲透結晶型粉劑0.8～1.2份，硅灰0.4～0.7份，水1份，高效減水劑用量以使拌合物易于流動為準；攪拌均勻后涂刷至混凝土暴露面上，用量為200g～400g/m²。

其中，涂刷高效界面粘合劑的目的是將舊材料和新材料緊密粘結在一起，使之共同工作；

步驟四：鋼套環拼裝

所述的鋼套環輪廓與橋墩原橫截面形狀相同，但比橋墩原尺寸粗5～10cm，且外表面粗糙；鋼套環的高度應超過橋墩硫酸鹽腐蝕區域上下方各30～50cm，鋼套環的橫截面積應為橋墩原橫截面積的1％～2％；將鋼套環拼裝至待加固橋墩上；

其中，鋼套環的引入有兩個目的，一是代替已銹蝕的鋼筋承擔壓力，二是形成約束體系，即鋼管混凝土結構，使混凝土的強度提高，從而保證橋墩的承載力和延性；

步驟五：注入高流動性膨脹型水泥基灌注料

所述的高流動性膨脹型水泥基灌注料須注入至鋼套環與橋墩間隙中；該灌注料的配比為：P.O.42.5普通硅酸鹽水泥1份，活性氧化鎂膨脹劑0.08～0.15份，水0.35～0.45份，賽柏斯摻合劑0.015～0.03份，羥乙基甲基纖維素0.002～0.007份，石英砂1-2份，高效減水劑用量以使拌合物易于流動為準，并保濕養護14天以上；