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搜索“水下玻纤套筒环氧树脂灌浆料”的,多半是正在做桥梁或码头加固方案的结构工程师或施工队长,他们最关心的是这套工艺能不能替代传统围堰、水下固化效果是否可靠、以及具体到手的施工参数。我结合15年现场经验,把那些规范上查不到、厂家不会说的实操细节和最新标准补充进来。
很多人以为这套系统的卖点是防腐,但实际在工地上,它最大的价值是省掉了围堰和排水的时间。以我们去年在浙江某跨海大桥桥墩修复为例,水深6米,按传统做法搭钢围堰加抽水至少需要12天,而采用水下玻纤套筒配合环氧灌浆,从套筒安装到灌浆完成只用了3天。环氧灌浆料的初凝时间控制在40-60分钟(25℃水下),这个窗口期足够一个熟练班组完成单根墩柱的灌注。但要注意,水温低于10℃时,环氧的固化速度会明显变慢,需要按厂家配比添加专用促进剂,否则容易造成灌浆料未固化就被水流冲散。
市面上的水下环氧灌浆料很多,但真正能用于玻纤套筒加固的,必须满足GB 50550-2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》中对水下环氧树脂的要求。经验上说,三个参数最关键:一是与混凝土基面的粘结强度,水下环境不能低于2.0MPa(我们实测过,合格的体系能达到2.5-3.0MPa);二是水下抗分散性,也就是材料入水后不能明显离析,这个看流动度损失率,要求5分钟内流动度损失不超过15%;三是28天收缩率,必须控制在0.02%以内,否则套筒与旧混凝土之间会产生微缝隙,导致后期渗水。另外,灌浆料的密度要接近1.8-2.0 g/cm³,太轻了在水下容易上浮,太重了会沉底导致填充不密实。
水下玻纤套筒施工成败往往不在灌浆本身,而在前两步。第一是套筒底部密封。很多人直接用密封条压紧,但水下潮汐段或流速超过0.5m/s的环境,密封条容易被冲开。我们现在的做法是:在套筒底部先贴一层可压缩密封条,再用快凝型水下环氧封口胶在外部做一圈“裙边”,厚度不小于20mm,宽度覆盖密封条外沿至少50mm,等封口胶初凝后再灌浆。第二是灌浆管布置。套筒高度超过3米时,必须从底部两侧对称布管,单管灌注高度控制在1.5米以内,然后逐段上提,否则容易形成气穴。第三是顶部封边。灌浆完成后,顶部要用水下封盖胶堆出45度斜坡,这个斜坡不是为了好看,而是为了导流——水流直冲套筒顶部缝隙,时间长了会从微裂缝渗入,斜坡能有效分散水流冲击力。
很多工地质检只检查套筒安装垂直度和外观,这是不够的。根据JTG/T J22-2008《公路桥梁加固设计规范》和GB 50367-2013《混凝土结构加固设计规范》的要求,水下玻纤套筒加固体系验收时,必须做两项检测:一是灌浆密实度检测,用敲击法或超声波法,空鼓面积单点不超过200cm²,且总面积不超过套筒表面积的5%;二是粘结强度拉拔检测,在套筒上钻取芯样(直径50mm),拉拔值不低于设计值的80%。实际操作中,我们遇到过套筒顶部灌浆不密实的情况,原因是没有在顶部预留排气孔。所以建议在套筒顶部最高点预留两个直径10mm的排气孔,灌浆时看到浆液从排气孔均匀流出再封堵,能有效避免顶部空洞。
原文提到严重破损用“二八法”加固,但没有展开说。这个“二八法”指的是:先用水下抗分散水泥基灌浆料(强度等级不低于C40)填充破损深度超过50mm的坑洞和裂缝,占总体积的80%;等水泥基材料初凝后(一般4-6小时),再灌注水下环氧灌浆料填充剩余20%的间隙。这么做有两个好处:一是水泥基材料成本低,适合大体积填充;二是环氧灌浆料收缩率极低,能保证与玻纤套筒的紧密结合。但要注意,水泥基材料与环氧之间必须保证界面干净,如果水泥基表面有浮浆,要用高压水枪冲洗干净,否则两层之间会脱开。以我们处理的某码头墩柱为例,破损深度最大达120mm,采用二八法施工后,28天钻芯取样显示,界面粘结完好,无分层现象。
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