山东鲁桥建设有限公司 250021
摘要：桥梁孔洞在新建、维修等项目中经常遇到，因加快工程进度或急需开放现场交通等要求，需要对桥梁孔洞进行快速修复。目前常规砼配置施工因强度增长周期较长，不能满足上述要求，采用环氧树脂砂浆或环氧树脂砼又因成本过高不经济，也非施工单位首选修复措施。本文详细介绍了在青岛大沽河项目中采用快硬高强混凝土在修复桥梁孔洞的应用施工过程，以便为其他桥梁孔洞修复时提供借鉴经验。
关键词：快硬高强砼 修复桥梁孔洞 技术研究应用
1.问题现状
在新建桥梁施工及桥梁使用过程中，会经常遇到各类桥梁孔洞，各种桥梁孔洞形成原因主要有以下三种形式；一是在新建桥梁施工中，为便于人员进出或材料拆除等经常需要在上部结构梁体中预留人洞（见图1），该类人洞在梁体施工完成后，需要将梁顶人洞进行封堵，待封堵混凝土达到足够强度后，再进行桥面铺装作业；二是在桥梁施工中也经常遇到处理缺陷等原因开凿的孔洞（见图2），此类人洞需要将缺陷处砼凿除到位后，尽快修复孔洞，以免影响下步施工工序；三是在桥梁使用过程中因车辆超载或交通事故等各种原因造成的桥面孔洞。
.png)
图1 梁顶预留人孔
.png)
图2预应力锚槽开凿孔洞
对于梁体顶板的人孔，以往大多采用与梁体同等级的常规混凝土进行修复，采用这种方案进行修复有两个问题，首先新旧混凝土的变形不协调将直接导致修复周边产生裂缝，而这个裂缝就是运营期间向箱梁内部渗水的主要通道；其次，常规混凝土浇筑完成后需要养护时间较长，一般14天左右才能达到强度要求，在气温较低时时间可能更长，在工期较为紧张的压力下，常规混凝土修复方案对于项目而言也不是最佳选择。桥梁孔洞修复材料若采用环氧砂浆或环氧砼时，当修复孔洞的砼数量较少时，项目施工单位或可接受，当修复的孔洞数量较多，使用修复材料数量达到十几甚至几十立方，成本较高，施工单位一般也不会采取高成本方案。
孔洞修复方案采取何种方式，施工单位均会综合考虑，既要考虑工期因素，又要考虑施工成本，最终采取最佳修复方案。
2.高强快硬修复材料
2.1修复材料特点及性能
本文推荐使用高强快硬修复材料为砂浆干料，现场使用时只需按比例掺加拌合用水即可，使用方便；也可在拌合时按照一定比例掺加部分碎石配制成的混凝土，进行修补孔洞。修复材料拌合而成混凝土热膨胀系数与混凝土接近，并与多种材料的粘结力很强，具有抗渗、抗冻、耐盐、耐碱、耐弱酸腐蚀的性能。不燃、不爆、不污染环境，对人体健康无害。可在潮湿基材表面施工，不需干燥，可在潮湿环境或水下硬化。操作施工方便，与普通水泥砂浆或混凝土施工相仿，成本低，仅为环氧树脂砂浆30-50%。
基于修复材料的特殊性能，修复混凝土12h龄期的抗压强度不会低于40MPa，1d的抗压强度不低于50MPa，最终抗压强度不低于60MPa，且与旧混凝土的粘结性能良好(见图3)，充填性良好（见图4）；抗冻性能、抗渗性能优异。该类修复混凝土对养护条件要求低，抹面完成后禁止洒水养护，也不需要保温养护。
2.2修复材料配比
修复材料配比一般采取：修复砂浆:水:碎石=100:6.5:50, 以每方修复混凝土2500kg计算,则每方需要修复砂浆1600kg,水104kg,碎石800kg，现场可按照100kg为一个搅拌单元，人工进行现场拌合即可。
.png)
图3修复材料与旧混凝土界面粘结性
.png)
图4 修复材料的充填性
3.修复施工方法
3.1修补面处理：混凝土界面彻底清理，处理后的表面不得留有松动的碎石及浮灰、油污、污水等杂物。
3.2计算材料用量：精确测量修复区域的体积，根据修复材料配比，以每立方分米2.4公斤计算所需材料总量。
3.3配料并预先搅拌：A、B组分干料各取总量的50%进行充分搅拌，直至混合料颜色一致。如总量较大，可分多次进行干料搅拌，在加水搅拌前需将所有干料全部拌好。一般4个人一次可以拌制100kg修复砂浆（图5）。
3.4加碎石：当修复区域的深度超过10cm时，需要加碎石配成混凝土使用，混合料和碎石重量比控制在100:50，采用10～20mm干净、坚硬碎石。
3.5拌合：将混合料置于平板，一次性加混合料总量6.0%～6.5%的水，并充分搅拌，直至均匀、有良好的流动性和粘性为止（图6）。
3.6抹面：将搅拌成的材料置入施工作业面，将其摊平，并用平板振或振捣棒振捣密实，在初凝前精心抹面。无需专门养护，并禁止向表面洒水。
.png)
图5 人工拌和修复材料
.png)
图6 拌合好的修复材料
4.注意事项
4.1控制干料搅拌质量：（1）速修材料A、B组分干料搅拌一定要充分，直到混合料颜色成均匀一致的灰色。（2）加水量计算不包括碎石的重量。（3）按建议的碎石比例加用碎石，过多碎石会影响混凝土密实性和强度，还会影响抹面。
4.2碎石的要求（1）连续级配的碎石，（2）碎石粒径控制在10毫米到25毫米之间，（3）碎石要尽可能干净。严格按要求选用碎石，碎石的规格对混凝土的性能表现起很重要的作用。
4.3加水：严格按（6.0～6.5%）比例加水。通常需要搅拌一定的时间才能使材料获得良好的流动性和粘性，流动性和粘性会随着搅拌时间的增加而增加。在实际施工中，需要适当增加用水量才能满足搅拌要求也属于正常情况，但一般情况下不要超过6.5%。
4.4振捣：使用振捣棒或平板振捣器进行充分振捣，振捣对发挥材料性能有良好的作用。
4.5气泡：配制的快硬高强混凝土在初凝前不断有气泡冒向顶面，在初凝前不断用抹子收面可以有效的减少表面气孔数量。
4.6修补面坡度控制：由于配制的快硬高强混凝土有较大的流动性，具有自流平特性，要通过不断收面直到初凝来控制修补面的坡度。
4.7颜色：（1）施工后快硬高强混凝土颜色比普通混凝土略深，但随着时间的推移，它和普通混凝土的颜色会越来越接近，（2）如果加水量较多或者振捣提浆非常充分，可能还会出现表面黑颜色聚集的情况，初凝前不断做面可以有效分散黑颜色，另外投入使用后随着时间的推移黑颜色会慢慢消失。
4.8投入使用：（1）投入使用前建议进行强度检测，达到要求后方可投入使用，（2）如果条件允许，尽可能推迟投入使用的时间，更长的保养时间能够使快硬高强混凝土的性能得到更好的发挥，（3）要避免强度没有达到设计要求就投入使用，早期的损伤对快硬高强混凝土是致命的。
4.9和其他材料混合：切勿将快硬高强砂浆和（除碎石以外的）水泥等其他材料混合使用。
5.结论
快硬高强混凝土修复材料修复桥梁孔洞方法简单，现场可操作性强，工人容易掌握，对养护条件要求不高，成本相对较低，适应小区域修复，是施工单位修复桥梁孔洞的适宜选择，期望该方法在新建桥梁或旧桥维修加固施工中得到更加广泛的应用。
参考文献
公路桥涵施工技术规范(JTG/T F50-2011)。人民交通出版社，2011.08，381页。
公路工程水泥及水泥混凝土试验规程（JTG E30-2005）。人民交通出版社，2005.08。143页
公路桥梁加固施工技术规范（JTG/T J23-2008）。人民交通出版社，2008.10。84页
作者简介： 张淑华（1974.10），女（汉族）本科，菏泽市巨野，山东鲁桥建设有限公司，职称：高级工程师；研究方向：路桥施工技术； 18615424134 。