摘要：本文主要研究了環氧樹脂在剛架拱橋中的應用，通過向焊接鋼板間的空隙內及拱腿與拱座間的空隙內灌注環氧樹脂漿液，填補剛架拱橋邊緣部位和結合部位裂縫，增加剛架拱橋的抗壓、抗拉強度，提高承載能力延長其使用壽命。

 

　　關鍵詞：環氧樹脂；剛架拱；空隙；壓力灌漿

 

　　Abstract: This paper studied the application of epoxy resin in the Steel Arch Bridge with epoxy slurry through the gap between the welded steel plate and the gap between the arch legs and arch perfusion, to fill the frame arch bridge edges and binding sitecracks, increasing the Steel Arch Bridge with compressive strength, tensile strength, and improve the bearing capacity to extend its service life.

 

　　Key words: epoxy resin; Framed Arch; gap; pressure grouting

 

　　中圖分類號：TU74  文獻標識碼：A   文章編號：2095-2104（2012）

 

　　一、剛架拱橋與環氧樹脂

 

　　賢友河大橋位于萊陽市濱海大道賢友河上，擬建2-40米，橋面寬34米的剛架拱橋，始建于2011年。

 

　　剛架拱橋的優點：外形輕巧美觀、自重輕、整體性好、橋下凈空大、預制裝備程度高、結構受力明確、節省材料等。

 

　　剛架拱橋的缺點：

 

　　①主拱腿、弦桿根部（拱腳處）、橫系梁上緣裂縫。拱腿作為主要支撐構件，直接決定著橋梁的安全性，經調查表明剛架拱橋尚未出現明顯的破壞性裂縫，個別出現拱腳裂縫。

 

　　②上弦桿、主節點、次節點結合部位裂縫。上弦桿、主節點、次節點結合部位出現的裂縫具有一定的普遍性。

 

　　③本橋在拱肋的1/4、1/2設計預制安裝節點，節點連接為預埋鋼板對焊連接處，連接處是受力的薄弱環節，極易出現裂縫。拱腳在安裝后一般采用高標號水泥砂漿灌注固定拱腿，不易施工,易產生縫隙、砂漿不密實，易產生輕微的變形裂縫而影響鋼架拱橋的使用壽命。

 

　　環氧樹脂在橋梁及結構物的結構加固中，使用非常廣泛是效果較好、粘結力較強的經濟實用材料。它既有較高的抗拉強度，又有較高的抗壓強度。可以彌補混凝土的抗拉強度較低的問題。經實踐、試驗證明，環氧樹脂抗拉強度可達到17Mpa，抗壓強度可達到50Mpa以上。而且和易性、流動性較大，與高標號水泥砂漿相比，灌注拱腿施工更便于施工，質量有保障。

 

　　二、使用環氧樹脂的情況介紹如下：

 

　　(一)應用部位

 

　　1、本橋拱肋在1/4、1/2連接處的焊接鋼板間的空隙內，灌注環氧樹脂漿液。

 

　　2、拱腿與拱座間的空隙內，灌注環氧樹脂水泥砂漿。

 

　　(二)環氧樹脂的配合比：

 

　　1、環氧樹脂漿：6101環氧樹脂：二甲苯：鄰苯二甲酸二丁酯（以下簡稱二丁酯）：乙二胺=100:10:10:8

 

　　2、灌注環氧樹脂砂漿：6101環氧樹脂：二甲苯：二丁酯：乙二胺：水泥：干砂=100:10:10:8:250:350

 

　　3、設備：空氣壓縮機1臺、壓力罐1臺、透明塑料管、灌注導管等，以上設備根據灌注量大小配備。

 

　　(三)工藝流程 ：

 

　　1、焊接鋼板間空隙內灌注環氧樹脂漿工藝。

 

　　（1）鋼板在焊接前進行除銹、去污處理。在焊接鋼板的過程中，在縫的低端焊接直徑5mm的鐵管作為注漿孔，在焊縫的頂端焊接直徑5mm的鐵管作為排氣孔，并檢查是否通氣流暢。

 

　　（2）配制環氧樹脂漿液：根據焊縫的灌漿量、壓力罐的容量確定一次配制環氧樹脂漿的用量，配料順序取環氧樹脂--二甲苯--二丁酯三者混合快速攪拌均勻，最后加乙二胺，再次快速攪拌均勻。

 

　　（3）將灌漿導管與壓力罐的出漿孔連接，壓力罐的充氣孔與空壓機的出氣孔連接，并固定牢固。

 

　　（4）向壓力罐內注入環氧樹脂漿液，一次灌注不超過壓力罐體積的2/3.灌注前關閉壓力罐的出漿閥門，開啟漏斗下的閥門，漿液通過漏斗灌入壓力罐內然后關閉閥門。

 

　　（5）利用空壓機向壓力罐內充氣，空壓機調整到自動充氣位置，壓力一般控制在0.2~0.255Mpa左右（可根據實際情況適當調整）。

 

　　（6）打開壓力罐出灌漿孔開關，通過灌漿孔開關適當調整灌漿速度，自排氣孔出漿后關閉出漿孔閥門。快速拔下灌漿孔的導管并進行封堵嚴密不得漏漿。

 

　　（7）注意事項：

 

　　A、灌漿易采用透明塑料管，以便觀察注漿速度。塑料管內出現氣泡情況時，應立即關閉壓力罐出漿孔閥門，保證空氣不進入灌漿體內。如果灌漿體未灌滿，及時向罐體內補充漿液（操作按步驟（4）），直至排氣孔出漿液為止。

 

　　B、灌注過程必須連續，根據灌注時間及時準備漿液，常溫下漿液配制后30-40分鐘內灌注完成，24小時后可以拆除焊縫導管后，進行補焊（焊接時注意降溫以防止環氧樹脂高溫老化）。

 

　　C、二甲苯、乙二胺屬于易燃易揮發、有毒物質，配制過程中注意防火防毒，確保施工安全。

 

　　D、灌注過程中安排專人觀察壓力罐、空壓機壓力值及灌漿進度情況。

 

　　E、環氧樹脂有較強的腐蝕性，使用過程中注意及時更換透明導管。

 

　　2、環氧樹脂砂漿的灌注工藝：

 

　　（1）拱腿就位后，利用木條（厚度5厘米左右）將拱腿與拱座間的空隙（底部及兩側）封閉，不得漏漿。

 

　　（2）配制環氧樹脂砂漿：根據灌注體積的大小確定環氧樹脂砂漿的用量，確定一次配制環氧樹脂砂漿的用量，配料順序取環氧樹脂--二甲苯--二丁酯三者混合快速攪拌均勻，再加入乙二胺，快速攪拌均勻，最后加入水泥、干砂攪拌均。

 

　　（3）利用導流槽將環氧樹脂砂漿灌入灌注孔內，頂部預留5CM的后補水泥砂漿抹面。

 

　　（4）將拱腿與拱座間的木條拆除后，利用高標號水泥砂漿將四周封閉并進行正常養護。

 

　　（1）注意事項：

 

　　A、拱腿和拱座間空隙保持干燥無污物。

 

　　B、拌合用砂要進行烘干處理，不得含有水分。

 

　　C、環氧樹脂砂漿凝固后方可用高標號砂漿封閉。

 

　　D、安全事項同灌注環氧樹脂漿。

 

　　通過采取以上措施，使鋼架拱的鋼板間焊接空隙填充環氧樹脂，拱腳處的原高標號水泥砂漿換成強度更高的環氧樹脂砂漿,附導管安裝及壓力罐制作示意圖如下：

 

　　三、小結

 

　　環氧樹脂是一種粘結力強、抗壓、抗拉高的經濟型實用材料，在剛架橋的建造中利用壓力灌漿機向剛架橋焊接鋼板間隙中注入環氧樹脂漿液這一工藝，能夠更好的彌補剛架橋的剛度、強度，客服或減少剛架拱橋容易出現裂縫的缺點，使剛架橋在其美觀外形的基礎上更加堅固耐用。