摘要：在现代铁路建设不断发展的过程中，高铁混凝土机构耐久性和服役寿命也备受重视。但是，在高铁混凝土结构使用的过程中，会出现部分外观缺陷，要及时对其修补。以此，本文就对高铁混凝土结构工程修补工艺进行研究。
关键词：高铁；混凝土结构；修补工艺
在桥梁技术不断发展的过程中，超大厚度基础底板也在不断的增加，大体积混凝土被广泛应用到桥梁工程中，因为混凝土材料自身的特点，大体积混凝土裂缝比较常见。混凝土在基础使用，如果出现开裂、漏水、耐久性损伤等，都会影响到结构安全性和防水性能。所以，就要实现高铁混凝土结构工程的二次修补。
1工程实例
此工程施工的工点范围为银西高铁，银西铁路银川至吴忠客运专线YWZQ-1标银川机场黄河特大桥全长约13.8公里。起点位于银川市河东机场，向西上跨黄河至银川南部，沿银川南绕城高速公路接入银川车站。其中，桩基础3868根，墩身台372个，简支箱梁预制梁架设554孔，连续梁11联，56m现浇简支梁13孔，1-96m简支钢桁梁2孔，3×168m连续钢桁柔性拱2联。因地处西北地区，环境干燥，此区段的混凝土结构物表面出现龟裂、气孔、砂线的情况，从而出现表观缺陷的问题。图1为修整混凝土结构，在本次修补整治过程中吸取传统修补施工过程中的问题，通过混凝土表面处理与保护粘结层施工控制点作为切入。首先，彻底清理表观缺陷的部位；之后，在混凝土桥面中涂装底涂，使底涂能够在混凝土中渗透，并且在表面中成膜，再刮涂环氧砂浆（高铁专用特种工程新材料）成为找平层。以此，底涂层就能够实现上下层连接的作用，使附着力增强。
图1 修整混凝土结构
2混凝土结构的损伤分析
混凝土结构损伤指的是在混凝土在使用过程中抵抗多种破坏因素的能力，通过混凝土自身特性和处于的环境侵蚀性所决定。因为铁路工程结构在运营过程中的安全性要求比较高，并且要在露天服役环境中，承载疲劳荷载，所以也使高铁混凝土结构具备耐久性的复杂性与特殊性[1]。
2.1混凝土裂纹、砂线
高铁混凝土开裂、细小砂线为普遍的情况，裂纹和砂线导致水分和有害气体渗入到混凝土中。出现裂缝和砂线的主要原因包括温度变化、混凝土失水收缩、混凝土老化、荷载力等作用。
2.2混凝土碳化
混凝土是通过氢氧化钙化合物晶体和集料固化构成的高碱性物质，pH值为12-13，和大气酸性气体出现化学反应，从而实现混凝土碳化。PH值超过10.5的混凝土能够对钢筋表面钝化膜进行保护，避免钢筋收到腐蚀。碳化混凝土PH为8-9，导致混凝土无法保护钢筋[2]。
2.3氯盐侵蚀
寒冷或者沿海地区的环境中，混凝土会受到氯盐的侵蚀。氯盐中的氯离子回合凝胶体中的CaCl2，使混凝土碱性得到降低，之后对钢筋钝化膜造成破坏。
2.4硫酸盐腐蚀
硫酸盐利用水泥水化物的作用，实现膨胀性钙矾石的生成，从而导致硬化混凝土出现崩坏、开裂的情况，在硫酸盐环境中要避免使用石灰石集料。
2.5冻融循环
冻融循环属于最具代表性物理作用，在饱和水状态混凝土受冻过程中，毛细孔壁会承担渗透压力与膨胀压力，在此两种压力比混凝土抗拉强度高的时候就会开裂。在反复冻融循环之后，混凝土裂缝就会贯通，导致混凝土表面剥离和破绽，降低了其强度，最后完全丧失[3]。
3混凝土结构工程的修补
3.1加强施工原材料质量的控制
在裂纹出现的过程中，材料为主要的因素，避免大体积混凝土在出现裂缝的主要措施就是管理施工材料，严格选择。泥沙、沙砾碎屑、水泥为大体积混凝土施工过程中所使用的原材料，在使用过程中避免具有较高含泥成分的沙石材料，主要是因为其强度比较低，并且性能不好，从而降低了混凝土的内部应力。另外，能够使用大沙砾度的材料，主要是因为细小沙砾能够提高浇筑使用剂量，从而提高水化热。另外，还要合理使用添加剂。尽量选择小含沙量的混凝土，降低水化热的情况，通过添加煤灰和矿渣粉使水泥用量得到降低，从而降低水化热影响。在配置混凝土过程中通过配合比适配选择合理的减水剂掺量，以此提高混凝土的强度和耐久性。
3.2表观涂层缺陷的清理
剥离导致缺陷的表观部分保护层混凝土，清除面积比病害保护层面积要大，清除保护层之后将混凝土基面露出。对于附着力较弱的表面层龟裂，利用电动铲进行剥离。完成剥离之后，利用钢丝刷、磨砂轮及砂纸等对混凝土基面与环氧底漆表面进行清理。对于混凝土基面的局部油污污染，能够使用清洗剂、溶剂碱液进行处理，并且使用淡水冲洗到中性。潮湿基面不能够直接喷涂封闭漆，要在自然干燥或者人工干燥到规定的含水率以下，再使用环氧砂浆对裂缝孔洞进行修补，修补完成两天之后喷涂底漆[4]。
3.3高铁专用缺陷修补剂找平层
重点为刮涂工艺，其次为喷涂工艺。在底漆施工之后一天到两天之后，就要敷设找平层。在底漆施工结束之后，避免长期暴晒，之后实现找平层的施工，找平层刮涂或者喷涂，控制厚度在1mm-10mm。该专用修补剂主要成分包含水溶性环氧胶、添加剂、水泥、粉煤灰、矿粉，为合成单组份干拌材料。在使用过程中，使用比例1：0.6=材料：水，5-20℃的时候，15分钟之内混合搅拌均匀，要在半个小时内实现施工。在25-35℃的时候，十分钟之内搅拌均，在二十分钟之内施工。施工找平层结束之后要养护两天，通过检测和检查完全固化之后实施底面漆作用。
3.4底面漆施工
在底面漆施工过程中，重点为刮涂工艺，其次为滚涂工艺。如果直接在底漆中实现底面漆的涂装，此涂装工作要在完成底漆涂装之后的两天之内进行施工。如果将底面漆涂装到找平层中，此作业要在找平层施工结束两天后实现，对找平层修补剂检查，在固化完全之后才能够涂装底面漆。涂装表面干净没有异物，在使用底面漆之前要根据材料的使用说明实现配置，必要的时候使用40目-100目筛网进行过滤，使用量设置为0.8kg/㎡。刮涂、刷涂和滚涂都可以，但是要一次实现。底面漆包括A和B双组份，比例设置为10：7。在使用过程中，为5-20℃的时候，十五分钟之内搅拌均匀，三十分钟之内实现施工。如果气温控制到20-35℃的时候，混配的时间设置为十分钟，在二十分钟之内结束施工。正确比例混配，并且均匀搅拌，在有效时间只能够实现施工，使质量进行保证[5]。
3.5防腐技术
其一，基底要求。在硅烷喷涂之前，保证混凝土外表面为面干状态，混凝土的养护龄期在28天以上。混凝土基体保证清洁，利用饮用水清洁混凝土表面，清洁之后自然干燥三天。在混凝土基体存在露石、蜂窝和超过0.2mm裂缝的时候，要修补基体。喷涂修补之后，混凝土基体养护龄期在14天以上。
其二，喷涂环境。喷涂过程中，要求混凝土表面温度为5-35℃，环境相对湿度为65℃，现场不能够使用明火，并且保证通风。施工过程中的温度在5℃，如果风力超过4级、据哟强烈阳光直射过程中，不能够施工。
其三，养护。硅烷浸渍十小时内自然的风干，保证被浸渍混凝土结构表面三天不能够暴漏腐蚀介质[6]。
4结束语
在高铁桥梁工程中，混凝土会存在部分的隐患，多种的不确定因素影响会导致隐患扩大。所以，就要实现混凝土施工的修补。此区段通过修补整治之后，效果良好，混凝土施工没有出现开裂、起鼓、破损脱落等问题，为今后我局管内施工层修补整治积累了经验。
参考文献：
[1]胡华洁，范诗建，夏松林，等. 高铁无砟轨道结构病害与维修技术探讨[J]. 低温建筑技术，2014，36（11）：149-151.
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[3]曹国祥，张守治. 补偿收缩混凝土在京沪高铁南京南站工程中的应用研究[J]. 混凝土，2013（5）：158-160.
[4]陈忱. 针对型钢混凝土组合结构的施工质量控制要点的研究[J]. 城市建筑，2016（8）：47-47.
[5]曹磊，张维欣. 兰新高铁高寒隧道冻融环境下修复性堵漏技术施工实践[J]. 中国建筑防水，2017（12）：26-30.
[6]揭海荣. 高铁火车站型钢混凝土施工技术[J]. 福建建材，2016（1）：64-66.
论文作者:谭龙飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：混凝土论文; 过程中论文; 高铁论文; 底面论文; 混凝土结构论文; 底漆论文; 银川论文; 《基层建设》2019年第15期论文;