环氧树脂在桥梁加固中的应用案例分析

一、病害触发：超载、老化与环境侵蚀 

随着使用年限增长以及交通流量剧增，桥梁常出现混凝土碳化、钢筋锈蚀、裂缝扩展、承载力下降等典型病害。环氧树脂因粘接强度高、耐腐蚀、收缩小、固化速度可控，已成为裂缝修补、截面增强与耐久性恢复的首选材料。

二、裂缝封闭与低压灌注：微损结构的生命线 

案例：京藏高速辅路沙河南大桥西桥 

该桥出现大量0.2–2.0 mm的竖向裂缝，采用“改性环氧树脂低压注浆”工艺：先沿裂缝骑缝钻斜孔，孔距25 cm，孔深达裂缝深度2/3；再以0.3–0.5 MPa压力注入低黏度环氧浆液，浆液在裂缝内渗透、固化，将松散混凝土重新胶结。注浆完成后，表面涂刷与原混凝土色差小于1.5的环氧砂浆保护层，既恢复截面整体性，又保证视觉效果。

三、“三布四浆”碳纤维复合加固：从“带病”到“提级” 

案例：70 m+100 m+70 m三跨连续箱梁桥 

该桥因超载重车反复作用，箱梁横隔板开裂严重。加固流程如下： 

1. 裂缝先行处理：环氧注浆封闭裂缝； 

2. 基面整平：环氧底胶找平，保证粘贴面平整度≤2 mm/2 m； 

3. 粘贴碳纤维：采用“三布四浆法”，即三层单向碳纤维布、四道环氧浸渍胶，每层布搭接长度≥150 mm； 

4. 表面防护：环氧面胶+耐候聚氨酯罩面。 

静载试验显示，加固后主梁刚度提升25%，裂缝闭合率达90%，承载能力由“汽-15级”提升至“汽-20级”。

四、危桥改造：拱桥体系“环氧+钢筋混凝土”联合受力 

案例：广东荷塘西江大桥 

该桥为四跨双曲拱桥，拱肋、横隔板多处开裂且混凝土剥落。设计采用“环氧灌注裂缝+新增钢筋混凝土拱板”组合加固： 

1. 裂缝及空鼓区域用环氧树脂浆液灌浆封闭，恢复拱圈整体性； 

2. 原拱波波谷现浇10 cm厚C40钢筋混凝土新拱板，与原拱圈共同受力； 

3. 吊杆、拱肋锈蚀钢筋除锈后，刷环氧富锌底漆，外包环氧砂浆修复保护层； 

4. 桥面环氧覆层铺装，厚度5–7 mm，形成整体防水、抗滑层。 

加固后静载试验挠度下降30%，满足汽-20荷载要求，2014年完工至今已安全运行超过六年。

五、高腐蚀环境索塔涂装：环氧封闭+氟碳罩面 

案例：浙江舟山桃夭门大桥索塔 

海洋高盐雾导致原涂层粉化、起泡。2021年实施“环氧封闭底漆+环氧云铁中间漆+氟碳面漆”三层体系： 

1. 高压淡水冲洗后，混凝土含水率<6%； 

2. 辊涂渗透型环氧封闭底漆两道，渗透深度≥2 mm，封闭毛细孔； 

3. 中间环氧云铁涂层增强屏蔽，面漆氟碳树脂提供紫外与盐雾阻隔。 

两年跟踪检测，涂层附着力保持1级，无起泡、剥落，索塔氯离子渗透量下降90%。

六、支座更换中的环氧结构胶：精准传力与耐久保障 

案例：跨江斜拉桥支座更新 

原板式橡胶支座老化开裂，采用“环氧结构胶粘钢垫石+同步顶升”技术： 

1. 顶升前在钢垫石与支座间注入无收缩环氧结构胶，填充空隙并即时传力； 

2. 胶体7 d抗压强度>80 MPa，剪切强度>18 MPa，满足瞬时荷载转移； 

3. 固化后胶层厚度3 mm，弹性模量与混凝土匹配，避免二次应力集中。

七、经验总结与发展趋势 

1. 裂缝注浆宜选用低黏度、高渗透环氧，注浆压力控制在0.3–0.5 MPa，防止二次开裂； 

2. 碳纤维复合加固应配套环氧底胶、浸渍胶、面胶三层体系，确保长期耐湿热老化； 

3. 拱桥加固需兼顾“裂缝封闭+截面增强”双重目标，环氧-钢筋混凝土组合可显著提升冗余度； 

4. 海洋环境推广“环氧封闭+氟碳面漆”体系，可望将重涂周期从5年延长至15年； 

5. 未来研发方向包括低温固化环氧、可逆粘接环氧以及自感知裂缝的环氧基智能涂层，为在役桥梁的健康监测与快速修复提供新路径。

通过以上案例可见，环氧树脂已从单一的裂缝修补材料发展为桥梁加固体系中的“结构胶核心”，在延长寿命、提升承载、抵御极端环境等方面表现出不可替代的工程价值。