公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修補(bǔ)方法淺析

關(guān)鍵詞：公路橋梁 裂縫 修補(bǔ) 

　　裂縫的產(chǎn)生將直接導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋的腐蝕，對結(jié)構(gòu)物的耐久性產(chǎn)生影響，甚至影響其使用壽命，因此，加強(qiáng)對公路橋涵混凝土構(gòu)造物裂縫調(diào)查、分析裂縫成因并及時予以修補(bǔ)，是橋涵構(gòu)造物日常養(yǎng)護(hù)的重點，也是保證橋涵構(gòu)造物正常使用年限的重要措施。 

　　1 裂縫形成原因分析 

　　影響混凝土結(jié)構(gòu)開裂的因素是復(fù)雜的，涉及到材料使用不當(dāng)、配合比設(shè)計不合理、施工質(zhì)量低劣、結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤、運營中超負(fù)荷工作以及結(jié)構(gòu)物所處的自然環(huán)境不良等幾項原因。分析裂縫成因根據(jù)危害性制定相應(yīng)的修補(bǔ)處理方式，若不經(jīng)分析或忽視原因分析就進(jìn)行裂縫處理，往往會導(dǎo)致修補(bǔ)、加固無效而不得不再次修補(bǔ)及加固。 

　　2 裂縫的主要危害性 

　　裂縫對結(jié)構(gòu)物危害主要表現(xiàn)在對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性的降低。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物一旦產(chǎn)生裂縫，對本身會產(chǎn)生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入，會使裂縫部分持續(xù)擴(kuò)大及劣化，造成使用性能的降低，而導(dǎo)致使用壽命的縮短，甚至?xí)�影響結(jié)構(gòu)物的安全性。 

　　2.1對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響 

　　結(jié)構(gòu)物裂縫發(fā)生后，其本身的剛性、剪力強(qiáng)度、拉力強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度都會降低，并可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)行為發(fā)生應(yīng)力重分配，造成進(jìn)一步的破壞。裂縫嚴(yán)重時，可能會使構(gòu)材掉落而造成危害。 

　　2.2對耐久性能的影響 

　　裂縫對耐久性的影響，最主要的是加速混凝土中性化，使鋼筋腐蝕速度變快，并因漏水、滲水，造成發(fā)霉、滲斑而使得保護(hù)層剝落，而縮短結(jié)構(gòu)物的使用年限。 

　　3 裂縫修補(bǔ)技術(shù) 

　　修補(bǔ)裂縫的目的在于使結(jié)構(gòu)因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復(fù)。對于因承載能力不足所產(chǎn)生的裂縫，單純修補(bǔ)已很不夠，尚需進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。裂縫修補(bǔ)的根據(jù)是裂縫調(diào)查、原因分析及危害性評定。 

　　裂縫修補(bǔ)方法主要有表面修補(bǔ)法，灌漿封堵法，結(jié)構(gòu)加固法，混凝土置換法，電化學(xué)防護(hù)法等。目前根據(jù)裂縫部位及裂縫大小主要使用表面修補(bǔ)法、灌漿法、結(jié)構(gòu)加固法。 

　　3.1表面處理法 

　　表面處理法是針對小于0.15mm的微細(xì)裂縫，采用環(huán)氧類封縫膠，涂刷于裂縫表面，達(dá)到恢復(fù)其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補(bǔ)方法。該法施工簡單，但膠體無法深入到裂縫內(nèi)部。在表面防護(hù)的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通�？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼碳纖維布等措施。 

　　表面處理法的施工要點是，先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，清除表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處，涂覆應(yīng)均勻，不得有氣泡。 

　　3.2灌漿法 

　　灌漿法是指施加一定的壓力,將封縫膠灌入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部裂縫深部，以達(dá)到封閉裂縫，恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、耐久性及防水性的目的。適用于裂縫寬度較大、深度較深的裂縫修補(bǔ)，尤其是受力裂縫的修補(bǔ)。主要施工程序如下 

　　3.2.1埋設(shè)灌漿嘴 

　　對于細(xì)而淺的裂縫，可用鋼絲刷沿縫進(jìn)行表面刷毛和清潔處理，然后騎縫用環(huán)氧膠泥粘貼灌漿嘴；對于寬而深的裂縫，宜沿縫開鑿“V”槽，然后騎槽粘埋灌漿嘴；對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)上的很深裂縫，應(yīng)騎縫鉆孔或斜向鉆孔至裂縫深部，然后在孔內(nèi)埋設(shè)灌漿管。灌漿盒、灌漿嘴及灌漿管設(shè)于裂縫交叉處、較寬處、端部及裂縫貫穿處等部位。 

　　3.2.2封縫 

　　封縫目的在于使裂縫形成一個密閉的空間。對于不鑿槽裂縫可用環(huán)氧膠泥封縫，先沿裂縫刷一道環(huán)氧樹脂基液，后抹一層環(huán)氧膠泥。對于鑿“V”型槽裂縫，可用水泥砂漿封縫，為加強(qiáng)砂漿與界面的粘著力，應(yīng)先于槽面上刷一層環(huán)氧樹脂漿液，然后才嵌填水泥砂漿。 

　　3.2.3密封檢查 

　　為保證密閉縫體的密閉性及承受灌漿壓力作用，應(yīng)對封縫密封效果進(jìn)行檢查。辦法是，待封縫膠泥或水泥砂漿固化后，沿縫涂一層肥皂水，并從灌漿嘴向縫中通入壓縮空氣，若無冒泡現(xiàn)象，表示密封效果良好，否則應(yīng)予修補(bǔ)。 

　　3.2.4配制漿液 

　　灌漿材料要求粘結(jié)力強(qiáng)，可灌性好，目前長使用的是環(huán)氧樹脂類膠液；膠液根據(jù)不同情況進(jìn)行混合調(diào)制，稠度過大往往會使注膠的壓力也大，粘稠度大影響注膠效果，持壓時間也大影響施工進(jìn)度。因此膠液的配置要結(jié)合實際情況靈活掌握。 

　　3.2.5灌漿 

　　啟灌之前，先接通管道，打開灌漿嘴上氣閥，用氣壓為0.2Mpa以上的壓縮空氣將管道及裂縫吹干凈。灌漿順序自下而上，由一端向另一端依次連續(xù)進(jìn)行。灌漿壓力以0.2～0.4Mpa為宜，壓力逐漸升高，防止驟然加壓對管道造成破壞。 

　　3.2.6封口 

　　灌漿后待縫內(nèi)漿液初凝而不外流時，可拆除灌漿嘴，用環(huán)氧膠泥對灌漿孔進(jìn)行封口抹平。進(jìn)行灌漿封閉的縫要進(jìn)行抽樣開孔檢查，以保證灌漿封閉質(zhì)量。 

　　3.2.7灌漿質(zhì)量檢查 

　　灌漿密實情況，一般可采用鉆芯法取樣檢查漿體的外觀質(zhì)量，測試漿體的力學(xué)性能。 

　　3.3結(jié)構(gòu)加固法 

　　當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。其中粘貼鋼板包括：注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣，由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實，這種施工法雖然費時，但即使混凝土表面不平整也可進(jìn)行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2厚的環(huán)氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，粘貼面之間的空氣也被排出，用這種方法幾乎不會殘留氣泡，粘結(jié)效果也好，此法適用于混凝土表面平整的場合。 

　　3.4混凝土置換法 

　　混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換人新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 

　　3.5電化學(xué)防護(hù)法 

　　電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)。鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。 

　　4 預(yù)防和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的措施 

　　雖然現(xiàn)在混凝土裂縫修補(bǔ)的方法越來越多，效果也越來越好，但還是要在混凝土設(shè)計、施工、運營中做到以預(yù)防為主。設(shè)計單位應(yīng)根據(jù)預(yù)測的運營情況、結(jié)構(gòu)物所處的環(huán)境設(shè)計出相符合使用要求的結(jié)構(gòu)形式；混凝土施工中溫度控制要有具體要求，確定外加劑的品種和摻量，確保混凝土收縮與膨脹相抵消；混凝土配合比控制要求嚴(yán)格，計量要準(zhǔn)確，坍落度抽檢工作要加強(qiáng)，不能流于形式；混凝土振搗要密實，拆模后須及時養(yǎng)護(hù)；施工過程中還應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況，不能漏振、過振；混凝土結(jié)構(gòu)物運營過程中應(yīng)避免超負(fù)荷工作，根據(jù)混凝土所處的環(huán)境還應(yīng)做好混凝土防腐保護(hù)工作。 

　　公路橋涵混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形式多樣，裂縫成因復(fù)雜，只有在全面調(diào)查、認(rèn)真分析之后，結(jié)合實際情況，制定出經(jīng)濟(jì)、可行高效的的修補(bǔ)方案，精心組織施工，方能確保裂縫修補(bǔ)成功、保證結(jié)構(gòu)耐久性及安全性。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1] 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ 041-2000。 

　　[2] 《橋梁檢測與加固手冊》張勁泉 王文濤 北京:人民交通出版社.2007.2。