淺析箱梁裂縫病害檢測(cè)及處治

鄒麗霞

（廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司，廣東 廣州433000）

1 實(shí)例工程概況簡(jiǎn)述

廣東省省內(nèi)某高速公路項(xiàng)目高架橋全長(zhǎng)共2.5km，分兩期先后施工，其中K9+970.722～K10+752.51段上部結(jié)構(gòu)采用12.85m～17m簡(jiǎn)支箱梁；K10+752.51～K11+498.00共745.5米段上部結(jié)構(gòu)為9聯(lián)鋼筋砼連續(xù)箱梁，最大跨徑為24m。梁高統(tǒng)一為1.4m。

2 實(shí)例工程箱梁裂縫病害特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)委托專業(yè)檢測(cè)單位技術(shù)狀況檢測(cè)，該橋存在的主要病害為：普通鋼筋混凝土箱梁腹板存在豎向裂縫及底板存在橫向裂縫（如下圖所示），大部分箱梁底板的橫向裂縫位于1/4～3/4跨徑范圍內(nèi)，少數(shù)箱梁的1/8～3/8跨徑內(nèi)也有橫向裂縫，箱梁底板橫向裂縫寬度在0.10mm～0.20mm之間，腹板裂縫寬度在0.15mm～0.50mm之間。箱梁腹板與底板裂縫相連形成“U”型或“L”型裂縫，并有滲水結(jié)晶現(xiàn)象，且在重車經(jīng)過(guò)時(shí)，較寬裂縫出現(xiàn)張開(kāi)及閉合現(xiàn)象。

箱梁腹板與底板裂縫

3 病害維修方案研究選擇

該高架橋一期工程段為簡(jiǎn)支箱梁，二期工程段為連續(xù)箱梁，箱梁開(kāi)裂病害較為嚴(yán)重，通過(guò)分析箱梁裂縫病害的發(fā)生規(guī)律，箱梁裂縫產(chǎn)生的主要原因可能為：①箱梁分底板、腹板、頂板澆注，澆注時(shí)支架預(yù)壓量偏低，導(dǎo)致箱梁開(kāi)裂；②早期施工時(shí)混凝土不均勻收縮、箱梁內(nèi)模過(guò)早拆除，導(dǎo)致箱梁開(kāi)裂，在重載超載大量交通，病害連續(xù)發(fā)展；③裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，降低結(jié)構(gòu)剛度，同時(shí)裂縫寬度較大，容易誘發(fā)結(jié)構(gòu)鋼筋出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，引起結(jié)構(gòu)進(jìn)一步劣化。

基于以上思路采取的處治措施如下：①對(duì)裂縫寬度<0.15mm的裂縫采用涂刷環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行封閉處理，對(duì)裂縫寬度≥0.15mm的采用壓力灌注環(huán)氧樹(shù)脂膠來(lái)修補(bǔ)裂縫；②根據(jù)對(duì)原結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算，原結(jié)構(gòu)承載能力均滿足85規(guī)范及04規(guī)范設(shè)計(jì)要求，但鑒于該高架橋一期段簡(jiǎn)支箱梁安全系數(shù)（1.15）偏低及高速公路超載現(xiàn)象問(wèn)題，對(duì)該高架橋一期工程段開(kāi)裂較為嚴(yán)重的簡(jiǎn)支箱梁粘貼碳纖維布補(bǔ)強(qiáng)處理，適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。

4 病害維修維修加固措施實(shí)施

4.1 裂縫灌漿處理的施工方法和驗(yàn)收：

4.1.1 工藝流程：基底清掃→標(biāo)注注膠底座的位置→配置灌縫用環(huán)氧樹(shù)脂→封閉裂縫→粘接注膠底座→注入灌縫材料→養(yǎng)護(hù)→結(jié)構(gòu)表面處理。

4.1.2 工藝要點(diǎn)：（1）裂縫的檢查和確認(rèn)：仔細(xì)檢查裂縫情況，確定其長(zhǎng)度和寬度，在裂縫附近沿裂縫劃出標(biāo)記線，并標(biāo)明裂縫長(zhǎng)度和寬度。用鋼絲刷反復(fù)刷裂縫左右5cm范圍內(nèi)的混凝土表面，尤其是注膠底座粘貼面周圍的油污清除干凈直至其表面浮漿脫落；（2）所有灌膠裂縫必須使用高壓空氣吹洗干凈，使其不讓灰渣阻塞，之后沿裂縫從上而下將兩邊30mm～40mm范圍內(nèi)的灰塵、浮漿用小錘、手鏟、毛刷依次處理干凈，將構(gòu)件表面整平，鑿去突出部分，然后用丙酮清洗，清除周圍的油污，清洗時(shí)應(yīng)注意不要將裂縫堵塞；（3）根據(jù)裂縫的寬度和長(zhǎng)度將注膠底座按標(biāo)注位置順裂縫粘貼在裂縫表面，先在裂縫的首尾各設(shè)一個(gè)，中間根據(jù)裂縫寬度以不大于35cm間距布設(shè)，裂縫分岔處應(yīng)布設(shè)，縫寬則疏，縫窄則密。將注膠底座的底部涂上已配好的粘接膠，在已經(jīng)確定好的底座位置上粘貼和固定底座，并適當(dāng)用力下壓底座，使底部粘接膠部分溢出，包住注膠底座邊緣，以免注射時(shí)注射膠流失；（4）用封縫膠將注膠底座之間的裂縫完全封閉，其厚度≮1mm，寬2～3cm。封縫膠泥必須連續(xù)，作好段與段之間的搭接，防止漏封。然后在注膠底座上粘貼表示橡膠膨脹限度的紙條；（5）氣密性檢查，用膠泥封好縫口后，在灌漿前必須先進(jìn)行氣密性檢查，其方法為：①將輸氣管與最低位置的壓漿嘴連接，拔除所有壓漿嘴口塞，輸入不大于0.4MPa的無(wú)油壓縮空氣；②相鄰嘴排氣時(shí)逐個(gè)塞緊口塞，同時(shí)沿縫附近涂刷肥皂水檢漏；③若有氣泡冒出，表明該處漏氣，用粉筆作好標(biāo)記；④對(duì)漏氣的區(qū)域用膠泥重新封閉，待達(dá)到強(qiáng)度后再一次進(jìn)行氣密性檢查，直至不在漏氣為止；（6）裂縫灌膠，按一個(gè)人進(jìn)行灌注時(shí)，一次用量為500～1000g進(jìn)行樹(shù)脂稱量，灌縫時(shí)用0.2MPa的無(wú)油壓縮空氣為動(dòng)力緩慢灌膠，當(dāng)相鄰壓膠嘴不夾氣冒膠時(shí)關(guān)閉該閥，逐一冒膠逐一關(guān)閉，直至最后一個(gè)閥門(mén)關(guān)閉，注意灌縫膠的可灌時(shí)間；（7）向注膠底座內(nèi)灌膠，直至彈性橡膠膜膨脹至限高紙條處；（8）當(dāng)彈性橡膠內(nèi)樹(shù)脂不足時(shí)，表示應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充灌注，直至達(dá)到預(yù)估灌縫樹(shù)脂用量或橡膠膜內(nèi)樹(shù)脂不再減少；（9）當(dāng)封縫膠固化6小時(shí)（25℃）～24小時(shí)（25℃）后就可拆除固定基座，并用砂輪機(jī)等將密封膠切去，并加以磨平，使混凝土構(gòu)件表面平整。

腹板灌漿圖片

4.1.3 檢驗(yàn)和驗(yàn)收：（1）所有進(jìn)場(chǎng)樹(shù)脂材料，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并具有產(chǎn)品出廠合格證，其各種性能指標(biāo)及技術(shù)參數(shù)應(yīng)符合本工程加固設(shè)計(jì)要求，適合現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度條件；（2）樹(shù)脂材料應(yīng)陰涼密閉儲(chǔ)存，不得直接日曬或雨淋；（3）各工序施工質(zhì)量，由工長(zhǎng)負(fù)責(zé)指導(dǎo)、監(jiān)督。每一道工序完成后督促操作小組自檢，確認(rèn)合格后報(bào)請(qǐng)技術(shù)員檢查，得到認(rèn)可后才能進(jìn)行下道工序，否則必須返修，直至合格為止。灌縫及封縫前后，由技術(shù)人員請(qǐng)業(yè)主代表或監(jiān)理人員檢查，做灌縫及封縫數(shù)量與質(zhì)量的簽認(rèn)；（4）注膠底座的粘結(jié)間距為：裂縫寬度在0.15mm以下時(shí)，底座間距為200mm～300mm；裂縫寬度在0.15mm以下上時(shí)，底座間距為300mm～350mm；（5）封縫膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫樹(shù)脂的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度應(yīng)以2～3cm，厚度2mm為宜；（6）為確保固化，封縫膠至少應(yīng)養(yǎng)護(hù)12小時(shí)以上；（7）當(dāng)彈性橡膠膜內(nèi)樹(shù)脂不足時(shí)，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充灌注，補(bǔ)充注入的灌膠控制時(shí)間一般為15～20分鐘，低溫施工時(shí)，該時(shí)間可適當(dāng)縮短。超過(guò)此時(shí)間如橡膠球內(nèi)樹(shù)脂無(wú)繼續(xù)滲入的趨勢(shì)，則視為裂縫已灌注飽滿；（8）在灌縫過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量，灌縫結(jié)束后應(yīng)檢驗(yàn)灌縫效果。

4.2 裂縫寬度<0.15mm的裂縫表口采用涂刷環(huán)氧樹(shù)脂膠進(jìn)行封閉處理的施工方法和驗(yàn)收

4.2.1 工藝流程：混凝土表面處理→潔凈表面→環(huán)氧樹(shù)脂膠泥封閉裂縫→在膠泥上涂刷一層環(huán)氧樹(shù)脂膠液→養(yǎng)護(hù)→檢查質(zhì)量。

4.2.2 工藝要點(diǎn)：（1）用鋼絲刷將裂縫周圍的油污認(rèn)真清除干凈，并將縫口表面2cm范圍內(nèi)的混凝土打毛；（2）用吸塵器或酒精等將裂縫處的灰塵洗凈、清除；（3）使用丙酮等有機(jī)溶劑對(duì)準(zhǔn)備封閉裂縫處進(jìn)行清潔處理，并使混凝土表面充分干燥；（4）配制環(huán)氧樹(shù)脂膠泥；（5）將環(huán)氧樹(shù)脂膠泥按規(guī)定比例稱量準(zhǔn)確后放置調(diào)和板上，調(diào)和均勻，一次調(diào)和量以可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)；（6）將拌和好的環(huán)氧樹(shù)脂膠泥均勻的涂刮在構(gòu)件表面裂縫處，使其將裂縫完全封閉；（7）環(huán)氧樹(shù)脂膠泥封閉裂縫完畢，待其固化后，在膠泥表面涂刷一層環(huán)氧樹(shù)脂膠，以起到防護(hù)作用；（8）封縫環(huán)氧樹(shù)脂膠泥固化后，要進(jìn)行表面清理，使表面平順。

4.2.3 檢驗(yàn)和驗(yàn)收：（1）封縫膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫樹(shù)脂的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度應(yīng)以2～3cm，厚度2mm為宜；（2）為確保固化，封縫膠至少應(yīng)養(yǎng)護(hù)12小時(shí)以上。

5 結(jié)束語(yǔ)

從上述可以看出，箱梁裂縫病害的出現(xiàn)，從一定程度上對(duì)箱梁的結(jié)構(gòu)安全帶來(lái)了威脅。如果對(duì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)的裂縫病害不加及時(shí)處治，在時(shí)間推移下，勢(shì)必會(huì)加劇裂縫的發(fā)生程度，甚至將引發(fā)出其它病害的出現(xiàn)。因此，作為工程管理人員對(duì)該問(wèn)題我們必須高度重視，應(yīng)根據(jù)裂縫的開(kāi)裂程度采取必要的防治措施。本人相信，只要及時(shí)進(jìn)行處治加固，裂縫的危害和數(shù)量將會(huì)得到有效控制。

[1]《公路橋涵加固施工技術(shù)規(guī)范》（JT G/T J23-2008）

[2]《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）