橋梁混凝土結構裂縫修補技術研究

張文化

（中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西 太原 030032）

1 引言

隨著公路工程建設規模迅猛發展，橋梁結構形式日趨大型化、復雜化，質量要求日趨嚴格。橋梁結構的裂縫問題成為具有相當普遍性的技術難題。根據大量的工程實踐和近年來對工程材料的細致研究，橋梁結構的裂縫是不可避免的，但其有害程度是可以控制。一旦經過鑒定需要對裂縫進行修補，利用新工藝、新材料對已產生裂縫的混凝土橋梁結構的修補方法研究顯得格外重要。

2 橋梁結構淺層裂縫的修補方法

2.1 填縫法

填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法。操作時，將縫隙清理干凈，根據裂縫寬度不同分別用勾縫刀，抹子，刮刀等工具進行操作，所用灰漿通常采用1：2.5或1：3水泥砂漿，一般不得低于砌筑灰漿的強度。填縫處理后可在美觀，耐久性等方面起到一定作用，面對砌體的整體性，強度等方面所起的作用甚微。

2.2 環氧砂漿涂抹配方法

先在裂縫上口鑿一V形槽，寬約1-2cm，深約0.5cm，槽面應盡量平整；用鋼絲刷或竹刷刷清縫口，并鑿去浮渣。用手持式皮風箱吹清縫內灰渣，用紅外線燈烘干混凝土表面。裂縫處宜用蘸有丙酮或二甲苯的回絲洗擦一遍，保持槽內混凝土面無灰塵，油污等；在裂縫四周涂抹一層環氧漿液，如裂縫較深，在垂直方向也可靜力灌注，環氧漿液可灌入0.5～的細縫中；最后嵌入環氧砂漿，用刮刀使其平面與原混凝土面齊平。待環氧樹脂硬化后(溫度越高，硬化時間越短，一般常溫下20-25℃，需5-7天)就可應用。養護期間結構不宜受震，受潮，以保證修補質量。

2.3 玻璃布粘貼法

玻璃布一般采用無堿玻璃纖維織成，它比有堿玻璃纖維的耐水性好，強度高。玻璃布產品有無捻粗紗布，平紋布，斜紋布，緞文布及單向布等多種。常用的為無捻粗紗方格布，其特點是強度高，氣泡易排除，施工方便。玻璃布粘貼的膠粘劑多為環氧基液。由于玻璃布在制作過程中加入了浸潤劑，含有油脂和臘，影響環氧基液與玻璃布的結合，因此，必須對玻璃布進行除油臘的處理，使環氧基液能侵入不利纖維內，提高粘貼效果。玻璃布除油臘的方法有兩種:一種是將玻璃布放置在堿水中煮沸30分鐘至1小時，然后用清水漂凈;另一種方法是熱處理，將玻璃布放在烘烤爐上加溫到190℃～250℃。實踐證明，采用后者除油臘效果較好。但是玻璃布在烘烤時，由于油臘燃燒，玻璃布上會有很多灰塵，因而必須在烘烤后將玻璃布放在濃度為2-3%的堿水中煮沸約30分鐘，然后取出用清水洗凈，放在烘箱內烘干或涼干。

玻璃布粘貼前要將混凝土面鑿毛，并沖洗干凈，使表面無油污灰塵，若表面無油污灰塵，若表面不平整，可先用環氧砂漿抹平。粘貼時，先在粘貼面上均勻刷一層環氧基液，然后展開、拉直玻璃布，放置并抹平使之緊貼在混凝土面上，再用刷子或其他工具在玻璃布上刷一遍，使環氧基液浸透玻璃布并溢出，接著又在玻璃布上刷環氧基液。按同樣的方法粘貼第二層玻璃布，但上層玻璃布應比下層玻璃布稍寬1～2cm，以便壓邊。

2.4 鑿槽嵌補法

鑿槽嵌補是沿混凝土裂縫鑿一條深槽，然后在槽內嵌補各種勃結材料，如環氧砂漿、瀝青、甲基丙烯酸脂類化學補強劑(甲凝)等的一種修補方法。修補時先沿裂縫鑿槽，槽形根據裂縫位置和填補材料而定，通常多采用V形槽。槽的兩邊混凝土面必須修理平整，槽內要清洗干凈，必要時可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂漿或噴涂砂漿時，在鑿槽時必須一并將槽口外的混凝土表面鑿毛，同時整理干凈。用水泥砂漿填補，事先要保持槽內濕潤，用瀝青或環氧材料填補時，要保持槽內干燥，否則應先采取其他措施，使槽內干燥后再進行填補。

3 橋梁結構深層裂縫的修補方法

3.1 水泥灌漿法

3.1.1 鉆孔及清孔

水泥漿液是通過砌體或混凝土中用各種不同的方法鉆成的孔眼灌入的。鉆孔時，除其縫淺孔外，不得順裂縫鉆孔，鉆孔軸線與裂縫面的交角應大于30度，孔深應穿過裂縫面0.5m以上。孔眼開好后，必須進行清孔，即用水有上向下沖洗各孔。孔眼沖洗干凈之后，使用壓縮空氣吹干。

3.1.2 止漿或堵漏處理

漿液灌入砌體或混凝土中時，可能通過大的裂縫和孔隙流到表面上來，因此，灌漿前應把這些裂縫和孔隙堵塞起來，進行止漿過堵漏處理。止漿或堵漏可用水泥砂漿或環氧砂漿涂抹，也可用棉絮或麻布條嵌塞，或用環氧膠泥粘貼。

3.1.3 壓水或壓風(氣)試驗

通過壓水或壓風試驗，主要是檢查孔眼暢通情況及止漿效果。

3.1.4 灌漿材料

灌漿所用水泥對混凝土、鋼筋混凝土一般采用不低于425號的普通水泥，對磚石砌體一般采用不低于325號的普通水泥。

3.1.5 灌漿加壓設備

在工程量較大時，宜采用灌漿機、灌(壓)漿泵，也可以風泵加壓。目前使用的多為活塞推送式壓灌灰漿泵，并有直接作用式、片狀隔膜式、圓柱形隔膜式三種類型。

3.2 化學灌漿法

采用化學材料灌漿，修補結構裂縫，可以大大改善灌漿材料的可灌性能，可灌入0.3mm或更細小些的裂縫，施工機械簡單，操作簡單，其應用日趨廣泛。

3.2.1 灌漿材料

用于修補混凝土裂縫的化學灌漿材料，常用的主要有環氧樹脂灌漿材料和丙烯酸酷類灌漿材料兩種。

3.2.2 灌漿施工注意事項。

一是鉆眼埋嘴。嘴子是化學灌漿材料的噴入口，也是裂縫的排氣口。嘴子大小要適當，自重重要盡可能地輕，以防因不易貼牢而墜落。嘴子布置的原則是：寬縫稀，窄縫密。斷縫交錯處單獨設嘴。貫通縫的嘴子宜在構件的兩面交錯處布置。埋貼前，先把嘴子底盤用丙酮擦洗干凈，然后用灰刀將環氧膠泥抹在底盤周圍，騎縫埋貼到構件裂縫處。操作中，切勿堵死嘴子和裂縫灌漿的通道。

二是嵌縫止漿。目的是防止漿液流失、確保漿液在灌漿壓力下將裂縫填充密實。如嵌縫質量不好，則灌漿壓力不能升高，即使是低壓，漿液也會大量外漏，以致縫內不能得到有效的灌注，影響灌漿質量。因此，當嘴子埋貼后，必須把其余裂縫全部封閉，進行嵌縫或堵漏處理。封閉嚴實程度是壓漿補強成敗的關鍵，必須認真對待。

三是灌漿。經壓水(氣)試驗檢查，認為嵌縫質量良好，無滲漏現象，即可配制漿液、準備灌漿。往裂縫里灌注化學漿液，根據裂縫病態狀況及施工條件的不同，分別采用手壓泵灌注射器灌注兩種方法。當裂縫較大時可用手壓泵，當裂縫細微，灌漿量不大時，多采用灌漿注射器的方法。

四是做好防護措施。采用的化學灌漿材料，如具有毒性或刺激性臭味，應采用有效的通風設施。現場施工時，工作人員應盡量避免在漿液的下風位置操作，以減少吸入有毒氣體的機會。施工人員一般應戴防護口罩，必要時，應戴防護眼鏡，以防有毒氣體刺激眼膜。

結語

在橋梁建造和使用過程中，很容易出現裂縫并且影響工程質量甚至結構穩定。如果采取一定的設計和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的。加強橋梁維護和裂縫修補，通過不同整治方法處理后，可延長橋梁的使用壽命，提高橋梁的承載力。

[1]汪偉，張國云.橋梁裂縫產生原因及預防[J].筑路機械及施工機械化，2005.6.

[2]黃斌，蔡昭林.壁可注入法在修補橋梁裂縫中的應用 [J].西部交通科技，2009.5.