結構混凝土初期裂縫處理的應用

姜會玲 張大強

（駐馬店市公路規(guī)劃勘測設計院，河南 駐馬店 463000）

隨著混凝土在國家建設的大力應用，一些大型的基礎設施建設幾乎都涉及到混凝土，混凝土在施工中具有高強耐久，配合模版和鋼筋使用，有良好的可塑性，方便滿足各種結構工程使用，并且價格低廉，原材料豐富，并能利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢料，增加環(huán)保性，但其也有自重大、養(yǎng)護期長、容易產生裂縫等的缺點。筆者結合在襄陽漢江三橋遇到的混凝土在初期裂縫及后來參與處理的施工，針對混凝土裂縫修補寫出自己的心得體會。

襄陽江漢三橋索塔呈H形，橋面有效寬度為31.5m，順橋向標準索距為6m，主橋箱梁外腹板板厚從2m漸變?yōu)?.05m，內腹板厚度從0.4m漸變?yōu)?.7m，頂板從0.3m漸變?yōu)?.6m，主梁采用前支點掛籃現澆懸臂施工。主梁懸澆標準節(jié)段長6m，砼設計強度等級為C55。

該橋29#墩主梁1-7節(jié)段和30#墩主梁1-7節(jié)段于2012年8月澆筑完砼，同年8月發(fā)現箱梁發(fā)現各段接合面均出現長度不等的裂縫，非接合面處也有裂縫，主要為橫向裂縫。

依據《襄陽江漢三橋主塔箱梁可測裂縫狀況檢測》（武漢港灣工程質量檢測有限公司檢測報告2012年9月20日）及現場勘察情況，對于<0.15mm的裂縫采用表面封閉法，對于≥0.15mm的裂縫采用壓力灌注法灌注結構膠液，現場采用兩班人員同時施工加快施工進度，進口灌縫膠未到前主要工作為封縫、粘貼注膠嘴，進口灌縫膠進場可進行流水作業(yè)，裂縫施工記錄按照裂縫編號圖進行；梁底施工設置制作專用工作平臺做好安全防護。

對于<0.15mm的裂縫，不粘貼加固材料時，首先沿裂縫方向鑿一條“V”型槽，槽寬約1-3cm，深約2cm，之后用毛刷和空壓機清除槽內浮塵，在槽內均勻涂刷一道結構膠膠液，然后將配制好的結構膠泥將“V”型槽填滿，用鏟子抹平，養(yǎng)護24小時，養(yǎng)護期間不得受外力撞擊。對于≥0.15mm的裂縫，采用壓力灌注法，施工方法如下:

1）裂縫表面處理

（1）用鋼絲刷沿裂縫走向清理寬約5cm范圍的混凝土表面，使混凝土表面保持清潔；

（2）用錘子和鋼釬鑿除兩側疏松的混凝土塊和砂粒，露出堅實的混凝土面；

（3）用略潮濕的抹布清除表面的浮塵，并徹底晾干，用丙酮清除表面的油污，如縫內潮濕，要等其充分干燥，必要時可用噴燈烘干。

2）粘結注入座和密封裂縫

（1）調制好封口膠，攪拌均勻，用抹刀將少許膠刮在注入座底面的四邊，將注入座固定在混凝土上；

（2）注入座的布置應掌握以下原則:沿縫的走向，每米約布置3個，裂縫分岔處的交叉點應設注入座，選混凝土表面平整處設置，避開剝落部位，對貫通縫縫深≥1m時，上下均布置注入座，對貫通縫縫深＜1m時可在一側布置注入座，另一側完全封閉，縫寬較大且內部通暢時，可以按每米2個的密度來布置；

（3）用封口膠將裂縫密封，與注入座銜接的地方要特別注意。灌縫前，逐一加壓檢查灌膠嘴的連通和裂縫封閉效果即試漏，試漏需待封縫膠有一定強度時進行。

3）封口膠的固化

（1）密封完成后，讓封口膠自然固化，注意固化過程中防止其接觸水；

（2）固化時間:約 12小時（氣溫 20℃時）、約 6 小時（氣溫 30℃時）。

4）注入灌注膠

待封縫膠達到強度后，將注入器安裝在注入座上，用0.1-0.4MPa壓力注膠，對貫穿縫縫深≥1m時，為了保證漿液充滿在注漿后約半小時可進行二次注漿,當最后一個出膠口出膠且出膠速率保持穩(wěn)定后，保持壓注10min左右即可停止灌膠。

（1）灌縫用膠必須按照所選用產品確定的配合比進行拌和，準確稱量各組成材料并均勻攪拌。灌縫膠配置好后，盡快將其注入到裂縫中，并在該產品規(guī)定的適用期內使用完畢；

（2）灌縫施工在產品規(guī)定施工操作溫度下進行；

（3）灌膠順序，貫穿性裂縫先下部再上部，豎縫、斜向裂縫必須自下而上，平縫可自一端向另一端逐一進行（低向高端進行）；

（4）縫隙全部注滿后按材料要求進行養(yǎng)護，待灌縫膠液固化后，拆除灌漿嘴，并對混凝土表面進行修整。

5）自灌膠開始24小時內嚴禁大型機械作業(yè)、大宗材料堆放。

6）注入材料的固化用手直接觸摸檢查材料的硬化強度，硬化后敲掉注入座。

7）灌膠的效果可采用鉆芯取樣及超聲波探測的方法進行檢驗，檢驗操作方法詳見相關規(guī)范。

壓力灌注法的施工工藝流程如下圖:

圖1 壓力灌漿的工藝流程圖

8）裂縫灌注膠應選用粘度低、可灌性好、韌性好、固化后體積收縮小、固化時間短及耐久性好的灌膠材料。其具體性能指標要求如下:

表1 結構膠基本性能指標

裂縫修補施工主要采用的原材料有日本進口結構膠、K-801結構膠、水泥等；主要采用的設備和工具有角磨機、灌膠設備等。

K-801裂縫修補膠系兩組分改性環(huán)氧樹脂類低粘度液狀膠粘劑。產品技術達到《混凝土結構加固設計規(guī)范》（GB50367-2006）和《公路橋梁加固設計規(guī)范》(JTG/T J22-2008)技術要求，主要用于橋梁結構細微裂縫的修補。

其主要特點是:

（1）極強的滲透力，粘度很低，能注入0.05mm寬的微裂縫；

（2）不含揮發(fā)性溶劑，硬化時基本不收縮；

（3）結構灌縫膠粘接強度高，韌性及抗沖擊性好；

（4）獨特的高性能聚合物增韌改性技術，耐沖擊、抗疲勞，特別適合于橋梁等動荷載加固；

（5）抗老化性及耐介質(酸、堿及水等)性好；

（6）固化溫度范圍廣，環(huán)境溫度5℃以上即可很好固化；特殊要求的可以在-20℃也可以正常固化；

（7）A、B配膠比例較寬，便于現場操作；

（8）可操作時間長，使用方便、無毒。

在施工中對較小的混凝土構件的裂縫，用鋼絲刷等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，刷去浮灰，用酒精或丙酮將沿縫兩側2-3cm范圍擦拭干凈。對較大的混凝土構件中較深的裂縫，為有效封縫，可沿裂縫鑿“V”形槽。對體積較大的混凝土構件或較深的裂縫，可沿裂縫采取鉆孔灌漿，以使?jié){液進入裂縫有更廣的通路。

在裂縫的交錯處、裂縫較寬處及裂縫端部必須設置灌漿嘴，灌漿嘴的間距根據裂縫大小、走向及結構形式而定，一般縫寬0.3-0.5mm時灌漿嘴間距為30-50cm，在一條裂縫上必須設置有進漿、排氣或出漿口。灌漿嘴可先用K-801封邊膠粘貼在預定位置，也可在封縫時一同粘貼。應特別注意防止堵塞灌漿嘴。

封縫質量的好壞直接影響灌漿效果與質量，應特別予以重視。裂縫的封閉使用K-801封邊膠，按推薦配膠比例稱取并調配K-801封邊膠，用油灰刀沿裂縫往復涂刮后均勻涂抹一層厚約1-2mm、寬2-3cm的膠泥，注意防止小氣泡及密封不嚴。

一般情況下，K-801封邊膠封縫后12小時后即可進行試漏檢驗，以檢查裂縫的密封效果及貫通情況。若用壓縮空氣進行試漏試驗，可沿裂縫涂刷一層肥皂水，從灌漿嘴吹入壓縮空氣（壓力與灌漿壓力相同），漏氣處可再行封閉；若用壓力水進行試漏試驗，檢驗完畢后應用壓縮空氣吹凈積水，并留有足夠的時間讓裂縫干燥。對重要構件或走向復雜的裂縫，建議進行試漏檢驗，以確保注膠效果。

注膠操作應使用專用的注膠器具。注膠前，應用壓縮空氣將孔縫吹凈，達到無水干燥狀態(tài)。根據裂縫區(qū)域大小，可采用單孔灌漿或分區(qū)群孔灌漿。在一條裂縫上的灌漿可由淺到深，由下而上，由一端到另一端。灌漿壓力常采用0.2MPa，在保證灌漿順暢的情況下，采用較低的灌漿壓力和較長的灌漿時間，可獲得更好的灌漿效果。當最后一個出漿口出膠且出膠速率保持穩(wěn)定后，再保持壓注10分鐘左右即可停止灌漿。拆除管路，并注意防止流膠。

K-801裂縫修補膠應在5℃以上的環(huán)境中固化，固化時間視環(huán)境溫度而定。一般情況（25℃）下固化2-3天即可。

灌漿結束后應檢驗灌漿效果及質量，凡有不密實等不合格情況，應進行補注。灌漿效果一般可采用壓水檢查，在裂縫較多、灌漿質量較差的部位設置檢查孔，水壓值一般為灌漿壓力的70-80%，基本不吸水、不滲漏即可認為合格。對大型構件，還可選擇適當部位進行鉆芯取樣檢查，并可將芯樣加工成試件進行力學性能試驗。

SHO-BOND BL-GROUT(裂縫修補專用膠 )

測試技術數據

規(guī)格值(測試條件:20℃，養(yǎng)生 7天)

施工注意事項:

（1）使用時必須著戴保護目鏡、手套和口罩或面罩。

（2）施工時要保持空氣流通，注意換氣，嚴禁煙火。

（3）本品粘著到皮膚時可能出現過敏癥狀，要用肥皂立即清洗。

（4）剩余涂料要密封保存于陰涼防火處。