公路橋梁施工中混凝土裂縫的防治研究

李專輯

（新疆道路橋梁工程總公司第一工程處，新疆 喀什 844000）

0 引言

隨著我國社會經濟的飛速發展，城市道路的現代化建設也加快了進程。在公路橋梁的建造與使用中，常常會出現裂縫，對工程質量造成嚴重的影響，甚至成為導致橋梁垮塌的不安全因素。因此，如何對裂縫進行防治顯得尤為重要。混凝土是當今建筑結構中應用最為廣泛的主體構成材料，其抗壓強度高，可以澆筑各種形狀，且不易風化、耐火性好、養護費用低。但是混凝土由于抗拉能力較差，容易受到溫度、內部結構等各種因素影響而產生開裂，形成結構整體不安全隱患。雖然混凝土裂縫的發生是不可避免的，但是可以采取一些防治措施來減輕其危害程度。

1 工程概況

某工程橋跨布置為30m＋35m＋35m＋30m＝130m，橋面寬31.5m，橫截面為單箱六室截面，底緣為魚腹式， 由13m直線段和R1＝2975cm、 R2＝70cm的圓曲線組成，橋面橫坡為±1.5%，橋面縱坡為3.1%，位于R＝1100m凸型豎曲線內。墩身采用雙柱式門形墩，臺身采用板式。橋梁全部現澆C50混凝土，箱梁橫截面頂板厚25cm，底板厚25cm，箱室寬度為5.0m，腹板寬0.4～0.6m，橋面中心線處梁高230cm，箱梁端橫梁寬1.2m，中橫梁寬2.4m。

2 橋梁質量檢測結果及處理目標

質量檢測站出具的底橋交工荷載試驗報告指出：梁底面出現受力裂縫，局部有麻面及因振不密實導致的空洞、露筋現象，需進行處理。東、西兩側橋臺內側面均有分布均勻的豎向裂縫，從橋臺頂面延伸至底面，裂縫主要分布于兩個支座之間，裂縫寬度在0.08～0.20mm之間，部分寬度較大的裂縫處有滲水痕跡并有白色沉淀，需對裂縫進行灌漿修復處理；同時由于橋臺表面的弧形設計，橋頭排水流向中部，使得橋臺有較為嚴重的滲水現象，且使得低洼處的支座生銹，將會影響其使用功能，需要對其排水進行處理。梁體內部后期修補的模板需要拆除。

3 裂縫產生的原因分析

混凝土裂縫有很多種，所形成的原因各不相同。早期塑性收縮裂縫是混凝土在終凝前后由于早期養護不當，水分大量蒸發而產生的表面裂縫。干縮裂縫的產生是因為混凝土被高溫暴曬又缺少灑水養護，較為干燥，一般在1～7d內出現裂縫。溫度裂縫一般是大體積混凝土快速降溫而在側面出現的長而直、寬而深的裂縫。自收縮裂縫是在水泥發生化學反應后，體積有一定量的減小，處理不好（如未留置適當的施工縫、后澆帶等）產生的如龜背樣的細小彎曲的裂縫。

4 裂縫處理的施工工藝

4.1 裂縫修補材料性能指標

裂縫修補材料采用低粘度環氧樹脂漿液，其安全性能指標要符合表1的要求。

表1 低粘度環氧樹脂漿液的安全性能指標

底膠的安全性能指標如表2所示。

表2 底膠的安全性能指標

3110型環氧樹脂固化劑的安全性能指標如表3所示。

表3 3110型環氧樹脂固化劑的安全性能指標

4.2 灌漿料的配制

用提式攪拌器（轉速為200～250rpm）先將環氧樹脂、固化劑料分別攪拌均勻（長期放置有沉淀現象）后，再按照環氧樹脂∶固化劑料＝1∶3的比例充分混合均勻，攪拌時間約3min。

4.3 施工工藝流程

本工程中混凝土裂縫處治工藝流程為：裂縫處理→埋設灌漿嘴→封閉→密封檢查→配制漿液→灌漿→封口結束→檢查。

4.3.1 裂縫處理

用鋼絲等工具清除裂縫表面的灰塵、白灰、浮渣及松散層等污物，再用毛刷蘸甲苯、酒精或丙酮等有機溶液，把沿裂縫兩側20～30mm處擦洗干凈并保持干燥。

4.3.2 埋設灌漿嘴

沿著裂縫的開裂方向每隔150～200mm埋設灌漿嘴。埋設時，先在灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的底膠，將灌漿嘴的進漿孔騎縫粘貼在預定的位置上。

4.3.3 封閉

先在裂縫兩側（寬20～30mm）涂一層環氧樹脂基液，然后抹一層厚1mm左右、寬20～30mm的環氧樹脂膠泥。抹膠泥時應防止產生小孔和氣泡，要刮平整，保證封閉可靠。

4.3.4 密封檢查

裂縫封閉后應進行壓氣試漏，檢查密閉效果。試漏應待封縫膠泥具有一定強度時進行。

4.3.5 配制漿液

漿液配制應按照不同漿材的配方及配制方法進行。一次配備的漿液數量，需根據漿液的凝固時間及進漿速度來確定。

4.3.6 灌漿

應在灌漿前對灌漿機具和器具進行檢查，運行正常時方可使用。根據裂縫區域大小，可采用單孔灌漿或分區群孔灌漿。在一條裂縫上灌漿可由一端灌至另一端。灌漿時應在下一個排氣嘴出漿時立即停止，照此順序進行。化學灌漿的灌漿壓力常采用0.2MPa，壓力應逐漸升高，防止驟然加壓。達到規定壓力后應保持壓力穩定，以滿足灌漿要求。灌漿停止的標志為吸漿率小于0.1L／min。當吸漿率為0.1L／min時再壓注幾分鐘即可停止灌漿。灌漿結束后，應用丙酮沖洗管道和設備。

5 施工注意事項

在進行混凝土裂縫施工處理時，各項粘貼劑應在規定的環境溫度中密封儲存，遠離火源，避免日光直射。粘貼劑應在室內配制，配制環境及施工現場均應保持良好的通風。施工人員應戴防護面罩、手套，同時施工和使用環境溫度不應高于60℃。各種粘貼劑材料不得污染生活水源，棄物不得倒入河流，應按有關規定處理。粘貼面層必須干燥。故施工時不能有明水，若有則必須用吹風機吹面層，在膠水未固化之前不得遇水。

6 混凝土裂縫的預防措施

6.1 材料控制

施工工藝是保證混凝土構件質量的關鍵，而材料就是施工達到質量標準的前提，因此必須嚴格按照施工技術規范來對原材料，如鋼筋、水泥和碎石等進行抽樣檢查。同時應對混凝土的配合比進行對比試驗，并及時調整砂、碎石的含水量，以保證混凝土的施工質量。

6.2 溫度控制

可適當地增加添加劑并改良骨料的配置。橋梁施工應盡量采用干硬性混凝土，從而有效降低混凝土的水泥成分。在對混凝土進行拌和時，要適當地將水灑于碎石上，使混凝土澆筑時的溫度降低，特別是在夏季施工時，必須減少混凝土的澆筑厚度，利用澆筑層的面積充分散熱。此外，混凝土自身性能的優劣非常重要。選擇高性能的混凝土可以增強抗裂效果，應避免在橋梁施工中使用表面干縮度大的混凝土。

6.3 施工控制

根據混凝土的強度等級、質量及對混凝土和易性的要求來確定混凝土施工配合比，并對水灰比和水泥用量進行嚴格控制。選擇級配較好的石子，對砂的粒徑與含量進行嚴格控制，通過減少空隙率來降低混凝土收縮量，從而增大混凝土抗裂強度。此外，混凝土的養護是整個施工中最重要的環節之一，如果對混凝土的養護不重視，不僅會降低混凝土的強度，還容易使混凝土在硬化過程中失水，不能及時得到補償而產生裂縫。因此，必須經常澆水養護，尤其是在高溫下施工時，一來可以防止產生溫度裂縫，二來可以降低由混凝土收縮而產生的約束應力，從而達到有效控制裂縫的目的。

7 結語

在公路橋梁施工中，混凝土裂縫問題較為常見。由于其對橋梁壽命及安全性具有重大影響，因此必須在施工過程中對混凝土裂縫的產生機理進行全面分析，控制施工溫度，采取必要的措施來防止裂縫產生，從而確保公路橋梁質量達到標準。

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