舊注膠法在修復橋梁裂縫中的應用

黃務本

（武威公路管理局，甘肅 武威 733000）

0 前言

通過對產生裂縫的病害部位使用注膠方法維修，使病害回復或達到正常使用的要求，保證安全通告。恰當的、有效的對病害橋梁進行預防性養護維修，可以延長橋梁使用壽命，降低養護維修成本，經濟和社會效益明顯。

維修橋梁出現的裂縫，我們就要針對具體的裂縫分析裂縫是怎么產生的，也就是裂縫產生的原因。分析了產生的原因，才能有針對的進行維修。而對于裂縫產生的原因很多，經對比，我們認為比較全面，比較系統的總結裂縫產生的原因有三種分類的形式。

第一種也是認為比較全面科學的，現分為七類。一是因有荷載產生的裂縫、二是溫度變化收起的裂縫、三是混凝土收縮引起的裂縫、四是地基與基礎沉降引起的裂縫、五是鋼筋等材料銹蝕引起的裂縫、六是凍漲引起的裂縫、七是施工材料施工工藝引起的裂縫。

第二種分類方式，也是分為七類。一是使用高強快凝水泥，使得混凝土的強度增加飛快，彈性模量上升迅速，產生很大的彈性拉應力，混凝土出現裂縫；二是使用高強快凝水泥混凝土徐變相對較小，凝結作用過程中應力松弛作用相對較差，混凝土出現裂縫；三是使用高強快凝水泥混凝土水灰比相對較低或早期自身收縮大；四是澆筑大體積或混凝土澆注時間長，產生水化熱，降溫措施不到位，養護不及時；五是混凝土澆注時外界氣溫高或溫差較大，水泥水化反應，形成內處溫差大；六是結構物在冬季水結冰產生凍脹，并與靜荷載、動荷載相疊加引起縱向裂縫；七是結構物產生的疲勞與承載力不足產生裂縫；

1 出現了裂縫，我們分析了裂縫產生的原因，針對具體的裂縫有針對性地提出維修方案

通常我們對于裂縫有三種處理方法：

1.1 封縫法，也叫表面修補法

就是在裂縫的表面涂一層漿體，如水泥漿、環氧漿液、聚合物砂漿等漿體。

1.2 注膠法

注膠法就是運用一些注膠設備，將我們經過選擇的，事先準備的漿液注入到裂縫中，隨著注入的漿液在裂縫中會琢漸的硬化，硬化后漿體能夠對裂縫進行有效的填補，形成一個完整的結構體，消除了裂縫對結構的影響，同時漿液也對裂縫有一個密封效果。在橋梁維修中，能夠選用的漿質材料的種類很多，漿質可以選用環氧類聚合物材料，甲基丙烯酸酯、聚氨酯來進行灌漿。注膠法是我們現在對橋梁裂縫處理使用較多、有效的方法之一。

2 工程實例

2.1 溫度裂縫的維修

G312線K2341+778古浪河七橋古浪岸橋臺裂縫，特征為：裂縫分布有一定的規律性、一般出現在結構的薄弱部位，如施工接茬，截面變化處等，裂縫為一條或多條垂直或平行于常軸方向，裂縫寬度一般為0.02mm以上，裂縫貼片觀測會發現隨溫度、季節的變化而變化。

我們針對這一裂縫，處理方法為采用低壓灌注環氧膠的方法對裂縫進行灌注，以保證水汽等有害氣體不侵入裂縫內部，注膠完工后在表面進行了勾縫裝飾，處理完成后達到我們養護預期的要求。

2.2 結構變形裂縫的處治

S308線館子河橋3-20T型梁板，屬于結構變形裂縫，主要是超重車輛對該橋面反復的沖擊，而該橋T型梁板撓度變形較大，正常為7mm,經檢測為9.6。超過了混凝土的強性模量。使混凝土出現裂縫。處治方法為：

⑴對于混凝土脫落、露筋的部位應將鋼筋的銹跡清除，并把松動的保護層鑿去，梁體表面的蜂窩麻面采用膏狀膠找平修補。

⑵對于大于0.02mm的裂縫采用壓力灌漿法灌注注縫膠,對梁體全部肋面及上翼緣，使用具有較大彈性的封縫膠修補找平，并進行全面封閉處理，防止水分滲入和風化，阻止鋼筋銹蝕，恢復梁體的整體性，保證梁體的耐久性。

⑶對下翼緣梁體進行結構補強加固，采用碳纖維加固的方法。采用WN結構膠將碳纖維布沿受拉方向貼至梁體下翼緣，與梁體形成整體且共同受力，從而可以提高梁體的承載力和抗彎剛度，我們只是用聚合物砂漿進行封面維修，防止新的裂縫產生。

3 灌注膠液的選用

現在我們使用的是水性環氧樹脂，把環氧樹脂以微粒或液滴的形式分散在以水為連續相的分散介質中而配得的穩定樹脂材料。水性環氧樹脂與環氧樹脂相比較，其最大的優點就是可在室溫和潮濕或過濕的環境中固化，能與水泥砂漿、混凝土等常用的水泥基材料混合使用，并能提高上述材料的早期強度、韌性、抗沖擊性能，增強防水性能。

4 水性環氧樹脂材料，水性環氧樹脂混凝土力學性能試驗

4.1 工程材料的選用。我們選用的原則是材料必須能夠滿足使用功能的要求，材料的貯備充足，經濟實惠。

（1）水泥：我們多年使用，對水泥有較多年的試驗驗證，并經過工程實踐檢驗，且運距較近，景泰壽鹿山牌32.5級普通硅酸鹽水泥；

（2）細骨料：永登采的石英砂，最大粒徑5mm，細度模數2.43，

（3）粗骨料：永登砂石廠生產的玄武巖破碎石，表觀密度約在2.94 g·cm-3，堆積密度 1.52×103 kg·m-3，顆粒級配為 5～20mm，連續級配碎石；

（4）水性環氧樹脂及固化劑：廣州東風生產的水性環氧樹脂，環氧樹脂固膠含量為60%，水性胺類固化劑。

4.2 材料配合比

依據廠家提供的基準混凝土配合比為：水泥：砂：石：水＝400kg：605kg：1228kg：177kg，水灰比 w：c＝0.44，砂率為 33%，水性環氧樹脂與水性胺類固化劑的重量比為4：1。考慮到水性環氧樹脂是一種親水性的乳液，因此將水性環氧樹脂加入混凝土中，以全部加入水份考慮，需要對比水性環氧樹脂改性后的混凝土與基準混凝土的各項性能指標，一般保持水灰比不變，原基準混凝土中的水份需根據摻入水性環氧樹脂的用量而減少。

4.3 在適宜時做的試驗

我們所維修的結構部件，大多是受壓構件，劈裂抗拉強度和抗折強度我們主要是收集、參考資料所得。在今后，我們應當盡量做出它的抗拉，抗折強度為；

4.4 資料收集不同摻量下的水性環氧樹脂改性水泥混凝土配合比，試驗及收集資料得出結論

(1)摻入環氧樹脂的量不同，其同一配合比的混凝土的抗壓強度有著明顯的提高。

(2)摻有水性環氧樹脂的混凝土24h、28d齡期的抗壓強度值增幅較大，從數據中可以明顯看出：摻入水性環氧樹脂對混凝土的早期強度有較大的提高，依據參考資料，試件成型24h后，增幅最為明顯。從試件成型的24h、28d這二個齡期來看，成型24h是水性環氧樹脂充分發揮其增強混凝土力學性能效果最為明顯的時間段，這是因為在24h后水性胺類固化劑將水性環氧樹脂中的環氧樹脂全部分離出來了，而這時環氧樹脂與水泥基發生化學反應的結果。

5 結論

5.1 水性環氧樹脂摻入混凝土后，混凝土的抗壓、劈拉、抗折強度都有不同程度的提高，尤其是混凝土的早期強度得到了較大的提高。

5.2 由于水性環氧樹脂是一種水性的聚合物，具有較好的流動性和較強的粘結力，在混凝土中摻入一定量的水性環氧樹脂，混凝土的抗裂性能和抗滲性能有較明顯的提高。

6 結束語

對于所維修的裂縫進行跟蹤觀測，并進行效果評價。總結經驗，分析存在的問題，為公路交通事業發展做出自己的一份貢獻。

［1］張樹仁.橋梁病害診斷與改造加固設計[M].北京：人民交通出版社，2006.

［2］中華人民共和國行業標準.JTG/T J22-2008公路橋梁加固設計規范[S].北京：人民交通出版社，2008.