鋼筋混凝土橋梁裂縫修補技術(shù)

魏欣

摘 要：橋梁運營時，受各種因素影響，在混凝土中均會出現(xiàn)各種裂縫，而造成橋梁病害，使結(jié)構(gòu)性能退化或完全喪失。所以，對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫檢測、分析尤為重要。文章作者分析總結(jié)了裂縫的分裂和成因，并列舉了部分裂縫的修補技術(shù)。

關(guān)鍵詞：橋梁裂縫；修補；技術(shù)

1 概述

橋梁運營隨著時間的增長，其受環(huán)境侵蝕或超載等各種因素影響，或是原先施工質(zhì)量問題，橋梁結(jié)構(gòu)都會發(fā)生不同程度的病害，致使橋梁使用性能退化或完全喪失。從最近幾年橋梁大面積垮塌事件的發(fā)生，充分說明目前的橋梁安全狀況堪憂。

實踐表明，橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的所有病害，都首先表現(xiàn)的是出現(xiàn)裂縫。裂縫就像橋梁病害的晴雨表，也好比人類得病外部表現(xiàn)出發(fā)燒一樣，都只是病變的一種外部表現(xiàn)。人類得病發(fā)燒了，不能一味的去降溫，要因病下藥施治。所以橋梁有病害了，就得對橋梁結(jié)構(gòu)進行調(diào)查、檢測和分析入手。分清病害原因、成因后，進行結(jié)構(gòu)改造、維修或是加固等措施。

2 橋梁混凝土裂縫分類及成因

2.1 橋梁結(jié)構(gòu)的裂縫

大多都是由結(jié)構(gòu)內(nèi)部的初始缺陷、細微裂縫等發(fā)展而形成。而且引起裂縫的原因很多，大致可總結(jié)為以下兩類：

2.1.1 結(jié)構(gòu)性裂縫：是外部荷載引起的裂縫，也叫受力裂縫，它的分布及寬度與外部荷載關(guān)系很大。常常表現(xiàn)為橋梁結(jié)構(gòu)的承載力不足或是內(nèi)部有其他嚴重的質(zhì)量問題。

2.1.2 非結(jié)構(gòu)性裂縫：是材料變形引起的裂縫，比如：空氣溫度變化導致混凝土收縮等因素引起結(jié)構(gòu)變形，當結(jié)構(gòu)變形受到限制時，內(nèi)部就產(chǎn)生各種應力，而引起混凝土裂縫。但這種裂縫一旦出現(xiàn)，變形釋放后，應力自然消失。

2.2 橋梁裂縫成因分析

橋梁裂縫生成因素很多，但主要有兩方面原因：

2.2.1 內(nèi)部因素：混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷，比如施工時攪拌不均勻等。結(jié)構(gòu)截面尺寸不足，荷載過大時混凝土受拉區(qū)出現(xiàn)拉應力。或是后期的養(yǎng)護不到位等等。

2.2.2 外部因素：車輛超載目前是最大因素，伸縮縫受堵的位移約束影響或自然災害影響等等原因。

3 橋梁混凝土裂縫修補技術(shù)

對于橋梁裂縫寬度<0.15mm時，一般采用表面封閉法將裂縫封閉，來阻止空氣進入梁體，而腐蝕鋼筋。當裂縫寬度≥0.15mm時，一般就采用灌注環(huán)氧漿方法來封閉裂縫。主要的施工技術(shù)如下：

3.1 涂刷樹脂膠液修復技術(shù)

3.1.1 先在裂縫四周各200mm范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)表面上，用砂輪打磨掉表面上的污漬和泥土，直至露出新鮮的混凝土面，然后用風機吹凈表面浮塵，并用丙酮涂刷清洗干凈。

3.1.2 按照設計進行環(huán)氧樹脂封縫膠配兌，配兌時按比例準確稱量，在攪拌器內(nèi)均勻攪拌，一次拌合量應控制在規(guī)定使用時間內(nèi)可以用完的量。

3.1.3 用膠輥沾上環(huán)氧樹脂膠涂刷于裂縫混凝土表面，利用裂縫毛細作用吸收膠液而滲入裂縫內(nèi)部。環(huán)氧樹脂膠液應分兩次涂刷，縱橫向?qū)嵤５诙瓮克r，下層膠液應該成膜或用指壓感覺干燥時才可開始。每次涂刷應細密重疊，不得有空刷。

3.1.4 涂刷后，膠液應不流淌，表面厚度均勻、密實成膜，膜厚度控制在大約2mm厚為宜，并完全封閉裂縫。

3.2 刮涂樹脂膠泥修復技術(shù)

3.2.1 先在裂縫四周各200mm范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)表面上，用砂輪打磨掉表面上的污漬和泥土，直至露出混凝土新面，然后用風機吹凈表面浮塵，并用丙酮涂刷清洗干凈。

3.2.2 按照設計進行環(huán)氧樹脂膠泥配兌，配兌時按比例準確稱量，在攪拌器內(nèi)均勻攪拌。膠泥每次配兌數(shù)量應控制在1小時內(nèi)用完為宜，粘稠度按照方便于施工進行掌握。

3.2.3 施工時，用灰刀和刮板均勻的將膠泥刮抹在裂縫周邊，縱橫向反復刮抹和擠壓，抹壓次數(shù)應不小于3次，盡可能多的使膠泥抹壓進裂縫內(nèi)部，與混凝土粘接牢固。膠泥硬化后，表面應均勻、密實，無裂縫和孔洞。

3.2.4 膠泥完全硬化后，用砂輪將表面打磨平順、光滑。

3.3 壓注灌縫膠修復技術(shù)

3.3.1 先在裂縫四周各100mm范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)表面上，用砂輪打磨掉表面上的污漬和泥土，直至露出新鮮的混凝土面，然后用風機吹凈表面浮塵，并用丙酮涂刷清洗干凈。

3.3.2 將專用注射器基座騎縫粘貼、固定于裂縫上，基座中心對準裂縫中心，間距根據(jù)情況按照200～400mm布設。基座之間的裂縫表面用環(huán)氧樹脂膠泥刮抹或用GF布粘貼封閉，用以防止壓注時灌縫膠從裂縫中溢出，沿縫最后再涂刷一層肥皂水。

3.3.3 按設計要求進行配兌灌縫膠，每次配兌的膠液量應控制在一次壓注完，而且膠液在注射器內(nèi)不變稠、凝結(jié)為限。配兌時應專人負責稱量、攪拌，即配即用。

3.3.4 注射器吸入灌縫膠，用活動卡條固定住后，安裝到基座上。所有的注射器安裝完成，并檢查固定、牢靠后，分別松開固定卡條。注射器在橡膠筋拉力下低速、低壓徐徐將灌縫膠液壓入裂縫內(nèi)部。當任一注射器內(nèi)膠液注射完畢，立即更換上新吸滿膠液的注射器繼續(xù)壓注，直到全部灌滿裂縫為止。

3.3.5 灌縫膠液固化8個小時后，才可拆除注射器，打磨封縫膠泥或鏟除封縫布。灌注后裂縫表面，應打磨平順、光滑，清掃干凈。

3.4 裂縫注漿修補技術(shù)

3.4.1 當橋梁結(jié)構(gòu)裂縫深度小于1米時，注漿嘴直接粘貼、固定于裂縫表面。若裂縫深度為1～2m時，則采用鉆孔埋管；鉆孔埋管方式又分為騎縫孔和穿縫斜孔兩種，后者適用于混凝土深層裂縫。

3.4.2 鉆孔埋管時，鉆孔孔徑宜為Φ20mm，孔深宜為100～150mm。為避免鉆孔的孔底偏離裂縫，埋管時管底距孔底保留1/3的距離，即灌漿管只埋入孔深的2/3左右深度。

3.4.3 注漿嘴布設的間距一般控制在200～500mm為宜，最好設置在裂縫交叉點、縫較寬或裂縫端部位置處，以便照顧到所有裂縫。注漿嘴固定好后，兩注點之間的裂縫表面用環(huán)氧樹脂膠泥刮抹或用GF布粘貼封閉，用以防止注漿時漿液從裂縫中溢出，沿縫最后再涂刷一層肥皂水。

3.4.4 封縫膠泥或GF布固化后壓漿前，應進行設備檢查和試壓，確保漿液流動度和適應性滿足施工。試壓時，若氣壓達到0.5MPa時，還有個別注漿嘴不通氣，則說明該部位未連通好，應重新埋設注漿嘴，或縮短兩注漿嘴之間的距離。若封縫表面肥皂水有小氣泡，則該處封縫不嚴密，應重新封縫。

3.4.5 注漿料配兌前，應按照設計試配小批量注漿料進行試壓，合適后，再大批量配兌。試壓時應對每個壓漿嘴逐個進行壓漿。豎向裂縫壓漿時，按照從下向上順序進行；對薄板有貫穿性裂縫時，宜從下向上注漿。

3.4.6 注漿過程中，若出現(xiàn)出氣孔出漿，則表明裂縫處注漿飽滿，可轉(zhuǎn)入下一個注漿嘴繼續(xù)注漿，直至整條裂縫注滿為止。

3.4.7 裂縫深度很大時，一般采用騎縫孔和穿縫斜孔兩種鉆孔并用注漿。可將騎縫孔先作排氣孔用，待穿縫斜孔灌注飽滿后，再灌注騎縫孔。

3.4.8 裂縫內(nèi)的注漿料全部凝固后，才可拆除壓漿嘴和GF布。灌注后裂縫表面，應打磨平順、光滑，清掃干凈。

3.5 裂縫填充密封修補技術(shù)

3.5.1 按設計和規(guī)范規(guī)定，人工沿縫鑿成“V”形槽，寬度約5～lOcm，深3～5cm，鑿槽長度延伸過裂縫末端，為避免應力集中，鑿槽的端頭一般做成弧形。鑿槽完成后，用高壓空氣吹凈表面浮塵，使其不讓灰渣阻塞，然后用丙酮涂刷、擦洗清除裂縫周圍的油污。

3.5.2 根據(jù)情況若需設置隔離層時，隔離層應選用不吸潮膨脹材料，且應緊貼槽底。

3.5.3 當活動裂縫還處于發(fā)展階段時，彈性密封材料應該宜略低于結(jié)構(gòu)表面。

3.5.4 當用微膨脹水泥砂漿或細石混凝土或聚合物填塞裂縫時，最好先用水濕潤V槽周邊，然后再填灌縫材料，直至全部填充完畢。填充表面再用刮刀抹壓平整，并注意保持水分養(yǎng)護，以免表面新出現(xiàn)龜裂。

4 結(jié)束語

通過多座橋梁采用以上的裂縫修補技術(shù)，均取得了很好的效果，避免了橋梁病害進一步發(fā)展，防微杜漸、防患于未然，也確保了國有資產(chǎn)安全、人民群眾人身安全。