桥梁混凝土结构裂缝修补技术研究

2011-12-30张文化

中国新技术新产品 2011年7期

张文化

（中铁十二局集团第二工程有限公司，山西太原 030032）

1 引言

随着公路工程建设规模迅猛发展，桥梁结构形式日趋大型化、复杂化，质量要求日趋严格。桥梁结构的裂缝问题成为具有相当普遍性的技术难题。根据大量的工程实践和近年来对工程材料的细致研究，桥梁结构的裂缝是不可避免的，但其有害程度是可以控制。一旦经过鉴定需要对裂缝进行修补，利用新工艺、新材料对已产生裂缝的混凝土桥梁结构的修补方法研究显得格外重要。

2 桥梁结构浅层裂缝的修补方法

2.1 填缝法

填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时，将缝隙清理干净，根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀，抹子，刮刀等工具进行操作，所用灰浆通常采用1：2.5或1：3水泥砂浆，一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝处理后可在美观，耐久性等方面起到一定作用，面对砌体的整体性，强度等方面所起的作用甚微。

2.2 环氧砂浆涂抹配方法

先在裂缝上口凿一V形槽，宽约1-2cm，深约0.5cm，槽面应尽量平整；用钢丝刷或竹刷刷清缝口，并凿去浮渣。用手持式皮风箱吹清缝内灰渣，用红外线灯烘干混凝土表面。裂缝处宜用蘸有丙酮或二甲苯的回丝洗擦一遍，保持槽内混凝土面无灰尘，油污等；在裂缝四周涂抹一层环氧浆液，如裂缝较深，在垂直方向也可静力灌注，环氧浆液可灌入0.5～的细缝中；最后嵌入环氧砂浆，用刮刀使其平面与原混凝土面齐平。待环氧树脂硬化后(温度越高，硬化时间越短，一般常温下20-25℃，需5-7天)就可应用。养护期间结构不宜受震，受潮，以保证修补质量。

2.3 玻璃布粘贴法

玻璃布一般采用无碱玻璃纤维织成，它比有碱玻璃纤维的耐水性好，强度高。玻璃布产品有无捻粗纱布，平纹布，斜纹布，缎文布及单向布等多种。常用的为无捻粗纱方格布，其特点是强度高，气泡易排除，施工方便。玻璃布粘贴的胶粘剂多为环氧基液。由于玻璃布在制作过程中加入了浸润剂，含有油脂和腊，影响环氧基液与玻璃布的结合，因此，必须对玻璃布进行除油腊的处理，使环氧基液能侵入不利纤维内，提高粘贴效果。玻璃布除油腊的方法有两种:一种是将玻璃布放置在碱水中煮沸30分钟至1小时，然后用清水漂净;另一种方法是热处理，将玻璃布放在烘烤炉上加温到190℃～250℃。实践证明，采用后者除油腊效果较好。但是玻璃布在烘烤时，由于油腊燃烧，玻璃布上会有很多灰尘，因而必须在烘烤后将玻璃布放在浓度为2-3%的碱水中煮沸约30分钟，然后取出用清水洗净，放在烘箱内烘干或凉干。

玻璃布粘贴前要将混凝土面凿毛，并冲洗干净，使表面无油污灰尘，若表面无油污灰尘，若表面不平整，可先用环氧砂浆抹平。粘贴时，先在粘贴面上均匀刷一层环氧基液，然后展开、拉直玻璃布，放置并抹平使之紧贴在混凝土面上，再用刷子或其他工具在玻璃布上刷一遍，使环氧基液浸透玻璃布并溢出，接着又在玻璃布上刷环氧基液。按同样的方法粘贴第二层玻璃布，但上层玻璃布应比下层玻璃布稍宽1～2cm，以便压边。

2.4 凿槽嵌补法

凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种勃结材料，如环氧砂浆、沥青、甲基丙烯酸脂类化学补强剂(甲凝)等的一种修补方法。修补时先沿裂缝凿槽，槽形根据裂缝位置和填补材料而定，通常多采用V形槽。槽的两边混凝土面必须修理平整，槽内要清洗干净，必要时可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂浆或喷涂砂浆时，在凿槽时必须一并将槽口外的混凝土表面凿毛，同时整理干净。用水泥砂浆填补，事先要保持槽内湿润，用沥青或环氧材料填补时，要保持槽内干燥，否则应先采取其他措施，使槽内干燥后再进行填补。

3 桥梁结构深层裂缝的修补方法

3.1 水泥灌浆法

3.1.1 钻孔及清孔

水泥浆液是通过砌体或混凝土中用各种不同的方法钻成的孔眼灌入的。钻孔时，除其缝浅孔外，不得顺裂缝钻孔，钻孔轴线与裂缝面的交角应大于30度，孔深应穿过裂缝面0.5m以上。孔眼开好后，必须进行清孔，即用水有上向下冲洗各孔。孔眼冲洗干净之后，使用压缩空气吹干。

3.1.2 止浆或堵漏处理

浆液灌入砌体或混凝土中时，可能通过大的裂缝和孔隙流到表面上来，因此，灌浆前应把这些裂缝和孔隙堵塞起来，进行止浆过堵漏处理。止浆或堵漏可用水泥砂浆或环氧砂浆涂抹，也可用棉絮或麻布条嵌塞，或用环氧胶泥粘贴。

3.1.3 压水或压风(气)试验

通过压水或压风试验，主要是检查孔眼畅通情况及止浆效果。

3.1.4 灌浆材料

灌浆所用水泥对混凝土、钢筋混凝土一般采用不低于425号的普通水泥，对砖石砌体一般采用不低于325号的普通水泥。

3.1.5 灌浆加压设备

在工程量较大时，宜采用灌浆机、灌(压)浆泵，也可以风泵加压。目前使用的多为活塞推送式压灌灰浆泵，并有直接作用式、片状隔膜式、圆柱形隔膜式三种类型。

3.2 化学灌浆法

采用化学材料灌浆，修补结构裂缝，可以大大改善灌浆材料的可灌性能，可灌入0.3mm或更细小些的裂缝，施工机械简单，操作简单，其应用日趋广泛。

3.2.1 灌浆材料

用于修补混凝土裂缝的化学灌浆材料，常用的主要有环氧树脂灌浆材料和丙烯酸酷类灌浆材料两种。

3.2.2 灌浆施工注意事项。

一是钻眼埋嘴。嘴子是化学灌浆材料的喷入口，也是裂缝的排气口。嘴子大小要适当，自重重要尽可能地轻，以防因不易贴牢而坠落。嘴子布置的原则是：宽缝稀，窄缝密。断缝交错处单独设嘴。贯通缝的嘴子宜在构件的两面交错处布置。埋贴前，先把嘴子底盘用丙酮擦洗干净，然后用灰刀将环氧胶泥抹在底盘周围，骑缝埋贴到构件裂缝处。操作中，切勿堵死嘴子和裂缝灌浆的通道。

二是嵌缝止浆。目的是防止浆液流失、确保浆液在灌浆压力下将裂缝填充密实。如嵌缝质量不好，则灌浆压力不能升高，即使是低压，浆液也会大量外漏，以致缝内不能得到有效的灌注，影响灌浆质量。因此，当嘴子埋贴后，必须把其余裂缝全部封闭，进行嵌缝或堵漏处理。封闭严实程度是压浆补强成败的关键，必须认真对待。

三是灌浆。经压水(气)试验检查，认为嵌缝质量良好，无渗漏现象，即可配制浆液、准备灌浆。往裂缝里灌注化学浆液，根据裂缝病态状况及施工条件的不同，分别采用手压泵灌注射器灌注两种方法。当裂缝较大时可用手压泵，当裂缝细微，灌浆量不大时，多采用灌浆注射器的方法。

四是做好防护措施。采用的化学灌浆材料，如具有毒性或刺激性臭味，应采用有效的通风设施。现场施工时，工作人员应尽量避免在浆液的下风位置操作，以减少吸入有毒气体的机会。施工人员一般应戴防护口罩，必要时，应戴防护眼镜，以防有毒气体刺激眼膜。