道桥工程中裂缝修复技术研究

2020-01-02段晓强

四川建材 2020年10期

关键词：灌浆现象钢筋

段晓强

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041051)

1 道桥工程常见裂缝类型

1.1 塑性收缩裂缝

在终凝前，混凝土会发生激烈的水化反应，出现水分急剧蒸发和泌水现象，该过程中混凝土会出现失水收缩但尚未硬化，此时的强度不能有效抵抗因为收缩而产生龟裂，即所谓的塑性收缩裂缝。

1.2 地基基础变形裂缝

在道桥工程施工阶段，由于地质情况复杂极易诱发基础不均匀沉降，进而在结构内部出现附加应力，如果其大于混凝土结构的抗拉应力时，就会出现结构开裂现象。有的时候也会由于模板支撑间距过大、模板刚度不足、支撑底部松动等诱发混凝土开裂，即所谓的地基基础变形裂缝。

1.3 缩水收缩裂缝

由于外界环境因素的影响，会导致混凝土硬化后表层水分快速损失，而内部水分缓慢损失，这样就会使表层与内部收缩不均匀，内部混凝土会对表面收缩变形产生约束，致使表层混凝土受拉，如果拉力大于抗拉强度时，将会出现缩水收缩裂缝。

1.4 冻胀裂缝

如果气温低于0 ℃时，将会导致吸水饱和的混凝土产生冰冻现象和膨胀应力，然而由于混凝土强度比较低，进而诱发裂缝。因此，在道桥工程冬季施工过程中，如果未按照要求对预应力孔道灌浆后实施保温处理，将会沿管道方向出现冻胀裂缝。

1.5 钢筋锈蚀裂缝

由于保护层厚度不足或混凝土质量较差，将会导致混凝土钢筋表面遭受侵蚀碳化，并诱发钢筋周围混凝土中的水分和氧气产生锈蚀反应，锈蚀物会在混凝土周围产生膨胀应力，进而诱发混凝土保护层剥离、开裂，最终沿钢筋纵向产生裂缝。

2 道桥工程裂缝的诱发原因

在进行道桥工程施工过程中，诱发裂缝的原因比较多，既有自身因素，也有外部环境因素。自身因素主要是由于温度变化而产生的收缩。外部因素主要包括道桥基础出现变形、钢筋发生锈蚀、施工材料不合格以及长时间冻胀问题等。下面将会对道桥工程裂缝的诱发原因进行阐述：

1)温度变化而产生的裂缝。道桥工程属于室外工作，极易受到周围环境因素的影响，最常见、最明显的就是温度的变化。但是由于内外温度变化存在一定的差异，从而诱发混凝土出现不同程度的结构变形，如果该变化产生的应力大于道桥工程抗压强度时，就会产生裂缝。

2)收缩引起的裂缝。在道桥工程建设过程中，混凝土被广泛应用，在浇筑后由于混凝土通常是从外向内逐步干燥的，即先是表层变干，随后缓慢向内部干燥，从而使混凝土由外向内的含水量产生了梯度变化，越靠近表面收缩越大，越靠近内部收缩量越小，进而诱发不均匀收缩，使混凝土出现外拉内压的现象。如果混凝土表面层拉力超过了其所能承受的抗拉强度，就会使混凝土结构出现变化，诱发裂缝的产生。根据裂缝形成时期的差异，可以分为塑性裂缝、自身收缩裂缝、干缩裂缝，这些裂缝都属于道桥工程施工过程中比较常见的裂缝。

3)其他因素而的裂缝。通常情况下，道桥工程施工环境比较复杂，加之其使用年限比较长，极易产生各种各样的裂缝，目前除了上述裂缝诱发因素外，还包括下述几个方面：

(1)由于基础工程结构变化而诱发的开裂现象，通常情况下，在基础变形的影响下，会导致基础空间在水平方向发生位移或出现不均匀沉降；

(2)由于钢筋出现锈蚀，导致其内部结构受到影响，致使承受应力发生改变，如果超出了其承载能力范围，将会产生裂缝；

(3)冻胀问题诱发的裂缝，在道桥工程施工完成后，由于其长时间处于室外环境中，气候与季相的变化都会出现比较明显的温度变化，进而诱发混凝土出现不同程度的胀缩裂缝；

(4)材料问题，混凝土施工阶段，如果进场材料不合格，则会对其施工质量产生不利影响，进而诱发裂缝。

3 道桥工程裂缝修复技术

3.1 选择混凝土浇筑

目前，道桥工程中的大部分裂缝都会选择混凝土浇筑技术给予修复。在裂缝浇筑之前，需要准确计算浇筑过程中的分层、分块顺序，浇筑物体的流向，浇筑的长度、宽度、厚度和时间等参数，并结合计算结果，来开展裂缝的浇筑修复工作。同时，在振捣混凝土过程中，一般不会选择常规振捣方法，而选择强于常规的振捣。在混凝土浇筑完成后，需要对较厚的水泥浆残留进行处理，在浇筑后的3～4 h内，需要将其表面用刮尺刮平，借助铁滚筒进行碾压处理，以确保其表面的严密性和平整性。

3.2 涂膜封闭法

对于微细裂缝(宽度小于0.2 mm)而言，一般选择涂膜封闭法，同时该方法也可以用于混凝土外表面的防水和装饰处理，能够有效避免有害离子对混凝土腐蚀和混凝土保护层的碳化现象。首先，需要将裂缝表面清扫干净，其次，按照要求刮腻子、底层涂料和主层涂料涂刷，最后涂罩面层。

3.3 表面修补法

如果裂缝细小，并且不会对整体混凝土结构产生较大影响时，可以选择表面处理法，其需要先对混凝土表面的杂质和灰尘进行清理，并在混凝土表面涂抹环氧树脂，以此来确保道桥工程的美观度。如果出现雨天时，也可以避免雨水渗入混凝土内部，从而有效保护了混凝土内部钢筋，提高混凝土的耐久性。

3.4 通水冷却技术

在对裂缝进行修复过程中，需要借助薄壁钢管来完成混凝土的分层浇筑，此时可以根据实际情况将冷却水管混入到钢管中，其不仅可以避免管道出现阻塞和漏水现象，而且还可以通过试水来判断是否存在阻塞和漏水现象。同时，在钢管内部，通过冷却水的流量和温度也可以有效监控混凝土内部温度的变化。

3.5 混凝土养生修复技术

及时养生是道桥混凝土结构施工阶段比较关键的一个环节，其不仅可以确保混凝土的整体强度，而且还可以有效避免断板现象的发生。在道桥施工阶段，为了避免断板现象的出现，需要在混凝土浇筑完成后对其进行洒水养护或湿麻袋遮盖养护。同时，确保洒水要均匀，遮盖湿麻袋不能漏掉任何一个角落，并保证混凝土结构的养生时间超过14天。此外，为了确保养护修复技术的顺利进行，还可以选择新型养护剂，设置好喷洒的时间，并保证养护剂喷洒的均匀性。

3.6 压力灌浆水泥灌注技术

如果裂缝数量不多但较深时，可以选择压力灌浆水泥灌注技术。使用之前需要先对裂缝进行检测，明确裂缝数量和范围，在此基础上对钻孔位置和灌浆用量进行设计。其次，做好钻孔清理工作，一般是从上到下用水清理钻孔，并借助空气压缩机对其吹干。最后，从孔中将水泥浆液灌入到裂缝中，这样就可以将裂缝和孔隙封闭起来，避免出现灌浆外溢现象。