浅谈桥梁梁板裂缝维修加固中化学灌浆法的应用

于丽霞

摘要：桥梁梁板裂缝修补技术，不但有助于认真细致进行混凝土外观缺陷的成因分析，也有助于技术人员端正思想，正确对待，妥善处理。通过采取有针对性的技术措施进行处理，以至于不影响结构的安全使用。本文介绍了桥梁结构裂缝的成因，并较为系统对化学灌浆法的加固方法与施工工序进行了科学合理的探究，给桥梁梁板裂缝维修加固中化学灌浆法的应用带来了积极意义。

关键词：桥梁梁板;维修加固;化学灌浆

引言

化学灌浆法是针对桥梁出现裂缝的加强措施，是将化学材料通过压送设备灌入缝隙内部，在溶洞和缝隙渗透、扩散、胶凝，以增加桥梁桩基区域的地基强度，保证桥梁的稳定性。化学灌浆法因为其操作简便、适应性强等多种特点，在当前桥梁梁板裂缝维修加固中有着很广泛的应用[1]。

1、桥梁结构裂缝类型

混凝土桥梁结构裂缝复杂而繁多，多种因素互相影响，每一条裂缝产生是一种或几种因素影响。造成裂缝的原因通常分为施工和使用两个阶段，大致可分为以下几种种类。

1.1荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生地裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接次应力裂缝，次应力裂缝两种。（1）直接应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生地裂缝;（2）次应力裂缝。应力裂缝是指有外荷载引起地次生应力产生裂缝。

1.2温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨经桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征时将随温度变化而扩张或合拢。

1.3收缩引起的裂缝

混凝土收缩包括化学收缩、物理收缩及碳化收缩。化学收缩是由于水化过程中体积缩小引起的;物理收缩是由于自由水蒸发、干燥引起体积缩小;碳化收缩是由空气CO2与混凝土中（OH）2发生化学反应产生的CaCO3析出水分蒸发，促进体积缩小。混凝土收缩裂缝产生的原因是因为自由收缩受到约束，当收缩受到约束而产生的拉应变大于当时混凝土的极限拉应变就会产生拉应力方向相垂直的裂缝。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。

1.4地基基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构产生附加应力，超出混凝土结构的抗拉能力，导致结构开裂。

1.5钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低，或由于氯化物介入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氯化膜破坏，钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长月2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂，剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。

1.6冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9%因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现，尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30%～50%。

1.7施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥，砂，骨料，拌和水及外加剂组成。配制混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

1.8施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑，构件制作，起模，运输，堆放，拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理，施工质量低劣，很容易产生纵向的，横向的，斜向的，竖向的，水平的，表面的，深进的和贯穿的各种裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现。

2、桥梁裂缝施工工艺

根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况，应用化学灌浆法进行裂缝修补，用环氧树脂浆液进行灌浆。裂缝处理前，将周围浮浆、油污及松散的混凝土清除，用气压为0.2MPa以上的压缩空气将表面清除干净，用工业酒精将表面清洗干净。

2.1裂缝的检查及清理

修补前同样要对修补部位的裂缝情况进行详细的检查、记录。以便对结构受损部位的所有裂缝都要做好定量和定性的分析。据此进行有关化学灌浆材料配量、埋嘴、灌浆注射等方面的具体计算和安排。裂缝清理工作是指：在裂缝两侧画线之内，用小锤、手铲、钢丝刷把构件表面整平，凿除突出部分，然后用丙酮擦洗，清除裂缝周围的油污。清洗时应先注意不要将裂缝堵塞。

2.2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。

2.3嵌缝止浆

嵌缝止浆的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[2]。

2.4压水或压气试验

上述封闭工作完成后相隔一天，即可进行压水或压气试验，以便检查裂缝的封闭及嘴子的畅通情况。

2.5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。

3、化学灌注施工的防护措施

目前使用的化学灌材料一般都具有不同程度的毒性，包括刺激性、防腐性、致敏性及易燃易爆等。对这些危害健康的因素，除应有正确的认识外，施工时必须采取有效的防护措施。

3.1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。

3.2密封措施

有毒性和刺激性臭味的挥发性化学灌浆材料，应密封贮存，防止气体逸出，污染周围环境。

3.3防火防爆

对易燃易爆材料，如丙酮、甲苯等，贮存处必须远离施工现场，隔绝火源。使用时，严禁在现场吸烟，禁用在现场吸烟，禁用明火加热易燃物品，禁用用火取暖。使用强火灯泡、碘钨灯照明时，应采取灯管加罩保护的安全措施，以防止灯管爆炸而引起火灾。

4、结语

综上所述，在桥梁建造和使用过程中，很容易出现裂缝并且影响工程质量甚至结构稳定。如果采取一定的设计和施工措施，很多裂缝是可以克服和控制的，这样才能更好的实现桥梁的安全性。

参考文献

[1]李晨光.桥梁隧道施工中灌浆技术的应用研究[J].名城绘，2019（011）：1.

[2]徐昌君.混凝土渗漏水裂缝化學灌浆处理与探讨[J].华东科技（综合），2019（012）：1.