高速公路预应力混凝土组合箱梁裂缝修补技术

王素芹

（山西辰润交通科技有限公司，山西 晋中 030600）

0 引言

组合箱梁现因具有一定的优势而已成为高速公路桥梁常用上部结构形式，但其在使用过程中可能产生裂缝，轻则影响外观，重则造成安全问题。因此有必要结合裂缝实际情况，对相关修补技术加以探讨。

1 工程概况

某高速公路桥梁上部结构为组合箱梁，基础采用钻孔桩基础。桥梁经过一段时间的使用，经检测发现其组合箱梁存在裂缝，且缝宽及缝深均超出允许范围，为保证桥梁通行安全，需采取合理可行的技术对裂缝进行修补。

2 裂缝产生原因与检测

导致裂缝产生的原因有很多，比如：箱梁在冬季施工，温度相对较低且未能采取合理可行的保温及养护措施；箱梁属于大体积混凝土范畴，如果施工中温度控制不到位，也会在施工完成一段时间后产生裂缝；由于架梁节点工期相对较短，使得锚固没有完全解除约束作用，最终使整个体系无法完成转换。裂缝的产生可能并非单一原因引起，在明确具体诱因后，应根据裂缝实际情况，结合当前的施工条件，选用可操作性强、效果突出的裂缝修补工艺。

裂缝检测需要由具备相应资质的机构负责，严格按照相关规范与要求进行裂缝宽度及深度等的专业检测。其中，裂缝宽度主要借助专门的裂缝测宽仪实施检测，在检测开始前应对仪器进行必要的检定。检测时对每条裂缝任意选择3个点位实施测量，在得出各点位的实测数值后，求取平均值。检测结果见表1。

表1 裂缝宽度实测结果

表1 （续）

对于裂缝深度，主要借助超声波测深仪实施检测，在检测开始前同样要对仪器进行检定。与裂缝宽度检测相同，裂缝深度检测也任意选取3个点位实施测量，在得出各自的读数后，确定最大值。经现场实测，该桥梁存在的裂缝已经达到贯通裂缝的程度，裂缝宽度保持在0.070～0.276mm范围内，亟需采取有效措施加以修补，否则裂缝会进一步扩大，严重影响桥梁的正常使用[1]。

3 裂缝修补

3.1 低压灌注

该修补方法主要采用环氧树脂胶，不仅具有很高的强度与流动性，而且黏度低，具体操作步骤为：

（1）确定裂缝位置，并作出明显的标记。

（2）对裂缝表面进行打磨，使结构表面变得粗糙，为之后的封缝创造良好条件。打磨方向应顺着裂缝延伸方向，对裂缝两侧分别60mm的范围进行打磨。

（3）利用钢丝刷对打磨产生的灰尘进行清理，并擦拭结构面附着的灰尘。

（4）在裂缝上部按照不超过300mm的间隔距离设置注胶底座，同时在每个转折部位都埋设底座。一般每条裂缝都要埋设2个以上底座，且注意底座埋设不能对裂缝造成堵塞，否则将使注胶困难[2]。

（5）利用封缝胶对其他部位缝口进行封堵，使其达到密实。

压力注胶的具体施工工艺为：在树脂固化后，开始压力灌浆，具体采用全封闭保压注浆法。在注浆形成一定压力后，树脂大量进入而排出空气，所有裂缝均被树脂填满时注入器将自动停止动作。稳压一段时间后，将注入器拆除，树脂开始固化。在灌浆完成后，可凿除预埋注浆口。

3.2 粘贴碳纤维布

完成灌缝处理后，可通过粘贴碳纤维布进一步加强。在裂缝走向上粘贴宽度不小于0.4m的碳纤维布，使其纤维方向和裂缝保持垂直，若裂缝分布较为密集或间隔距离很小，则可在整个表面粘贴碳纤维布[3]。

3.2.1 基底处理

粘贴碳纤维布前，先采用下列方法对基底表面进行处理：

（1）先用毛刷与洗涤剂清洗粘贴面，然后进行打磨。清除厚度在1～2mm范围内的表层，到露出新面为止，再利用压缩空气将粉尘清除干净，待干燥后均匀擦拭一遍丙酮。

（2）新面露出后，需用钢丝刷清除浮渣，再进行清洗，也可以使用吹风机进行清理，待干燥后涂刷一层黏结剂。

（3）如果表面存在孔洞，先将薄弱层与已经松动的石子凿除，将碎渣清理干净后用水冲洗，待干燥后使用强度符合要求的环氧树脂胶进行修补。

（4）若表面不平整，应先将其尽量整平，如使用角磨机进行打磨，在达到基本平整状态后，根据相应的要求进行处理。

3.2.2 涂底胶

（1）按照适当的比例混合主剂和固化剂，采用人工将其搅拌至均匀状态，并以现场气温为依据确定具体用量，同时严格控制使用时间，要求在1h之内使用完毕。

（2）利用滚筒刷对待处理表面均匀涂刷，在底胶达到固化后，开始下一道工序，具体固化时间主要和现场气温有关，可通过指触判断是否达到干燥状态。

3.2.3 找平

（1）由人工利用刮板进一步涂刷，以确保表面达到平整。

（2）若修补表面存在凹陷，可使用FE胶将其填平，对于模板接头等高差相对较大的部位或通过打磨难以达到平整的部位，都可用FE胶对其进行填补，通过形成一定过渡坡度来减小高度差。

（3）在每个转角部位也应使用FE胶来形成一定圆弧，注意其半径不能小于10mm。

3.2.4 粘贴

（1）在找平层上的FE胶达到固化状态后，方可开始下一步粘贴施工。

（2）根据设计要求对碳纤维布进行裁剪，除有特殊要求外，其长度不能超过3m。

（3）粘贴主要使用FR胶，其使用方法和底胶完全相同。将FR胶搅拌均匀后，涂抹在具体的粘贴处，注意搭接处和拐角处等应适当多涂，但涂层应尽可能均匀。

（4）经检查确认粘贴处无误后，方可开始粘贴，粘贴时需对碳纤维布进行反复滚压，排出内部空气，确保FR胶和碳纤维布之间达到充分浸透。若需要多层粘贴，则重复以上步骤即可。在粘贴下一层前，上一层应达到指触干燥的状态。

（5）将最后一层粘贴完成后，需在其表面撒上一层沙子，以便为之后的粉刷处理创造良好条件。

（6）碳纤维布搭接长度应达到200mm以上，并保证搭接部位牢固，避免产生空鼓。

3.3 质量控制

为保证裂缝修补效果与质量，施工中应注意以下要点：

（1）裂缝修补施工时，应严格按照相关技术要求做好工序验收。经验收确认合格后才能开始下一道工序，否则禁止进行后续施工。

（2）重点检验灌浆情况，确认是否达到饱满状态。

（3）检查碳纤维布实际粘贴情况，确认是否存在空鼓等现象，一经发现，应立即处理，以免对粘贴加固效果造成影响。

3.4 注意事项

裂缝修补施工应注意以下事项：

（1）裂缝修补时，所有材料都要做好密闭保存，以免受潮无法在施工中使用，导致工期延误，或因施工中使用了受潮变质的材料而对最终的修补效果及施工质量造成影响。

（2）现场所有操作人员都应按照要求穿戴劳保用品，如专用工作服、防护眼镜及手套。

（3）施工中所用临时脚手架必须足够安全，以免倒塌造成安全事故。

（4）所有材料在施工前都要经过检查，未经检查或没有合格证明的均不允许在施工中使用。

（5）需在现场进行配制的材料，如封缝材料与涂刷材料等，不可一次性配制完成后再分批使用，而是要随配随用。另外，各组分称量都应准确无误，按照设计确定的配比进行配制，以保证其性能达到要求。

（6）每完成一道工序的施工都要按照相关要求进行检查，同时做好验收记录，若发现质量问题，要立即返工处理。

4 结语

综上所述，组合箱梁作为一种新型桥梁上部结构形式，由于设计或施工等方面的原因可能导致组合箱梁产生裂缝。裂缝的产生一方面影响结构体系受力，另一方面还有进一步扩展的趋势，如果未能及时发现和修补，可能引发安全隐患。目前，该桥梁组合箱梁裂缝修补施工已经顺利完成，且经检查确认裂缝修补效果良好，表明所用低压灌注与粘贴碳纤维布相结合的修补方案合理可行，值得类似桥梁裂缝修补施工借鉴。