橋梁裂縫修補技術

一、裂縫產生的原因及危害

混凝土是脆性材料，抗拉強度只有抗壓強度的十分之一左右；拉伸變形也很小，短期拉伸變形只有(0.6～1.0)×l0-4，約相當于溫度降低6～10℃的變形；長期加載時的拉伸變形也只有(1.2～2.0)×10-4。對于鋼筋混凝土梁，當鋼筋應力達20~30MPa時，混凝土拉應變即達到值;而梁在運營活載下鋼筋應力可達100MPa以上，因此，裂縫出現是必然的。另外，由于水泥硬化干縮、外界溫度和濕度變化、施工縫處理不當、鋼筋腐蝕、不均勻沉降等原因也容易形成裂縫。而裂縫的出現會造成混凝土梁的耐久性和適用性降低，甚至會導致混凝土梁的破壞。所以要及時修補裂縫。

二、裂縫修補技術

裂縫修補按病害的程度和范圍采用表面封閉、低壓注漿法、高壓注漿法、開槽填補法等方法。

1.表面封閉

對于裂縫寬度小于0.2mm、細狀不繼續發展的裂縫、或者為了阻止混凝土碳化發展和防止海洋大氣等腐蝕時，可采用表面封閉。即在混凝土表面涂刷防水涂膜形成封閉膜，將混凝土與空氣和水隔斷。

操作方法如下：

1）清掃

混凝土表層的浮漿和起砂層要用砂輪打磨機磨去，并清掃或沖洗干凈。

2）刮膩子

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷應用膩子填充補平，待干后用砂布磨平。

4）涂刷主層涂料

主層涂料配方： ZV型混凝土修補膠:粉料=1:0.8～1采用刷涂和輥涂方法涂刷3遍，每遍涂刷都要等上遍涂料指干后再涂，另外，兩次涂刷方向較好是互相垂直。5）涂罩面層：在主層涂料干后，在外罩涂1～2層罩面膠。

2.低壓注漿法

對于寬度為0.1～1.5mm的混凝土裂縫可采用低壓注漿的方法修補。

低壓注漿的注膠器大體分為兩類：一類是電動或是帶氣泵，構造復雜，價格昂貴，操作煩瑣；另一類是利用彈簧或橡膠的自身彈性回復力注膠，不能保證恒定的注膠壓力，注膠效果較差，而且注膠器內封縫膠不能夠全部注出，造成浪費。

修補工藝如下：裂縫清理→粘貼注漿咀和封閉裂縫→試漏→配制注漿液→壓力注漿→二次注漿→清理表面。

   1）裂縫清理：縫中如被泥土粉塵堵塞，可用小型工業吸塵器吸出。沿裂縫兩邊約5cm的混凝土表面要用濕布擦去塵土，但要注意縫中不得進水。

2）粘貼注漿咀和封閉裂縫：注漿咀宜用粘咀用漿騎縫粘貼，注漿咀的間距與裂縫寬度有關，如表1所示。

注漿咀間距 表1

裂縫寬度（㎜） 0.2～0.3 0.3～0.5 0.5～1 1～3

注漿咀的間距㎝ 10～20 20～30 30～40 40

3）試漏：試漏要逐條裂縫進行。每條連通的裂縫，先將注漿咀用鋁鉚釘堵上，留一個咀用補縫器壓氣，在封閉的裂縫上涂肥皂水進行試漏。

4）配制注漿液和注漿：注漿操作一般在粘咀的二天進行，氣溫在30℃以上時，半天時間就可注漿。注漿前先按配合比配注漿液，用補縫器吸取注漿液，插入注漿咀，用手推動補縫器活塞，使漿液通過注漿咀壓入裂縫，當相鄰的咀中流出漿液時，就可以拔出補縫器，堵上鋁鉚釘，將補縫器移到相鄰注漿咀重復注漿。垂直縫，一般由下往上注漿，水平縫，從一端向另一端逐個注漿。如果裂縫較細時，可以使用補縫器上的彈力裝置對注漿液自動加壓。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時，可以對每個注漿咀再次補漿。

5）檢查：注縫膠的強度發展與環境溫度有很大關系，一般情況（20～25℃）1天后開始固化，1個月后達到要求強度。檢查注縫質量可以用小型空心鉆機，跨縫鉆取芯樣，進行檢查。 

3.高壓注漿法

對于貫穿性裂縫以及深而蜿蜒的裂縫，可采用高壓注漿的方法。該方法操作簡捷、可四季施工、經濟環保。

修補工藝如下:裂縫表面清理和打磨→ 斜鉆孔→埋設注膠嘴 和封閉裂縫→ 配制裂縫膠 →灌注裂縫膠→ 注膠質量檢驗

(1)裂縫表面清理和打磨

裂縫及周邊用金剛石磨片打磨，去除混凝土浮漿和污垢，然后用鋼絲輪清除裂縫表面的灰層和砂粒。

2)斜鉆孔

根據裂縫深度鉆孔，用空壓機的高壓風把鉆孔和縫內灰塵吹干凈。

(3)封閉裂縫和埋設注膠嘴

用封縫膠封閉裂縫，封閉要嚴實，以免漏膠。沿裂縫間隔150~200mm埋設注膠嘴。

(4)配制裂縫膠

根據現場環境溫度和施工條件，按比例調配膠液，攪拌均勻后應立即使用。

(5)灌注裂縫膠

用**高壓灌漿機對裂縫進行灌漿，灌漿壓力一般在3～20Mpa，**灌漿觀測孔出膠后，在觀測孔裝上灌漿嘴，當堵頭用。再進行二、三次加壓補灌。

高壓灌漿使裂縫以及內部周圍的裂隙都灌進漿液，從離裂縫10-60公分的位置都有漿液冒出。

（6）注膠質量檢驗

對灌漿裂縫進行隨機抽芯檢測，做成標準試驗塊進行抗壓檢測，灌漿飽滿度和試塊抗壓都能滿足要求。

抗壓試驗：抗壓抗拉強度**原混凝土強度

抗拉、抗折試驗：抗拉、抗折強度**原混凝土強度。粘結面是砂漿斷裂。

4.開槽填補法

  沿混凝土裂縫開鑿成槽，用聚合物水泥砂漿將其填補封閉的方法稱為開槽填補法，適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫，具有粘結力高，耐久性好等特點。

操作方法如下：開槽→涂刷界面處理漿→壓抹聚合物砂漿→養護。

  1） 開槽：用鋼鑿子和扁鏟沿裂縫開槽，槽寬和深約３～５cm，呈U型。槽內的碎屑和粉塵要清除干凈。

  2） 涂刷界面處理漿：用刷子在槽的底部和兩壁均勻涂刷一層界面處理漿。

3） 壓抹聚合物砂漿：在界面處理漿尚未硬化前，將拌制好的聚合物水泥砂漿用抹刀壓入槽中，壓實抹平。

4）養護：聚合物水泥砂漿不需澆水養護，在濕空氣中養護即可。養護期間不得淋雨、日曬或風吹，較好覆蓋一層塑料薄膜。

以上四種方法僅僅是修補裂縫，若要提高混凝土梁的剛度，改善鋼筋及混凝土的應力狀態，限制裂縫的進一步惡化，從而達到加固補強、提高橋梁承載能力，則可采用粘貼鋼板或碳纖維片的方法。

粘貼鋼板是采用環氧樹脂系列粘結劑將鋼板粘貼在鋼筋混凝土梁的受拉緣或薄弱部位，使之與原結構物形成整體共同受力。施工工藝如下：被粘混凝土表面處理→鉆孔植筋→鋼板下料、打磨除銹→試貼→配膠→粘貼鋼板→質量檢測。

粘貼碳纖維片的施工工藝為：混凝土表面處理→底層樹脂配制及涂刷→找平層樹脂配制及找平處理→浸漬(粘貼)樹脂配制并涂刷→粘貼片材→罩面防護處理→質量檢驗。

三、結束語