論路橋工程混凝土裂縫修補方法

引言

鋼筋混凝土是當今較主要的建筑材料之一，但混凝土開裂的問題是建筑施工中一個普遍性的技術問題。裂縫一旦形成，特別是貫穿裂縫出現(xiàn)在重要的結(jié)構部位，危害較大，它會降低結(jié)構的耐久性，削弱構件的承載力，同時可能會危害到建筑物的安全使用。

1、早期裂縫成因及分析

水泥路面早期裂縫為混凝土面板澆注后，未開放交通就出現(xiàn)了斷板、裂隙。通過對施工中出現(xiàn)的早期裂縫現(xiàn)象，進行現(xiàn)場觀察、調(diào)查和分析，確定水泥路面早期裂縫成因主要有以下幾點。

1.1 收縮混凝土自身特性一收縮，這種現(xiàn)象分為干縮、冷縮、塑性收縮、化學收縮和碳化收縮。

(1)干縮是指混凝土終凝以后出現(xiàn)的體積減小的現(xiàn)象。

(2)冷縮是因水泥水化放熱產(chǎn)生的。水泥水化發(fā)生放熱反應，水泥混凝土升溫，混凝土則相對膨脹，水化熱達到**峰時產(chǎn)生峰溫。過后由于降溫，混凝土體積會縮小而產(chǎn)生裂縫。

(3)塑性收縮是混凝士處于塑性狀態(tài)時產(chǎn)生的體積減小的現(xiàn)象。由于混凝土蒸發(fā)失水或因基層干燥吸濕引起濕差。加上不均勻沉降受到限制(如大粒徑集料)，或當面積較大的混凝土，其水平方向的減縮比垂直方向較難時，就會形成不規(guī)則的裂紋。混凝土水泥用量愈高，混凝土硬結(jié)愈快，塑性收縮就愈大。

(4)化學收縮是混凝土中水泥水化過程中產(chǎn)生的化學反應而引起的收縮。與水泥本身化學性質(zhì)密切相關。

(5)碳化收縮是由于混凝土碳化而引起的收縮，是一種特殊的化學收縮。

1.2 設計因素

(1)面板尺寸設計：面板每塊的長度、寬度和厚度比例不合理，以致水泥路面在凝結(jié)期間，不能抵抗自身收縮、外界環(huán)境及行車的影響所產(chǎn)生應變。

(2)橫向施工縫設計：水泥路面橫向施工縫基本設計為埋設傳力桿。前班施工的水泥路面已經(jīng)凝固，與傳力桿粘結(jié)力較高(雖說涂有隔離膜，設計有套筒)，在夜間氣溫降低時，傳力桿會隨著前班水泥路面的冷縮拉動，從而拉裂后澆注的面板。

(3)縱向施工縫設計：為防止面板側(cè)移，縱向施工縫設計基本為埋設長70cm的 14螺紋鋼筋。后半幅澆注的混凝土，由于前半幅預埋的拉桿會隨著車輛的作用上下抽動而拉裂面板。

1.3 配合比設計因素混凝土強度是水泥路面裂縫的一個重要影響因素，影響強度的主要因素有水灰比、含砂率、集料尺寸或級配等。

(1)水灰比影響，當水灰比小，和易性就差;水灰比增大，強度就會降低。

(2)含砂率，在實際施工中，適當提高含砂可提高混凝土的抗彎拉強度，但同時也會降低混凝土的抗壓強度。

(3)集料尺寸偏大、級配偏粗時，混凝土抗壓強度就高，抗彎拉強度就低。

1.4 施工原因水泥路面施工是工程質(zhì)量的**環(huán)節(jié)。施工材料的優(yōu)劣，施工季節(jié)的選擇，合理的施工機械、施工工藝等都關系到面板的質(zhì)量和壽命。

(1)配合比控制。水泥用量、水灰比、砂率等指標直接影響混凝土強度;拌制混凝土機械設備性能差，拌制混凝土前未檢測集料，特別是細集料的含水量，致水灰比與設計偏離較大，造成混凝土離析或者和易性差，影響強度的均勻性。

(2)集料含泥量、**質(zhì)含量標，影響水泥與集料的界面粘結(jié)。集料礦物質(zhì)成分亦關系著水泥與集料界面的粘結(jié)力，如親水性較強的石灰石、石英石等集料就與水泥界面粘結(jié)力大;顆粒大小不均勻，含水量不穩(wěn)定，則影響混凝土的均勻程度。

(3)混凝土拌和。混凝土拌和時間控制不嚴格，為趕工程進度，拌和時間不足易出現(xiàn)混凝土拌和不均勻。

(4)水泥路面收面、養(yǎng)護覆蓋時間不及時，造成面板表面風干干裂。

(5)縮縫切割不及時，或者切割縮縫深度不足，造成混凝土內(nèi)應力集中，導致面板從薄弱處形成不規(guī)則裂縫。

2、混凝土路面工程主要施工工藝措施

(1)施工機具的選擇

1 拌和機械：一般情況下應選擇強制式混凝土拌和設備，自動計量加水、水泥、砂石。拌和設備的型號應和混凝土攤鋪能力相匹配，盡量避免堆料、斷料現(xiàn)象。

2 運輸機械：根據(jù)運距選擇機械類型，應盡量選用混凝土運輸**車輛。無條件時.選用震動小、速度快、自卸方便的小型運輸車輛。

(2)混凝土拌和現(xiàn)場管理小型強制拌和機械上料一定要遵守各類材料的上料順序，確保上料配比穩(wěn)定。要求原材料計量誤差：水泥±2%、粗細集料±3 、水土1%以內(nèi)。加料順序一般是先上粗集料(碎石)，然后上水泥，最后上細集料(砂)。

(3)混凝土澆筑工藝水泥混凝土澆注主要是掌握澆注工藝的均衡性、連續(xù)性，均衡性就是攤鋪、振搗、收面等工藝在時間、工作能量上要保持相對一致，避免不均勻現(xiàn)象出現(xiàn);連續(xù)性就是要保持施工連續(xù)，不得無故間斷，如果施工間斷，則應采取措施防止不連續(xù)現(xiàn)象可能引起的質(zhì)量問題，如設置施工縫等。

(4)覆蓋養(yǎng)生晝夜溫差<2O℃ 時，直接采用廢棉布加濕覆蓋養(yǎng)生。晝夜溫差> 20℃ ，或者刮風天氣，則建議采用塑料布進行覆蓋養(yǎng)生。

(5)縮縫切割及時切割混凝土板縮縫對預防早期裂縫較為重要。切縫時間應控制在溫度×時間一240~C ?h以內(nèi)，較長不過360~C ?h否則就會導致裂縫產(chǎn)生。

3.公路橋梁混凝土裂縫的主要修補措施

一是，表面的涂抹方法，表面處理法是針對小于0.15mm的微細裂縫，采用環(huán)氧類封縫膠，涂刷于裂縫表面，達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單，但膠體無法深入到裂縫內(nèi)部。在表面防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通常可以采用在裂縫的表面粘貼碳纖維布等措施。表面處理法的施工要點是，先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛，清除表面附著污物，用水沖洗干凈，干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處，涂覆應均勻，不得有氣泡。這種方法適用于沒有達到鋼筋表面的比較淺的或者非常細小甚至不能灌入漿材或者停止活動不伸縮的裂縫。

二是，嵌縫封堵方法。就是沿著裂縫的走向鑿出槽然后在槽中嵌填入聚合物，如：水泥、砂漿等來修補裂縫。

三是，填充法。這種方法主要適用于，深度比較淺但是又比較寬但是裂縫范圍卻比較少的裂縫填充方法。

四是，灌漿法。這種方法主要是將甲基丙烯酸酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、水泥漿等膠結(jié)材料，利用借助產(chǎn)生壓力的設備壓入到混凝土產(chǎn)生的裂縫中，使與混凝土形成反應形成硬化狀態(tài)，慢慢變成為混凝土的一部分，修補細小裂縫和大裂縫，這種方法使用的范圍較為的廣泛。

五是，結(jié)構加固法。當裂縫影響到混凝土結(jié)構的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構進行處理。結(jié)構加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。其中粘貼鋼板包括：注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣，由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實，這種施工法雖然費時，但即使混凝土表面不平整也可進行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1～2mm厚的環(huán)氧樹脂，然后利用巳固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，粘貼面之間的空氣也被排出，用這種方法幾乎不會殘留氣泡，粘結(jié)效果也好，此法適用于混凝土表面平整的場合。