預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫修補(bǔ)探討

【摘 要】隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋在我國(guó)已廣泛應(yīng)用。本文根據(jù)實(shí)際工程案例，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁裂縫的修補(bǔ)進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁；連續(xù)箱梁；裂縫修補(bǔ)

1.工程概況

某大橋全長(zhǎng)1796.231米。橋梁跨徑組合為11×20米預(yù)應(yīng)力混凝土空心板梁＋（21＋27＋27＋21+3×25.3）米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁＋(83＋138＋83)米預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)＋(35＋50＋65＋50＋35)米預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁＋（9×30＋11×35＋35.755）米預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁。全橋?yàn)閱畏p向四車道。主橋?yàn)檫B續(xù)剛構(gòu)，單箱雙室，中跨138m，二個(gè)邊跨83m，采用掛籃懸澆施工，在主橋現(xiàn)澆箱梁在施工完成后，于箱梁頂板處發(fā)現(xiàn)多條長(zhǎng)短不一，比較規(guī)則的細(xì)微裂紋。

2.裂縫修補(bǔ)原則

結(jié)構(gòu)裂縫處置原則依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》CECS25：90、《紀(jì)要》。依據(jù)上述規(guī)程和《紀(jì)要》的意見，決定采用以下方案：

2.1對(duì)于寬度大于等于0.2mm的裂紋采用“必可法”灌注結(jié)構(gòu)膠處理。

2.2對(duì)于寬度大于0.1mm，小于0.2mm的裂紋采用表面切槽，用SHO—BOND#101膠嵌縫封閉處理。

2.3對(duì)于寬度小于0.1mm的裂紋直接采用SHO—BOND#101進(jìn)行封閉。僅采用涂抹法進(jìn)行表面密封，處治工藝相對(duì)灌注裂縫來講較為簡(jiǎn)單，施工流程為：檢查確定封閉裂縫處治范圍→混凝土表面處治（打磨干凈、干燥）→微細(xì)縫灌縫膠表面涂刷二次、指觸干燥（主要是粘度低，滲透力強(qiáng)、粘接能力強(qiáng)）→檢查封縫質(zhì)量。

3.裂縫修補(bǔ)材

修補(bǔ)用所有材料必須具有出廠合格證書，并經(jīng)相關(guān)檢驗(yàn)后方可使用，對(duì)其中主要修補(bǔ)材料的力學(xué)性能尚應(yīng)作如下要求。

3.1 BL—GROUT漿液

專門用于修補(bǔ)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的高分子樹脂基灌注材料，具有極強(qiáng)的粘結(jié)力、滲透性、較好耐久性和可操作性。其主要力學(xué)性能應(yīng)滿足表一要求：

BL—GROUT漿液固化物（表一）（20℃養(yǎng)生7天）

3.2 SHO—BOND#101

專門用于混凝土、金屬材料粘結(jié)的高分子樹脂材料，具有良好的粘結(jié)力和耐久性，注漿修補(bǔ)中用于封閉裂縫和粘貼注漿咀。其主要力學(xué)性能應(yīng)滿足表二要求：

SHO—BOND#101固化物（表二）（20℃養(yǎng)生7天）

在混凝土裂縫低壓灌膠中，高分子樹脂膠液在裂縫中的流動(dòng)主要取決于其自身的性質(zhì)、混凝土裂縫的寬度及膠液與混凝土接觸界面的特征。低黏度、表面張力小的膠液對(duì)混凝土表面具有良好的浸潤(rùn)性，易于形成濕潤(rùn)狀態(tài)，有利于膠液在裂縫中流動(dòng)；混凝土裂縫寬度越大，膠液在裂縫中的走膠長(zhǎng)度越長(zhǎng)。

4.“必可法”工藝及材料

4.1“必可法”改變了靠人工控制注入樹脂膠的傳統(tǒng)方法，其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在施工方法、工藝控制、材料特點(diǎn)三個(gè)方面：

傳統(tǒng)的壓力灌注是使用6kg/cm2以上壓力進(jìn)行操作的，高壓灌注是瞬間行為，對(duì)于0.5mm以上的寬裂縫還比較順暢，因?yàn)橛休^大的間隙在瞬間可以充填，但出氣孔位置往往受縫的走向、縱深的分布影響，肉眼只能看到縫的表面，內(nèi)部只要倒一個(gè)彎，你開多少出氣孔都無濟(jì)于事，因?yàn)樗查g的壓力壓出的漿液不可能完全按照所設(shè)定的排氣座方向滲透，必然會(huì)產(chǎn)生“氣阻”，最多可以灌入到0.15mm的裂縫中去。

“必可法”是通過專用灌注器以3kg/cm2的恒壓自動(dòng)完成注入，逐漸壓向縫的間隙，持續(xù)的壓力至少可達(dá)30分鐘以上，這時(shí)產(chǎn)生的“氣阻”靠混凝土的微細(xì)孔隙容納空氣并通過它的自然“呼吸”而排出體外，故而低壓持續(xù)構(gòu)成了此工法的最大特點(diǎn)，其密封材料為高分子樹脂粘結(jié)劑，有很強(qiáng)的結(jié)合力，在較高的注入壓力下不會(huì)發(fā)生崩裂滲漏，能夠確保注入材料密實(shí)的灌注效果，并能保證將注入到寬僅0.02mm的裂縫末端，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)完美的恢復(fù)。

4.2“必可法”注入材料的特點(diǎn)

極強(qiáng)的滲透力：粘度僅約500mPa's，有極強(qiáng)的滲透能力，保證注入效果。

良好的柔韌性：固化后仍保持良好韌性，具有極強(qiáng)的“追隨性”，裂縫受到?jīng)_擊和振動(dòng)時(shí)不脫開。

最佳的抗收縮性：不含溶劑，以化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)固化，因此不會(huì)發(fā)生收縮。

瞬間固化：材料的固化為突變過程，注入效果不受結(jié)構(gòu)振動(dòng)的影響，不會(huì)因運(yùn)行中的火車或汽車所產(chǎn)生的沖擊、振動(dòng)而降低了粘接效果，因而能在完全開放交通的情況下施工，給施工單位及建設(shè)單位帶來巨大的實(shí)用效果。

出眾的耐久性：改性高分子環(huán)氧聚合物，因?yàn)椴缓軇┏煞?，材料固化后具有極強(qiáng)的耐水性和化學(xué)穩(wěn)定性，不會(huì)受雨水、海水、酸、堿、二氧化碳等破壞。無中性反應(yīng)出現(xiàn)，可認(rèn)為是永久性修復(fù)。

強(qiáng)大的粘結(jié)力：由于材料的抗壓屈服強(qiáng)度50MPa以上，彈性模量1.5×104MPa以上，抗剪強(qiáng)度10MPa以上，粘結(jié)抗拉強(qiáng)度大于10MPa，抗彎強(qiáng)度30MPa以上，具有高粘結(jié)度等優(yōu)異的機(jī)械性能，保證對(duì)開裂的混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)完美的一體化修復(fù)。

5.裂紋封閉

5.1對(duì)于寬度大于0.1mm，小于0.2mm的裂紋，采用小型切割鋸，沿裂紋方向切出深約10mm，寬約6～10mm的“U”混凝土表面切槽，并用細(xì)毛刷仔細(xì)清理槽內(nèi)粉塵。

5.2用鋼絲刷沿裂紋方向反復(fù)擦刷，清除裂紋兩側(cè)2～3cm范圍內(nèi)的松散或浮漿，露出新鮮的混凝土表面，用細(xì)毛刷仔細(xì)清理表面粉塵。

5.3對(duì)于寬度小于0.1mm的裂紋，才對(duì)裂紋兩側(cè)表面進(jìn)行處理后，直接采用小灰刀用力刮抹SHO—BOND#101進(jìn)行封閉。

6.施工技術(shù)

6.1粘貼注入座

將環(huán)氧膠泥均勻的抹在注入座四角，厚度1～2毫米，使孔眼對(duì)準(zhǔn)粘貼在裂縫中心線上。注入座的間距根據(jù)縫長(zhǎng)及裂縫的寬窄以10～30厘米為宜，一般寬縫可稀，窄縫宜密，其裂縫分岔處也應(yīng)布置。注意，灌漿孔眼必須對(duì)中保證導(dǎo)流暢通，注入座應(yīng)粘貼牢靠，四周抹成魚脊?fàn)钸M(jìn)行封閉。對(duì)于表面非連續(xù)裂縫宜用心對(duì)待，各段不得少于一個(gè)注入座。

6.2裂縫封閉、固化

為使混凝土縫隙完全充滿漿液，并保持壓力，同時(shí)又保證漿液不大量外滲，必須對(duì)已處理過的裂縫表面(除孔眼及嘴子外)用封閉膠沿裂縫走向從上至下或從左至右均勻涂抹，封閉裂縫，膠泥厚約1mm，寬度2至3cm，一次完成，避免反復(fù)涂抹。經(jīng)過10－24小時(shí)，其自行硬化。

6.3注入結(jié)構(gòu)膠

①按由低至高、下到上（豎向裂縫）或從始到終（水平裂縫）有序依次灌注。②將壓力類注入器安裝在注入座上，如注入器膨脹后很快收縮，說明縫內(nèi)空間大，還需補(bǔ)灌；裂縫深度越深，裂縫越細(xì)，其壓注壓力應(yīng)越小，故應(yīng)延長(zhǎng)保壓時(shí)間。③當(dāng)充滿灌注膠的注入器不在發(fā)生收縮變化時(shí)應(yīng)停止注入，在保持壓力下封堵注入座。④貫通縫如果單面灌后另一面未見出漿，可在另一面壓灌一次。對(duì)于未貫通裂縫必須見到鄰近嘴子噴漿。⑤拆除灌注器并用牙簽封閉該灌注座。⑥迅速安裝另一灌注器于相鄰注入座上。⑦重復(fù)以上③、④、⑤步驟，直至裂縫末端為止。用丙酮清洗注入工具。

注入器灌注裂縫時(shí)間宜根據(jù)結(jié)構(gòu)層厚度、裂縫寬度、施工溫度、工人的熟練程度和裂縫處治經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)控制，以確?？煽康拿軐?shí)度。

6.4注入材料的固化養(yǎng)護(hù)：一般經(jīng)過10-24小時(shí)可自行硬化。硬化后敲掉注入器和注入座。

7.結(jié)束語(yǔ)

若要施工出沒有裂縫的箱梁頂板，還必須嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范，不違工時(shí)，避免不利氣候條件，保持晚間澆注，低溫施工，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)張拉壓漿，控制水泥用量和水灰比，事事突出科學(xué)性，方可成功。修補(bǔ)是不得已的補(bǔ)救措施，但它又必不可少。修補(bǔ)時(shí)應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)材料、科學(xué)配方、嚴(yán)格工藝，認(rèn)真檢查驗(yàn)收。確保一次修補(bǔ)成功。

參考文獻(xiàn)

[1]周向京，羅志高.七里山大橋連續(xù)箱梁裂縫成因與缺陷修補(bǔ)[J].公路與汽運(yùn).2008，02.