片石混凝土橋臺裂縫修補技術

摘 要：在片石混凝土橋臺進行施工的時候，如果施工的方法不對，又或者是降溫措施不利等原因，都會導致橋臺出現(xiàn)不同程度裂縫，輕者引起鋼筋過早銹蝕，重者將降低其承載力，破壞構建的整體性，嚴重時甚至會危及橋跨結構的穩(wěn)定與安全。本文結合實際工程經(jīng)驗，分析片石混凝土橋臺裂縫出現(xiàn)的原因及修補技術。

關鍵詞：混凝土橋臺；裂縫；原因；修補技術

1 片石混凝土橋臺裂縫出現(xiàn)的原因

1.1 施工過程中混凝土溫度沒有得到正確的降溫措施致使溫度裂縫產(chǎn)生

（1）淺表性溫度裂縫，往往是因為表層混凝土與深層混凝土溫度差過大導致的。例如混凝土在硬化的過程中，會釋放出大量的熱量，這就很容易導致混凝土表層與深層出現(xiàn)較大的溫差；在進行降溫的過程中，比如說在冬季施工，保溫層覆蓋的時間過短，又或者是受到外界寒潮的影響，都會引起混凝土的表層溫度急劇下降收縮，然而在深層混凝土的約束力之下，較大的應力就會出現(xiàn)，從而致使混凝土由于初期強度小而出現(xiàn)裂縫。因為這種大的溫度差只在混凝土表層，隨著深度的加大而減小，所以這種裂縫僅僅出現(xiàn)在表面，而表面之下的混凝土則有比較完整的結構。

（2）外部環(huán)境的約束是深層與貫穿溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因。例如剛性擴大基礎、現(xiàn)澆橋臺混凝土又或者是擋墻混凝土這類結構，若是在承臺之類的堅硬地基上澆筑時溫度很高，而且沒有采用放松約束的手段（如隔離）并設置合理的收縮縫，當水泥進行水化熱過程中會釋放出更多熱量，從而致使混凝土溫度升高，而當混凝土溫度冷卻收縮的時候，部分混凝土結構受到地基或其他外部因素的約束，致使結構內(nèi)部拉應力過大而產(chǎn)生收縮裂縫。深層與貫穿溫度裂縫一般在澆筑2至3個月或者是更長時間才出現(xiàn)，如果裂縫所在部位較為深層，還有可能會形成貫穿狀。

1.2 施工因素產(chǎn)生的裂縫

由于施工因素而形成的裂縫，一般出現(xiàn)在U形橋臺的前墻和翼墻的交接處，裂縫的走向則往往是從上往下延伸。如果橋臺是耳墻式的話，這種裂縫出現(xiàn)的位置則是在稚墻及耳墻的交接之處，走向則是正好相反是由下往上延伸。（見下圖）這種裂縫往往都較為嚴重，會破壞整個橋臺的整體性，會危及到橋跨結構的穩(wěn)定與安全。

施工裂縫產(chǎn)生的原因有四個方面的原因：（1）如果施工裂縫出現(xiàn)在耳墻式橋臺的話，往往是由于在混凝土凝結的初期，模板的支撐結構出現(xiàn)晃動或者是下降；或當冬季施工的時候，在進行耳墻間填筑施工的時候混入了非滲水性土壤，由于混凝土受到外界溫度的影響在雉墻和耳墻交接的地方很容易出現(xiàn)由上往下的裂縫；而在U形橋臺中，往往由于橋臺翼墻的填土含水量過大，填土密度過大，臺后存在滯水等方面的原因，導致填土部分溫度下降膨脹或土側受到較大壓力，從而對翼墻形成推擠的力量，最終導致裂縫的出現(xiàn)。（2）當混凝土初步凝結之后，模板出現(xiàn)晃動、變形、支撐下降，就很容易在強度較小的混凝土上形成裂縫。（3）連續(xù)墻混凝土，在實際施工的時候，由于支架及模板的這兩個部分的重量分布發(fā)生改變，從而出現(xiàn)撓度變化，此時裂縫往往就會出現(xiàn)在最先澆筑的混凝土結構上。（4）由于起隔離混凝土與預制構件模板作用的隔離劑實效，導致模板與混凝土粘連在一起。當進行起吊模板施工的時候，預制構件由于受力不均勻，而導致縱向斜向的裂縫出現(xiàn)。

2 化學灌漿方式修補片石混凝土橋臺裂縫的施工技術

使用化學灌漿的方法，在裂縫中壓入改性環(huán)氧樹脂，利用它的粘性把裂縫處的混凝土重新黏結成為一個整體。這種修補裂縫的方式可以把改性環(huán)氧樹脂注入混凝土構件裂縫的深處，將其內(nèi)部的開裂部分完完全全消除。

2.1 主要技術內(nèi)容

（1）化學灌漿法修補裂縫的施工材料。此種修補裂縫方法的修補材料為EFN-1055E型彈性環(huán)氧樹脂，這種修補裂縫的材料的優(yōu)先在于其具有優(yōu)越的可灌性，可以灌進最小為0.1mm的細小裂縫中。它最初的粘度可以達到13～16MPa·S，只需要4至5天就可達到初凝狀態(tài)，當其完全固化以后可以有70～100Mpa的抗壓強度，還擁有百分之五十至百分之六十的壓縮變形量。這種修補材料與混凝土黏結之后粘結強度甚至可以大于3.0Mpa。正是因為這樣，利用該種材料修補后的混凝土構件可以很快投入使用。這種修補材料曾經(jīng)多次應用于建筑物或大型橋梁中，有較多成功修補的經(jīng)驗。配套使用的材料與工具有：注漿嘴、手搖式試壓泵、固化劑、1個500ml量杯與1個50ml量杯、小型空氣壓縮機、小勺、2～3個膠杯。（2） 化學灌漿法修補裂縫施工技術

化學灌漿法修補裂縫施工的程序為清縫→埋設注漿口→封縫→注漿→外觀清理。其中關鍵的步驟為埋設注

①清縫。在注漿前需要對裂縫進行初步的清理，清理的手法需要結合裂縫的實際情況而定，表層裂縫清理可以采用表面處理法。當混凝土構件上的裂縫比較寬（>0.2mm）且較深時，采用鑿槽法。如果是深層次的裂縫，則可以考慮使用鉆孔法。②埋設注漿口。埋設注漿嘴的距離，需要依據(jù)裂縫及漿液粘度的實際情況而最終決定。一般來說，當裂縫寬度小于1mm的時候，埋設注漿嘴的距離就應當選在350～500mm這個區(qū)間中；而當裂縫寬度超過1mm的時候，則應當選擇500～1000mm這個區(qū)間來進行布置埋設注漿嘴的距離。同時還需要在裂縫開端、鉆孔地方、裂縫與裂縫的交接處等細微處布嘴。在一條縫上必須有進漿嘴、排氣嘴及出漿嘴。③封縫。用封縫膠封閉注漿嘴之間的裂縫，寬一般為5cm左右，并對注漿嘴進行加固封閉。封縫膠的主要成分為E-44環(huán)氧樹脂，添加適量的填料和改性劑。固化劑為二乙烯三胺及改性劑和填料，組成雙組份固化體系，其配合比為10：3。必要時可加少量水泥調(diào)至合適稠度。每次配膠量以100～200g為宜，在15～20min內(nèi)用完，經(jīng)過1.5～2h已固化，4～6h即可注漿，一般可耐0.4MPa以上壓力。④注漿。首先將手搖式試壓泵通過膠管與注漿嘴連接，將EFN-1055E漿材按10：1比例添加固化劑攪拌均勻后，倒入試壓泵內(nèi)的容器中，搖動手搖式試壓泵的搖桿將改性環(huán)氧樹脂漿材從注漿嘴注入裂縫內(nèi)。注入順序一般為從下至上，注漿壓力約為0.3～0.4MPa。當相鄰的注漿嘴開始冒漿，或注漿壓力增大超過0.4MPa時，取下壓漿管，將已注好的漿的壓漿嘴上的膠管彎折，用鐵絲綁扎好，避免已注入縫內(nèi)的漿外流。換至下一注漿嘴處按上述方式繼續(xù)注漿，直至所有孔注完漿。

2.2 工程應用實例

某二級路段的大橋，其橋臺均屬于重力式U型橋臺，采用C20片石混凝土澆筑。該橋共出現(xiàn)4條裂縫，分別位于右幅0號橋臺、右幅9號、左幅10號橋臺。最寬的裂縫有0.6mm，最窄的僅0.1mm左右。其中右幅0號臺臺背已進行回填，且有水裂縫處滲出，證明該裂縫已貫穿。發(fā)現(xiàn)裂縫后，我們對裂縫的長度和寬度進行了近半年的觀測，未發(fā)現(xiàn)裂縫有發(fā)展，決定對裂縫進行處理。

經(jīng)方案比選最后決定采用化學注漿法進行裂縫的修補，修補施工之后檢測人員對裂縫的寬度及長度進行了將近6個月的連續(xù)檢測，對比數(shù)據(jù)并沒有發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)發(fā)展的趨勢。而原先0號橋臺的滲水情況也因修補的完成而終結，沒有再次發(fā)現(xiàn)滲水的狀況，這說明此次修補施工的效果顯著，且與舊的修補方式相比較，這種修補技術不僅施工簡便，便于操作，而且還可以把裂縫進行粘合封閉，具有推廣的意義。

3 結束語

綜上，片石混凝土橋臺在最初進行施工的時候，就需要充分考慮到可能引起裂縫的各種因素，從設計、施工、后期維護等方面采取有效措施盡可能將出現(xiàn)裂縫的概率降到最低。

參考文獻

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