結(jié)構(gòu)混凝土初期裂縫處理的應(yīng)用

姜會(huì)玲 張大強(qiáng)

（駐馬店市公路規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)院，河南 駐馬店 463000）

隨著混凝土在國家建設(shè)的大力應(yīng)用，一些大型的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)幾乎都涉及到混凝土，混凝土在施工中具有高強(qiáng)耐久，配合模版和鋼筋使用，有良好的可塑性，方便滿足各種結(jié)構(gòu)工程使用，并且價(jià)格低廉，原材料豐富，并能利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢料，增加環(huán)保性，但其也有自重大、養(yǎng)護(hù)期長、容易產(chǎn)生裂縫等的缺點(diǎn)。筆者結(jié)合在襄陽漢江三橋遇到的混凝土在初期裂縫及后來參與處理的施工，針對(duì)混凝土裂縫修補(bǔ)寫出自己的心得體會(huì)。

襄陽江漢三橋索塔呈H形，橋面有效寬度為31.5m，順橋向標(biāo)準(zhǔn)索距為6m，主橋箱梁外腹板板厚從2m漸變?yōu)?.05m，內(nèi)腹板厚度從0.4m漸變?yōu)?.7m，頂板從0.3m漸變?yōu)?.6m，主梁采用前支點(diǎn)掛籃現(xiàn)澆懸臂施工。主梁懸澆標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長6m，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C55。

該橋29#墩主梁1-7節(jié)段和30#墩主梁1-7節(jié)段于2012年8月澆筑完砼，同年8月發(fā)現(xiàn)箱梁發(fā)現(xiàn)各段接合面均出現(xiàn)長度不等的裂縫，非接合面處也有裂縫，主要為橫向裂縫。

依據(jù)《襄陽江漢三橋主塔箱梁可測裂縫狀況檢測》（武漢港灣工程質(zhì)量檢測有限公司檢測報(bào)告2012年9月20日）及現(xiàn)場勘察情況，對(duì)于<0.15mm的裂縫采用表面封閉法，對(duì)于≥0.15mm的裂縫采用壓力灌注法灌注結(jié)構(gòu)膠液，現(xiàn)場采用兩班人員同時(shí)施工加快施工進(jìn)度，進(jìn)口灌縫膠未到前主要工作為封縫、粘貼注膠嘴，進(jìn)口灌縫膠進(jìn)場可進(jìn)行流水作業(yè)，裂縫施工記錄按照裂縫編號(hào)圖進(jìn)行；梁底施工設(shè)置制作專用工作平臺(tái)做好安全防護(hù)。

對(duì)于<0.15mm的裂縫，不粘貼加固材料時(shí)，首先沿裂縫方向鑿一條“V”型槽，槽寬約1-3cm，深約2cm，之后用毛刷和空壓機(jī)清除槽內(nèi)浮塵，在槽內(nèi)均勻涂刷一道結(jié)構(gòu)膠膠液，然后將配制好的結(jié)構(gòu)膠泥將“V”型槽填滿，用鏟子抹平，養(yǎng)護(hù)24小時(shí)，養(yǎng)護(hù)期間不得受外力撞擊。對(duì)于≥0.15mm的裂縫，采用壓力灌注法，施工方法如下:

1）裂縫表面處理

（1）用鋼絲刷沿裂縫走向清理寬約5cm范圍的混凝土表面，使混凝土表面保持清潔；

（2）用錘子和鋼釬鑿除兩側(cè)疏松的混凝土塊和砂粒，露出堅(jiān)實(shí)的混凝土面；

（3）用略潮濕的抹布清除表面的浮塵，并徹底晾干，用丙酮清除表面的油污，如縫內(nèi)潮濕，要等其充分干燥，必要時(shí)可用噴燈烘干。

2）粘結(jié)注入座和密封裂縫

（1）調(diào)制好封口膠，攪拌均勻，用抹刀將少許膠刮在注入座底面的四邊，將注入座固定在混凝土上；

（2）注入座的布置應(yīng)掌握以下原則:沿縫的走向，每米約布置3個(gè)，裂縫分岔處的交叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)注入座，選混凝土表面平整處設(shè)置，避開剝落部位，對(duì)貫通縫縫深≥1m時(shí)，上下均布置注入座，對(duì)貫通縫縫深＜1m時(shí)可在一側(cè)布置注入座，另一側(cè)完全封閉，縫寬較大且內(nèi)部通暢時(shí)，可以按每米2個(gè)的密度來布置；

（3）用封口膠將裂縫密封，與注入座銜接的地方要特別注意。灌縫前，逐一加壓檢查灌膠嘴的連通和裂縫封閉效果即試漏，試漏需待封縫膠有一定強(qiáng)度時(shí)進(jìn)行。

3）封口膠的固化

（1）密封完成后，讓封口膠自然固化，注意固化過程中防止其接觸水；

（2）固化時(shí)間:約 12小時(shí)（氣溫 20℃時(shí)）、約 6 小時(shí)（氣溫 30℃時(shí)）。

4）注入灌注膠

待封縫膠達(dá)到強(qiáng)度后，將注入器安裝在注入座上，用0.1-0.4MPa壓力注膠，對(duì)貫穿縫縫深≥1m時(shí)，為了保證漿液充滿在注漿后約半小時(shí)可進(jìn)行二次注漿,當(dāng)最后一個(gè)出膠口出膠且出膠速率保持穩(wěn)定后，保持壓注10min左右即可停止灌膠。

（1）灌縫用膠必須按照所選用產(chǎn)品確定的配合比進(jìn)行拌和，準(zhǔn)確稱量各組成材料并均勻攪拌。灌縫膠配置好后，盡快將其注入到裂縫中，并在該產(chǎn)品規(guī)定的適用期內(nèi)使用完畢；

（2）灌縫施工在產(chǎn)品規(guī)定施工操作溫度下進(jìn)行；

（3）灌膠順序，貫穿性裂縫先下部再上部，豎縫、斜向裂縫必須自下而上，平縫可自一端向另一端逐一進(jìn)行（低向高端進(jìn)行）；

（4）縫隙全部注滿后按材料要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，待灌縫膠液固化后，拆除灌漿嘴，并對(duì)混凝土表面進(jìn)行修整。

5）自灌膠開始24小時(shí)內(nèi)嚴(yán)禁大型機(jī)械作業(yè)、大宗材料堆放。

6）注入材料的固化用手直接觸摸檢查材料的硬化強(qiáng)度，硬化后敲掉注入座。

7）灌膠的效果可采用鉆芯取樣及超聲波探測的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)操作方法詳見相關(guān)規(guī)范。

壓力灌注法的施工工藝流程如下圖:

圖1 壓力灌漿的工藝流程圖

8）裂縫灌注膠應(yīng)選用粘度低、可灌性好、韌性好、固化后體積收縮小、固化時(shí)間短及耐久性好的灌膠材料。其具體性能指標(biāo)要求如下:

表1 結(jié)構(gòu)膠基本性能指標(biāo)

裂縫修補(bǔ)施工主要采用的原材料有日本進(jìn)口結(jié)構(gòu)膠、K-801結(jié)構(gòu)膠、水泥等；主要采用的設(shè)備和工具有角磨機(jī)、灌膠設(shè)備等。

K-801裂縫修補(bǔ)膠系兩組分改性環(huán)氧樹脂類低粘度液狀膠粘劑。產(chǎn)品技術(shù)達(dá)到《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367-2006）和《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T J22-2008)技術(shù)要求，主要用于橋梁結(jié)構(gòu)細(xì)微裂縫的修補(bǔ)。

其主要特點(diǎn)是:

（1）極強(qiáng)的滲透力，粘度很低，能注入0.05mm寬的微裂縫；

（2）不含揮發(fā)性溶劑，硬化時(shí)基本不收縮；

（3）結(jié)構(gòu)灌縫膠粘接強(qiáng)度高，韌性及抗沖擊性好；

（4）獨(dú)特的高性能聚合物增韌改性技術(shù)，耐沖擊、抗疲勞，特別適合于橋梁等動(dòng)荷載加固；

（5）抗老化性及耐介質(zhì)(酸、堿及水等)性好；

（6）固化溫度范圍廣，環(huán)境溫度5℃以上即可很好固化；特殊要求的可以在-20℃也可以正常固化；

（7）A、B配膠比例較寬，便于現(xiàn)場操作；

（8）可操作時(shí)間長，使用方便、無毒。

在施工中對(duì)較小的混凝土構(gòu)件的裂縫，用鋼絲刷等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，刷去浮灰，用酒精或丙酮將沿縫兩側(cè)2-3cm范圍擦拭干凈。對(duì)較大的混凝土構(gòu)件中較深的裂縫，為有效封縫，可沿裂縫鑿“V”形槽。對(duì)體積較大的混凝土構(gòu)件或較深的裂縫，可沿裂縫采取鉆孔灌漿，以使?jié){液進(jìn)入裂縫有更廣的通路。

在裂縫的交錯(cuò)處、裂縫較寬處及裂縫端部必須設(shè)置灌漿嘴，灌漿嘴的間距根據(jù)裂縫大小、走向及結(jié)構(gòu)形式而定，一般縫寬0.3-0.5mm時(shí)灌漿嘴間距為30-50cm，在一條裂縫上必須設(shè)置有進(jìn)漿、排氣或出漿口。灌漿嘴可先用K-801封邊膠粘貼在預(yù)定位置，也可在封縫時(shí)一同粘貼。應(yīng)特別注意防止堵塞灌漿嘴。

封縫質(zhì)量的好壞直接影響灌漿效果與質(zhì)量，應(yīng)特別予以重視。裂縫的封閉使用K-801封邊膠，按推薦配膠比例稱取并調(diào)配K-801封邊膠，用油灰刀沿裂縫往復(fù)涂刮后均勻涂抹一層厚約1-2mm、寬2-3cm的膠泥，注意防止小氣泡及密封不嚴(yán)。

一般情況下，K-801封邊膠封縫后12小時(shí)后即可進(jìn)行試漏檢驗(yàn)，以檢查裂縫的密封效果及貫通情況。若用壓縮空氣進(jìn)行試漏試驗(yàn)，可沿裂縫涂刷一層肥皂水，從灌漿嘴吹入壓縮空氣（壓力與灌漿壓力相同），漏氣處可再行封閉；若用壓力水進(jìn)行試漏試驗(yàn)，檢驗(yàn)完畢后應(yīng)用壓縮空氣吹凈積水，并留有足夠的時(shí)間讓裂縫干燥。對(duì)重要構(gòu)件或走向復(fù)雜的裂縫，建議進(jìn)行試漏檢驗(yàn)，以確保注膠效果。

注膠操作應(yīng)使用專用的注膠器具。注膠前，應(yīng)用壓縮空氣將孔縫吹凈，達(dá)到無水干燥狀態(tài)。根據(jù)裂縫區(qū)域大小，可采用單孔灌漿或分區(qū)群孔灌漿。在一條裂縫上的灌漿可由淺到深，由下而上，由一端到另一端。灌漿壓力常采用0.2MPa，在保證灌漿順暢的情況下，采用較低的灌漿壓力和較長的灌漿時(shí)間，可獲得更好的灌漿效果。當(dāng)最后一個(gè)出漿口出膠且出膠速率保持穩(wěn)定后，再保持壓注10分鐘左右即可停止灌漿。拆除管路，并注意防止流膠。

K-801裂縫修補(bǔ)膠應(yīng)在5℃以上的環(huán)境中固化，固化時(shí)間視環(huán)境溫度而定。一般情況（25℃）下固化2-3天即可。

灌漿結(jié)束后應(yīng)檢驗(yàn)灌漿效果及質(zhì)量，凡有不密實(shí)等不合格情況，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)注。灌漿效果一般可采用壓水檢查，在裂縫較多、灌漿質(zhì)量較差的部位設(shè)置檢查孔，水壓值一般為灌漿壓力的70-80%，基本不吸水、不滲漏即可認(rèn)為合格。對(duì)大型構(gòu)件，還可選擇適當(dāng)部位進(jìn)行鉆芯取樣檢查，并可將芯樣加工成試件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)。

SHO-BOND BL-GROUT(裂縫修補(bǔ)專用膠 )

測試技術(shù)數(shù)據(jù)

規(guī)格值(測試條件:20℃，養(yǎng)生 7天)

施工注意事項(xiàng):

（1）使用時(shí)必須著戴保護(hù)目鏡、手套和口罩或面罩。

（2）施工時(shí)要保持空氣流通，注意換氣，嚴(yán)禁煙火。

（3）本品粘著到皮膚時(shí)可能出現(xiàn)過敏癥狀，要用肥皂立即清洗。

（4）剩余涂料要密封保存于陰涼防火處。