公路橋涵梁（板）底裂縫處治方法探析

譚振東

（邢臺市高速公路管理處，河北 邢臺 054001）

鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的任何損傷或破壞，首先都是結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了裂縫。從某種程度上說，裂縫是反映混凝土結(jié)構(gòu)運(yùn)行情況的晴雨表。因此，處治橋梁結(jié)構(gòu)病害首先應(yīng)從裂縫開始。引起混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的因素有很多，歸納起來可分為兩大類：第一類是由于結(jié)構(gòu)自身變形引起的裂縫，如在凝固過程中，溫度變化、混凝土收縮等因素引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生了拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度極限值時，即會產(chǎn)生此類裂縫，這種裂縫通常是非結(jié)構(gòu)性裂縫；第二類是由外部荷載引起的裂縫，稱為受力裂縫，其裂縫分布和寬度與外部荷載有關(guān)，這種裂縫通常是結(jié)構(gòu)性裂縫，它的出現(xiàn)，預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載力不足或存在其他嚴(yán)重問題，需要重點加以關(guān)注，制定橋梁維修加固計劃時應(yīng)優(yōu)先予以考慮。

針對非結(jié)構(gòu)性裂縫的處治方法通常是通過注膠封閉裂縫，而結(jié)構(gòu)性裂縫往往需要通過施加體外預(yù)應(yīng)力的方法進(jìn)行加固。

1 注膠封縫的技術(shù)方法

通常情況下，對于板底裂縫寬度＜0.15mm的裂縫，采用表面涂刷環(huán)氧樹脂漿液或?qū)Ｓ梅饪p膠進(jìn)行封縫處理；對于裂縫寬度≥0.15mm的裂縫，采用化學(xué)壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理。

1.1 封縫

對于寬度小于0.15mm的裂縫采用表面涂刷環(huán)氧樹脂漿液進(jìn)行封縫處理，具體封閉措施如下：清理裂縫處構(gòu)造表面，用丙酮或二甲苯或酒精擦洗干凈，待干燥后涂刷環(huán)氧樹脂漿液，每隔3～5min涂刷一次，涂層厚達(dá)1mm左右為止，或采用專用裂縫封縫膠，在表面處理完畢后，待擦洗干燥后，直接涂刮即可。

1.2 灌封

對于寬度大于等于0.15mm的裂縫，采用化學(xué)壓力灌漿補(bǔ)強(qiáng)處理，材料采用TK膠及配套產(chǎn)品。施工工藝流程為：裂縫處理→埋設(shè)灌漿嘴→封縫→封縫檢查→配制漿液→灌漿→封口處理→質(zhì)量檢查。

1.2.1 裂縫處理

灌縫前，首先應(yīng)對裂縫進(jìn)行處理，先用鋼絲刷、角磨機(jī)清除裂縫表面的灰塵、浮渣、松散層；然后用空壓機(jī)將裂縫中混凝土碎屑、粉塵清除干凈；最后用棉紗丙酮溶液將沿縫兩側(cè)各5cm范圍擦洗干凈，并保持干凈。

1.2.2 埋設(shè)灌漿嘴

在裂縫交叉處、較寬處、端部以及裂縫貫穿處均應(yīng)埋設(shè)灌漿嘴，其間距為300～500mm，也可以根據(jù)裂縫寬度適當(dāng)調(diào)整間距，且在一條裂縫上必須有進(jìn)膠嘴、排氣嘴、出膠嘴。埋設(shè)時，先在灌漿嘴的底盤上抹一層厚約1mm的環(huán)氧膠泥，將灌漿嘴的進(jìn)膠孔騎縫粘貼在預(yù)定的位置上，沿裂縫方向騎縫埋設(shè)灌漿嘴，當(dāng)一個灌漿嘴灌漿時，其他灌漿嘴可當(dāng)排氣嘴使用，將灌漿嘴固定在預(yù)定的位置上，在灌漿嘴四周及外表面用厚約5mm的封縫膠將灌漿嘴密封、粘結(jié)好。

1.2.3 封縫

封閉后使裂縫成為一個封閉性的空腔，通常根據(jù)裂縫的大小和灌漿的要求，進(jìn)行封縫。對細(xì)小縫可用環(huán)氧膠泥或環(huán)氧樹脂漿液直接封縫。

1.2.4 封縫檢查

為保證封閉空腔的密閉性能和承受灌漿壓力，應(yīng)對封縫進(jìn)行密封效果檢查，即待封縫膠固化后，沿縫涂一層肥皂液，從灌漿嘴向縫中通壓縮空氣，若無冒泡表示封縫效果好，可以進(jìn)行下一步工序，否則應(yīng)予以修補(bǔ)。

1.2.5 灌漿

灌漿的流程及注意事項如下：

a）按比例配制好裂縫注入劑，并將其注入注射筒；

b）將注射筒固定在底座上，采用加勁橡圈加壓的方式將注射筒內(nèi)的裂縫注射劑注入裂縫，灌漿的壓力為0.2～0.4MPa，并可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況適當(dāng)調(diào)整；

c）裂縫較長且在同一水平位置時，應(yīng)將其分為多個工作段，在每個工作段內(nèi)從左至右或從右至左逐一安裝注射筒；

d）裂縫位置有高低時，應(yīng)由低向高逐一安裝注射筒；

e）在注射筒內(nèi)裂縫注射劑快用完時需盡快更換注射筒，以盡量減少空氣的滲入，避免形成假飽和現(xiàn)象；

f）在注射過程的后階段應(yīng)增加加勁橡圈的數(shù)量以保證持續(xù)壓力；

j）使用后的注射工具隨時放入盛有丙酮或乙醇的容器，并反復(fù)清洗，除去殘余的膠，然后用清水漂洗，涼干；

h）待縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝而不外流時，可拆下灌漿嘴，再用封縫膠把灌漿嘴處抹平封口；

i）灌漿結(jié)束后，應(yīng)檢查補(bǔ)強(qiáng)效果和質(zhì)量。發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時補(bǔ)救，確保工程質(zhì)量。

1.2.6 封口處理

待裂縫漿液達(dá)到初凝不外流時，拆下灌漿嘴或灌漿盒等設(shè)施，再用環(huán)氧膠泥或其他快固化膠液把灌漿嘴處抹平封口。至此灌漿工藝完成。

1.2.7 質(zhì)量檢查

灌漿工藝完成后要進(jìn)行灌漿質(zhì)量檢查，可通入壓縮空氣或壓入水（灌漿壓力的70%～80%）進(jìn)行檢查，也可鉆芯取樣檢查漿體外觀及力性能，發(fā)現(xiàn)缺陷應(yīng)及時補(bǔ)救。

2 體外預(yù)應(yīng)力

在原結(jié)構(gòu)物存在結(jié)構(gòu)缺陷，尤其是承載力不足或需要提高荷載等級時，需要對橋梁受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，具體可在梁體外部設(shè)置鋼筋或鋼絲束，并施加預(yù)應(yīng)力，以達(dá)到提高橋梁承載力的目的。

2.1 施工流程

施工流程為：測量放線→打眼→預(yù)埋螺栓及植筋→錨具安裝→預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝→張拉→錨噴HTCM砂漿→養(yǎng)護(hù)。

2.2 施工設(shè)備與工具

施工設(shè)備與工具包括：基材表面處理（鑿平、打毛）用工具（電動砂輪等）；電鉆，電源用電網(wǎng)箱等電器設(shè)備；除塵用風(fēng)力滅火器，電焊機(jī)、千斤頂、壓力表、空壓機(jī)、錨噴機(jī)、計量用衡器，膠液混合用拌和器，抹子、刮杠、記錄表格等。

2.3 施工工藝

2.3.1 安裝錨具

錨具的安裝注意事項如下：

a）安裝錨具前應(yīng)先進(jìn)行精確放線，嚴(yán)格按設(shè)計尺寸進(jìn)行安裝，保證預(yù)應(yīng)力鋼鉸線位置準(zhǔn)確，確保箱梁體外應(yīng)力分布均勻；

b）粘貼錨具墊板時應(yīng)嚴(yán)格按照粘貼鋼板的步驟進(jìn)行，確保粘貼質(zhì)量；

c）錨具焊接應(yīng)采用高強(qiáng)焊條由專業(yè)焊接技術(shù)人員進(jìn)行，固定組合鋼板錨具采用粘貼與植筋錨栓固定，施工前要進(jìn)行試驗，組合鋼板錨具總錨固強(qiáng)度不小于2倍張拉力。

2.3.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝

預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝流程如下：

a）首先要對鋼鉸線的外觀、產(chǎn)品三證檢查，并進(jìn)行抽檢試驗，質(zhì)量不合格的不準(zhǔn)使用；

b）鋼鉸線應(yīng)妥善放置并防止生銹，下料時應(yīng)采用圓盤鋸切割，切割面應(yīng)為一平面，以便張拉時檢查斷絲；

c）鋼鉸線錨固端應(yīng)卡死，防止張拉時產(chǎn)生滑絲現(xiàn)象；

d）為保證鋼鉸線與梁底之間5mm的凈距，防止鋼鉸線與梁底直接接觸，可在梁底最低處對應(yīng)鋼鉸線位置設(shè)置鋼墊板。

2.3.3 張拉

張拉施工及其注意事項有：

a）本加固工程體外預(yù)應(yīng)力單跨縱向共采用120根鋼鉸線，分五批進(jìn)行張拉；張拉時采用一端張拉，每次均由兩邊向中間對稱進(jìn)行張拉；

b）縱向張拉應(yīng)嚴(yán)格控制張拉應(yīng)力；

c）縱向鋼鉸線采用兩次張拉，第一次張拉80%，第二次張拉至設(shè)計應(yīng)力；

d）張拉順序為先縱向后橫向，縱向由長至短。

2.3.4 錨噴HTCM砂漿

錨噴時應(yīng)注意如下事項：

a）噴射前應(yīng)對梁底需噴射HTCM砂漿的區(qū)域進(jìn)行鑿毛，吹凈灰塵，梁底面無浮漿、油污等。噴射前還應(yīng)對梁底面進(jìn)行灑水濕潤；

b）噴射前應(yīng)先將梁底通氣孔封堵，待HTCM砂漿噴射工作完成且砂漿凝固后將堵塞物取出；

c）在正式噴射前，應(yīng)進(jìn)行試噴，嚴(yán)格控制砂漿用水量，且噴射工作應(yīng)由專業(yè)技術(shù)工人完成，噴射從一頭依次向另一頭進(jìn)行，每次噴射厚度不超過3cm，噴射完成后用抹板和刮杠將噴射面找平；

d）錨具區(qū)要進(jìn)行二次噴射，厚度控制在6cm，且第二次噴射應(yīng)在第一次噴射1h后進(jìn)行，砂漿邊緣應(yīng)抹成坡度為1∶2的斜坡狀；

e）砂漿噴射與抹平工作應(yīng)同時進(jìn)行，并在1.3h內(nèi)完成；

f）HTCM砂漿噴射完成后要及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，正常情況下，應(yīng)保持表面濕潤，直至硬化。

3 結(jié)語

我國是一個橋梁大國，截止目前擁有各類橋梁逾50余萬座，其中公路橋超過34萬座，而且還以每年1萬余座的速度遞增。這些橋梁為國民經(jīng)濟(jì)和社會穩(wěn)定、健康發(fā)展發(fā)揮了或?qū)⒁l(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益。而隨著時間的推移，越來越多的橋梁維護(hù)費用將成為橋梁管養(yǎng)單位的沉重包袱。解決這一問題的唯一途徑就是通過技術(shù)革新，降低維修成本，注膠處治橋梁裂縫新技術(shù)的應(yīng)用，無疑已在這一方面步入前列。

[1]JTG/T J23—2008，公路橋梁加固施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JTG/T J22—2008，公路橋梁加固設(shè)計規(guī)范[S].