舊注膠法在修復(fù)橋梁裂縫中的應(yīng)用

黃務(wù)本

（武威公路管理局，甘肅 武威 733000）

0 前言

通過對產(chǎn)生裂縫的病害部位使用注膠方法維修，使病害回復(fù)或達(dá)到正常使用的要求，保證安全通告。恰當(dāng)?shù)?、有效的對病害橋梁進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)維修，可以延長橋梁使用壽命，降低養(yǎng)護(hù)維修成本，經(jīng)濟(jì)和社會效益明顯。

維修橋梁出現(xiàn)的裂縫，我們就要針對具體的裂縫分析裂縫是怎么產(chǎn)生的，也就是裂縫產(chǎn)生的原因。分析了產(chǎn)生的原因，才能有針對的進(jìn)行維修。而對于裂縫產(chǎn)生的原因很多，經(jīng)對比，我們認(rèn)為比較全面，比較系統(tǒng)的總結(jié)裂縫產(chǎn)生的原因有三種分類的形式。

第一種也是認(rèn)為比較全面科學(xué)的，現(xiàn)分為七類。一是因有荷載產(chǎn)生的裂縫、二是溫度變化收起的裂縫、三是混凝土收縮引起的裂縫、四是地基與基礎(chǔ)沉降引起的裂縫、五是鋼筋等材料銹蝕引起的裂縫、六是凍漲引起的裂縫、七是施工材料施工工藝引起的裂縫。

第二種分類方式，也是分為七類。一是使用高強(qiáng)快凝水泥，使得混凝土的強(qiáng)度增加飛快，彈性模量上升迅速，產(chǎn)生很大的彈性拉應(yīng)力，混凝土出現(xiàn)裂縫；二是使用高強(qiáng)快凝水泥混凝土徐變相對較小，凝結(jié)作用過程中應(yīng)力松弛作用相對較差，混凝土出現(xiàn)裂縫；三是使用高強(qiáng)快凝水泥混凝土水灰比相對較低或早期自身收縮大；四是澆筑大體積或混凝土澆注時(shí)間長，產(chǎn)生水化熱，降溫措施不到位，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)；五是混凝土澆注時(shí)外界氣溫高或溫差較大，水泥水化反應(yīng)，形成內(nèi)處溫差大；六是結(jié)構(gòu)物在冬季水結(jié)冰產(chǎn)生凍脹，并與靜荷載、動(dòng)荷載相疊加引起縱向裂縫；七是結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生的疲勞與承載力不足產(chǎn)生裂縫；

1 出現(xiàn)了裂縫，我們分析了裂縫產(chǎn)生的原因，針對具體的裂縫有針對性地提出維修方案

通常我們對于裂縫有三種處理方法：

1.1 封縫法，也叫表面修補(bǔ)法

就是在裂縫的表面涂一層漿體，如水泥漿、環(huán)氧漿液、聚合物砂漿等漿體。

1.2 注膠法

注膠法就是運(yùn)用一些注膠設(shè)備，將我們經(jīng)過選擇的，事先準(zhǔn)備的漿液注入到裂縫中，隨著注入的漿液在裂縫中會琢漸的硬化，硬化后漿體能夠?qū)α芽p進(jìn)行有效的填補(bǔ)，形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體，消除了裂縫對結(jié)構(gòu)的影響，同時(shí)漿液也對裂縫有一個(gè)密封效果。在橋梁維修中，能夠選用的漿質(zhì)材料的種類很多，漿質(zhì)可以選用環(huán)氧類聚合物材料，甲基丙烯酸酯、聚氨酯來進(jìn)行灌漿。注膠法是我們現(xiàn)在對橋梁裂縫處理使用較多、有效的方法之一。

2 工程實(shí)例

2.1 溫度裂縫的維修

G312線K2341+778古浪河七橋古浪岸橋臺裂縫，特征為：裂縫分布有一定的規(guī)律性、一般出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的薄弱部位，如施工接茬，截面變化處等，裂縫為一條或多條垂直或平行于常軸方向，裂縫寬度一般為0.02mm以上，裂縫貼片觀測會發(fā)現(xiàn)隨溫度、季節(jié)的變化而變化。

我們針對這一裂縫，處理方法為采用低壓灌注環(huán)氧膠的方法對裂縫進(jìn)行灌注，以保證水汽等有害氣體不侵入裂縫內(nèi)部，注膠完工后在表面進(jìn)行了勾縫裝飾，處理完成后達(dá)到我們養(yǎng)護(hù)預(yù)期的要求。

2.2 結(jié)構(gòu)變形裂縫的處治

S308線館子河橋3-20T型梁板，屬于結(jié)構(gòu)變形裂縫，主要是超重車輛對該橋面反復(fù)的沖擊，而該橋T型梁板撓度變形較大，正常為7mm,經(jīng)檢測為9.6。超過了混凝土的強(qiáng)性模量。使混凝土出現(xiàn)裂縫。處治方法為：

⑴對于混凝土脫落、露筋的部位應(yīng)將鋼筋的銹跡清除，并把松動(dòng)的保護(hù)層鑿去，梁體表面的蜂窩麻面采用膏狀膠找平修補(bǔ)。

⑵對于大于0.02mm的裂縫采用壓力灌漿法灌注注縫膠,對梁體全部肋面及上翼緣，使用具有較大彈性的封縫膠修補(bǔ)找平，并進(jìn)行全面封閉處理，防止水分滲入和風(fēng)化，阻止鋼筋銹蝕，恢復(fù)梁體的整體性，保證梁體的耐久性。

⑶對下翼緣梁體進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固，采用碳纖維加固的方法。采用WN結(jié)構(gòu)膠將碳纖維布沿受拉方向貼至梁體下翼緣，與梁體形成整體且共同受力，從而可以提高梁體的承載力和抗彎剛度，我們只是用聚合物砂漿進(jìn)行封面維修，防止新的裂縫產(chǎn)生。

3 灌注膠液的選用

現(xiàn)在我們使用的是水性環(huán)氧樹脂，把環(huán)氧樹脂以微?；蛞旱蔚男问椒稚⒃谝运疄檫B續(xù)相的分散介質(zhì)中而配得的穩(wěn)定樹脂材料。水性環(huán)氧樹脂與環(huán)氧樹脂相比較，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是可在室溫和潮濕或過濕的環(huán)境中固化，能與水泥砂漿、混凝土等常用的水泥基材料混合使用，并能提高上述材料的早期強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性能，增強(qiáng)防水性能。

4 水性環(huán)氧樹脂材料，水性環(huán)氧樹脂混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)

4.1 工程材料的選用。我們選用的原則是材料必須能夠滿足使用功能的要求，材料的貯備充足，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

（1）水泥：我們多年使用，對水泥有較多年的試驗(yàn)驗(yàn)證，并經(jīng)過工程實(shí)踐檢驗(yàn)，且運(yùn)距較近，景泰壽鹿山牌32.5級普通硅酸鹽水泥；

（2）細(xì)骨料：永登采的石英砂，最大粒徑5mm，細(xì)度模數(shù)2.43，

（3）粗骨料：永登砂石廠生產(chǎn)的玄武巖破碎石，表觀密度約在2.94 g·cm-3，堆積密度 1.52×103 kg·m-3，顆粒級配為 5～20mm，連續(xù)級配碎石；

（4）水性環(huán)氧樹脂及固化劑：廣州東風(fēng)生產(chǎn)的水性環(huán)氧樹脂，環(huán)氧樹脂固膠含量為60%，水性胺類固化劑。

4.2 材料配合比

依據(jù)廠家提供的基準(zhǔn)混凝土配合比為：水泥：砂：石：水＝400kg：605kg：1228kg：177kg，水灰比 w：c＝0.44，砂率為 33%，水性環(huán)氧樹脂與水性胺類固化劑的重量比為4：1?？紤]到水性環(huán)氧樹脂是一種親水性的乳液，因此將水性環(huán)氧樹脂加入混凝土中，以全部加入水份考慮，需要對比水性環(huán)氧樹脂改性后的混凝土與基準(zhǔn)混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)，一般保持水灰比不變，原基準(zhǔn)混凝土中的水份需根據(jù)摻入水性環(huán)氧樹脂的用量而減少。

4.3 在適宜時(shí)做的試驗(yàn)

我們所維修的結(jié)構(gòu)部件，大多是受壓構(gòu)件，劈裂抗拉強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度我們主要是收集、參考資料所得。在今后，我們應(yīng)當(dāng)盡量做出它的抗拉，抗折強(qiáng)度為；

4.4 資料收集不同摻量下的水性環(huán)氧樹脂改性水泥混凝土配合比，試驗(yàn)及收集資料得出結(jié)論

(1)摻入環(huán)氧樹脂的量不同，其同一配合比的混凝土的抗壓強(qiáng)度有著明顯的提高。

(2)摻有水性環(huán)氧樹脂的混凝土24h、28d齡期的抗壓強(qiáng)度值增幅較大，從數(shù)據(jù)中可以明顯看出：摻入水性環(huán)氧樹脂對混凝土的早期強(qiáng)度有較大的提高，依據(jù)參考資料，試件成型24h后，增幅最為明顯。從試件成型的24h、28d這二個(gè)齡期來看，成型24h是水性環(huán)氧樹脂充分發(fā)揮其增強(qiáng)混凝土力學(xué)性能效果最為明顯的時(shí)間段，這是因?yàn)樵?4h后水性胺類固化劑將水性環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧樹脂全部分離出來了，而這時(shí)環(huán)氧樹脂與水泥基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。

5 結(jié)論

5.1 水性環(huán)氧樹脂摻入混凝土后，混凝土的抗壓、劈拉、抗折強(qiáng)度都有不同程度的提高，尤其是混凝土的早期強(qiáng)度得到了較大的提高。

5.2 由于水性環(huán)氧樹脂是一種水性的聚合物，具有較好的流動(dòng)性和較強(qiáng)的粘結(jié)力，在混凝土中摻入一定量的水性環(huán)氧樹脂，混凝土的抗裂性能和抗?jié)B性能有較明顯的提高。

6 結(jié)束語

對于所維修的裂縫進(jìn)行跟蹤觀測，并進(jìn)行效果評價(jià)?？偨Y(jié)經(jīng)驗(yàn)，分析存在的問題，為公路交通事業(yè)發(fā)展做出自己的一份貢獻(xiàn)。

［1］張樹仁.橋梁病害診斷與改造加固設(shè)計(jì)[M].北京：人民交通出版社，2006.

［2］中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).JTG/T J22-2008公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，2008.