高壓灌漿技術在結構物裂縫修補中的應用

王濤

摘要：隨著我國經濟快速發(fā)展，建筑行業(yè)也迎來發(fā)展的高潮，建筑結構最主要材料為混凝土工程。在建筑結構混凝土工程中是經常出現(xiàn)混凝土裂縫的問題，結合多年在施工一線的工作經驗，對混凝土裂縫產生原因進行深入分析，混凝土產生裂縫后的處理方法，并提出混凝土裂縫防治對策及防治措施。

關鍵詞：混凝土裂縫；原因分析；高壓灌漿；防治措施

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：1672—3198（2014）10—0179—02

1混凝土裂縫產生原因分析

1.1人為因素

（1）混凝土施工方法不規(guī)范，易導致混凝土裂縫產生。

（2）混凝土材料不當，易導致混凝土裂縫產生。例如：低熱性水泥、快硬性水泥、收縮性較高的礦渣水泥及水灰比較高或水泥標號過低均易導致混凝土裂縫產生。

（3）設計原因產生的裂縫。現(xiàn)代建筑為追求外觀樣式，建筑物表面存在過多凹凸角，凹凸角處應力較集中易出現(xiàn)裂縫。超長建筑物，也易產生伸縮裂縫。

（4）混凝土養(yǎng)護不及時不到位易導致混凝土裂縫產生。

1.2客觀原因

（1）溫度應力引起裂縫，目前溫度裂縫產生主要原因是由溫差造成的。

（2）混凝土收縮產生的裂縫?；炷潦湛s產生的裂縫有很多種，包括混凝土碳化收縮、混凝土自身收縮、混凝土干燥收縮、混凝土塑性收縮等等。這里主要介紹混凝土干燥收縮和塑性收縮。

2混凝土裂縫的處理方法

混凝土裂縫的處理方法有許多，根據不同的裂縫采取不同的處理方法。對混凝土干燥收縮所產生的表面細小裂縫一般采用表面處理法。表面處理法適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫，深度沒有達到鋼筋表面的細小裂縫；對于混凝土大于0.3mm較寬裂縫一般采用高壓注漿法處理。高壓注漿填補裂縫就是利用高壓注漿機，將注漿材料注入混凝土裂縫中，當漿液遇到混凝土裂縫中水份會迅速分散、乳化、膨脹、固結，這樣固結的彈性體填充混凝土所有裂縫。下面通過案例分析著重介紹一下高壓注漿法在結構物混凝土裂縫的修補中的應用。

2.1高壓注漿法在結構物混凝土裂縫的修補中的應用案例分析

某橋墩在墩身小里程方向表面，發(fā)現(xiàn)2條垂直裂紋分布在中線兩側。在墩身大里程方向表面右側，發(fā)現(xiàn)1條垂直裂紋分布。經過測量裂縫寬度為0.3mm，深度為7cm。裂縫屬表面裂縫。

高壓灌漿處理裂縫的作用機理是對裂縫形成化學粘結，對表面的孔隙形成高強度錨栓，高壓力的推擠下填充所有裂縫。具體步驟如下：

（1）清理：詳細檢查分析裂縫情況，清理干凈需要施工區(qū)域，鑿除混凝土表面凸出物，確保表面干凈。

（2）鉆孔：使用電錘鉆孔工具沿裂縫兩側進行鉆孔，鉆孔直徑為14mm，鉆孔角度宜≤45°，鉆孔必須穿過裂縫，鉆孔間距為20cm～60cm。

（3）埋嘴：在鉆好的孔內安裝灌漿嘴，針頭后帶膨脹橡膠，并用專用內六角扳手擰緊，使灌漿嘴周圍與鉆孔之間無縫隙，不漏漿。

（4）洗縫：高壓清洗機以6Mpa的壓力向灌漿嘴內注入潔凈水，觀察出水點情況，并將縫內粉塵清洗干凈。

（5）封縫：將洗縫時出現(xiàn)的裂縫，使用環(huán)氧類快干水泥進行封閉處理。目的是在灌漿時不漏漿。

（6）灌漿：使用高壓灌漿機向灌漿孔內灌注灌漿材料，立面灌漿順序為由下向上，平面可以從一端開始，單孔逐一連續(xù)進行，當相鄰孔開始出漿后，保持壓力3～5分鐘，即可停止本孔灌漿，改注相鄰灌漿孔。

（7）拆嘴：灌漿完畢，確認所有裂縫都注滿后，敲掉外漏的注漿嘴，清理干凈已固化的溢漏出的灌漿液。

（8）封口：用快干水泥對灌漿口修補，封口處理。

2.2灌漿材料

傳統(tǒng)注漿材料采用丙凝，丙凝主劑丙稀酰胺是致癌物質，國家已禁止使用，并要和多種化學材料混合，控制漿液效果較難。

現(xiàn)采用水溶性丙稀酯灌漿材料，環(huán)保、無毒、固化后耐久性好。經過改良后的注漿液有強度高、處理后不開裂等特點，其配合比為環(huán)氧樹脂∶固化劑∶西卡∶丙酮=1∶1∶1.5∶1.5。

圖1某橋墩在墩身小里程方向表面

2.3高壓灌漿填補裂縫的優(yōu)點

（1）壓力高（一般可達20MPa以上）且穩(wěn)定可靠，可讓化學漿液完全進入混凝土深層微小裂縫內部，堵縫效果好。

（2）灌漿液技術成熟，品種齊全，基本都已實現(xiàn)了單組份成品化生產，不需要現(xiàn)場調配，質量穩(wěn)定，開桶即可使用。漿液耐化學腐蝕，固化后無毒、環(huán)保、耐久性好。

（3）施工工藝簡單，易行。施工速度快。堵縫效果立竿見影，工人勞動強度小，施工效率是傳統(tǒng)施工方法的5-10倍。

（4）施工不受季節(jié)、天氣限制。

3混凝土裂縫防治對策及防治措施

（1）改善混凝土的攪拌加工工藝。混凝土的拌制，要嚴格控制原材料計量準確，同時嚴格控制混凝土出機塌落度。改善骨料級配，選用級配良好的粗、細骨料，粗骨料中針片狀石子不能超標，細骨料采用中粗砂，含泥量需符合規(guī)范要求以內。夏季骨料溫度高時，需要采用灑水等降溫措施，降低混凝土入模溫度，減緩混凝土水化反應速度。在混凝土攪拌中摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱改善混凝土拌合物的保水性、流動性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。降低水灰比，混凝土的水灰比控制在0.6以下。

（2）夏季澆筑混凝土工程施工時應盡量避開在太陽輻射較高的時間澆注，盡量避開中午高溫時段施工，盡量安排在夜間進行澆注。并減少混凝土澆筑厚度，利用澆筑混凝土層面散熱或采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升，降低澆筑混凝土的溫度。

（3）澆注過程中要進行振搗方可密實，振搗時間應均勻一致以表面泛漿為宜，間距要均勻，以振搗力波及范圍重疊二分之一為宜。另外，澆注混凝土要求分層澆注，分層流水振搗，同時要保證上層混凝土在下層初凝前結合緊密。避免縱向施工縫、提高結構整體性和抗剪性能。如果是澆筑大體積混凝土，應在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫。因為溫度應力與結構尺寸大小相關，混凝土結構尺寸越大，溫度應力越大，所以通過埋設降溫水管的方法減小混凝土的內外溫差。

（4）混凝土澆筑后應加強混凝土養(yǎng)護。及時采用濕潤的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護，夏季高溫應適當延長養(yǎng)護時間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在冬季寒冷季節(jié)長期暴露的混凝土澆筑塊表面和薄壁結構應采取保溫措施。如果遇風季，需要設置擋風設施，并適當延長混凝土養(yǎng)護時間。

（5）規(guī)定合理的拆模時間，混凝土強度達到設計強度的75%以上，混凝土中心與表面最低溫度控制在25℃以內，預計拆模后混凝土表面溫降不超過9℃以上允許拆模。在混凝土在拆模后，特別是低溫季節(jié)，在拆模后立即采取混凝土表面保護。防止混凝土表面降溫過大，混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度引起裂縫。