道橋工程中裂縫修復(fù)技術(shù)研究

段曉強(qiáng)

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

1 道橋工程常見裂縫類型

1.1 塑性收縮裂縫

在終凝前，混凝土?xí)l(fā)生激烈的水化反應(yīng)，出現(xiàn)水分急劇蒸發(fā)和泌水現(xiàn)象，該過程中混凝土?xí)霈F(xiàn)失水收縮但尚未硬化，此時的強(qiáng)度不能有效抵抗因?yàn)槭湛s而產(chǎn)生龜裂，即所謂的塑性收縮裂縫。

1.2 地基基礎(chǔ)變形裂縫

在道橋工程施工階段，由于地質(zhì)情況復(fù)雜極易誘發(fā)基礎(chǔ)不均勻沉降，進(jìn)而在結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)附加應(yīng)力，如果其大于混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉應(yīng)力時，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。有的時候也會由于模板支撐間距過大、模板剛度不足、支撐底部松動等誘發(fā)混凝土開裂，即所謂的地基基礎(chǔ)變形裂縫。

1.3 縮水收縮裂縫

由于外界環(huán)境因素的影響，會導(dǎo)致混凝土硬化后表層水分快速損失，而內(nèi)部水分緩慢損失，這樣就會使表層與內(nèi)部收縮不均勻，內(nèi)部混凝土?xí)Ρ砻媸湛s變形產(chǎn)生約束，致使表層混凝土受拉，如果拉力大于抗拉強(qiáng)度時，將會出現(xiàn)縮水收縮裂縫。

1.4 凍脹裂縫

如果氣溫低于0 ℃時，將會導(dǎo)致吸水飽和的混凝土產(chǎn)生冰凍現(xiàn)象和膨脹應(yīng)力，然而由于混凝土強(qiáng)度比較低，進(jìn)而誘發(fā)裂縫。因此，在道橋工程冬季施工過程中，如果未按照要求對預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后實(shí)施保溫處理，將會沿管道方向出現(xiàn)凍脹裂縫。

1.5 鋼筋銹蝕裂縫

由于保護(hù)層厚度不足或混凝土質(zhì)量較差，將會導(dǎo)致混凝土鋼筋表面遭受侵蝕碳化，并誘發(fā)鋼筋周圍混凝土中的水分和氧氣產(chǎn)生銹蝕反應(yīng)，銹蝕物會在混凝土周圍產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，進(jìn)而誘發(fā)混凝土保護(hù)層剝離、開裂，最終沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫。

2 道橋工程裂縫的誘發(fā)原因

在進(jìn)行道橋工程施工過程中，誘發(fā)裂縫的原因比較多，既有自身因素，也有外部環(huán)境因素。自身因素主要是由于溫度變化而產(chǎn)生的收縮。外部因素主要包括道橋基礎(chǔ)出現(xiàn)變形、鋼筋發(fā)生銹蝕、施工材料不合格以及長時間凍脹問題等。下面將會對道橋工程裂縫的誘發(fā)原因進(jìn)行闡述：

1)溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。道橋工程屬于室外工作，極易受到周圍環(huán)境因素的影響，最常見、最明顯的就是溫度的變化。但是由于內(nèi)外溫度變化存在一定的差異，從而誘發(fā)混凝土出現(xiàn)不同程度的結(jié)構(gòu)變形，如果該變化產(chǎn)生的應(yīng)力大于道橋工程抗壓強(qiáng)度時，就會產(chǎn)生裂縫。

2)收縮引起的裂縫。在道橋工程建設(shè)過程中，混凝土被廣泛應(yīng)用，在澆筑后由于混凝土通常是從外向內(nèi)逐步干燥的，即先是表層變干，隨后緩慢向內(nèi)部干燥，從而使混凝土由外向內(nèi)的含水量產(chǎn)生了梯度變化，越靠近表面收縮越大，越靠近內(nèi)部收縮量越小，進(jìn)而誘發(fā)不均勻收縮，使混凝土出現(xiàn)外拉內(nèi)壓的現(xiàn)象。如果混凝土表面層拉力超過了其所能承受的抗拉強(qiáng)度，就會使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，誘發(fā)裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)裂縫形成時期的差異，可以分為塑性裂縫、自身收縮裂縫、干縮裂縫，這些裂縫都屬于道橋工程施工過程中比較常見的裂縫。

3)其他因素而的裂縫。通常情況下，道橋工程施工環(huán)境比較復(fù)雜，加之其使用年限比較長，極易產(chǎn)生各種各樣的裂縫，目前除了上述裂縫誘發(fā)因素外，還包括下述幾個方面：

(1)由于基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)變化而誘發(fā)的開裂現(xiàn)象，通常情況下，在基礎(chǔ)變形的影響下，會導(dǎo)致基礎(chǔ)空間在水平方向發(fā)生位移或出現(xiàn)不均勻沉降；

(2)由于鋼筋出現(xiàn)銹蝕，導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到影響，致使承受應(yīng)力發(fā)生改變，如果超出了其承載能力范圍，將會產(chǎn)生裂縫；

(3)凍脹問題誘發(fā)的裂縫，在道橋工程施工完成后，由于其長時間處于室外環(huán)境中，氣候與季相的變化都會出現(xiàn)比較明顯的溫度變化，進(jìn)而誘發(fā)混凝土出現(xiàn)不同程度的脹縮裂縫；

(4)材料問題，混凝土施工階段，如果進(jìn)場材料不合格，則會對其施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，進(jìn)而誘發(fā)裂縫。

3 道橋工程裂縫修復(fù)技術(shù)

3.1 選擇混凝土澆筑

目前，道橋工程中的大部分裂縫都會選擇混凝土澆筑技術(shù)給予修復(fù)。在裂縫澆筑之前，需要準(zhǔn)確計(jì)算澆筑過程中的分層、分塊順序，澆筑物體的流向，澆筑的長度、寬度、厚度和時間等參數(shù)，并結(jié)合計(jì)算結(jié)果，來開展裂縫的澆筑修復(fù)工作。同時，在振搗混凝土過程中，一般不會選擇常規(guī)振搗方法，而選擇強(qiáng)于常規(guī)的振搗。在混凝土澆筑完成后，需要對較厚的水泥漿殘留進(jìn)行處理，在澆筑后的3～4 h內(nèi)，需要將其表面用刮尺刮平，借助鐵滾筒進(jìn)行碾壓處理，以確保其表面的嚴(yán)密性和平整性。

3.2 涂膜封閉法

對于微細(xì)裂縫(寬度小于0.2 mm)而言，一般選擇涂膜封閉法，同時該方法也可以用于混凝土外表面的防水和裝飾處理，能夠有效避免有害離子對混凝土腐蝕和混凝土保護(hù)層的碳化現(xiàn)象。首先，需要將裂縫表面清掃干凈，其次，按照要求刮膩?zhàn)?、底層涂料和主層涂料涂刷，最后涂罩面層?/p>

3.3 表面修補(bǔ)法

如果裂縫細(xì)小，并且不會對整體混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響時，可以選擇表面處理法，其需要先對混凝土表面的雜質(zhì)和灰塵進(jìn)行清理，并在混凝土表面涂抹環(huán)氧樹脂，以此來確保道橋工程的美觀度。如果出現(xiàn)雨天時，也可以避免雨水滲入混凝土內(nèi)部，從而有效保護(hù)了混凝土內(nèi)部鋼筋，提高混凝土的耐久性。

3.4 通水冷卻技術(shù)

在對裂縫進(jìn)行修復(fù)過程中，需要借助薄壁鋼管來完成混凝土的分層澆筑，此時可以根據(jù)實(shí)際情況將冷卻水管混入到鋼管中，其不僅可以避免管道出現(xiàn)阻塞和漏水現(xiàn)象，而且還可以通過試水來判斷是否存在阻塞和漏水現(xiàn)象。同時，在鋼管內(nèi)部，通過冷卻水的流量和溫度也可以有效監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度的變化。

3.5 混凝土養(yǎng)生修復(fù)技術(shù)

及時養(yǎng)生是道橋混凝土結(jié)構(gòu)施工階段比較關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，其不僅可以確保混凝土的整體強(qiáng)度，而且還可以有效避免斷板現(xiàn)象的發(fā)生。在道橋施工階段，為了避免斷板現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要在混凝土澆筑完成后對其進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)或濕麻袋遮蓋養(yǎng)護(hù)。同時，確保灑水要均勻，遮蓋濕麻袋不能漏掉任何一個角落，并保證混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)生時間超過14天。此外，為了確保養(yǎng)護(hù)修復(fù)技術(shù)的順利進(jìn)行，還可以選擇新型養(yǎng)護(hù)劑，設(shè)置好噴灑的時間，并保證養(yǎng)護(hù)劑噴灑的均勻性。

3.6 壓力灌漿水泥灌注技術(shù)

如果裂縫數(shù)量不多但較深時，可以選擇壓力灌漿水泥灌注技術(shù)。使用之前需要先對裂縫進(jìn)行檢測，明確裂縫數(shù)量和范圍，在此基礎(chǔ)上對鉆孔位置和灌漿用量進(jìn)行設(shè)計(jì)。其次，做好鉆孔清理工作，一般是從上到下用水清理鉆孔，并借助空氣壓縮機(jī)對其吹干。最后，從孔中將水泥漿液灌入到裂縫中，這樣就可以將裂縫和孔隙封閉起來，避免出現(xiàn)灌漿外溢現(xiàn)象。

4 結(jié)束語

總之，在進(jìn)行道橋工程施工過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況對可能出現(xiàn)的裂縫及誘因進(jìn)行分析，然后制定有效的預(yù)防措施。而對于出現(xiàn)的裂縫，可以通過選擇混凝土澆筑、涂膜封閉法、表面修補(bǔ)法、通水冷卻技術(shù)、混凝土養(yǎng)生修復(fù)技術(shù)、壓力灌漿水泥灌注技術(shù)等手段給予解決，進(jìn)而有效提高道橋工程的整體質(zhì)量和使用壽命。

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