混凝土結(jié)構(gòu)裂縫修復(fù)施工技術(shù)

張彪

（中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司，西安710043）

1 工程概況

1.1 工程簡介

魯雷納瓦克至里維拉爾塔公路工程位于玻利維亞國北部貝尼省，總長度約508.07km，分為4 個標(biāo)段。本項目部承建此項目三、四標(biāo)段，線路長度243.83km。

混凝土結(jié)構(gòu)物主要有：橋梁9 座，下部結(jié)構(gòu)為直徑1.2m樁基礎(chǔ)，樁基礎(chǔ)與墩柱一體，雙柱式橋臺。臺后設(shè)加筋擋土墻，頂部設(shè)搭板。上部結(jié)構(gòu)為鋼混梁，混凝土欄桿。涵洞263 道，分為管涵、箱涵，共計4976m。

1.2 背景介紹

預(yù)制圓管涵安裝回填施工完成后未能做好成品保護(hù)，在填筑涵頂路基時使用大噸位壓路機開啟振動碾壓和覆土厚度不足時，提前開放交通重型車輛碾壓造成部分圓管涵頂部出現(xiàn)不同程度的開裂，業(yè)主、監(jiān)理要求對存在裂縫的涵洞需拆除進(jìn)行重建，通過查找美標(biāo)規(guī)范尋找預(yù)制圓管涵允許進(jìn)行裂縫修復(fù)的依據(jù)和現(xiàn)場大量實驗驗證裂縫修復(fù)方案可靠性、可行性，最終得到了監(jiān)理認(rèn)可，同意進(jìn)行裂縫修復(fù)。

2 施工方案

裂縫修復(fù)參考美標(biāo)規(guī)范ACI 346-01《混凝土管的規(guī)范》中第3.3 并結(jié)合裂縫嚴(yán)重程度制訂修復(fù)方案[1]。使用智博聯(lián)ZBLF800 裂縫綜合測試儀對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫深度、裂縫寬度進(jìn)行量測，依據(jù)裂縫寬度、深度程度將裂縫分為嚴(yán)重裂縫、較重裂縫和一般裂縫，分別采取以下修復(fù)方案：

1）嚴(yán)重裂縫（裂縫寬度＞0.3mm，深度＞30mm）采取低壓灌注環(huán)氧樹脂膠修復(fù)；

2）較重裂縫（裂縫寬度0.1～0.3mm，深度＜30mm）采取聚氨酯彈性密封膠封閉修復(fù)；

3）細(xì)微裂縫（裂縫寬度＜0.1mm，深度＜30mm）采取表面外觀修復(fù)。

3 裂縫修復(fù)效果試驗驗證

通過三點抗壓試驗驗證裂縫修復(fù)后結(jié)構(gòu)的整體性和可靠性，修復(fù)后的圓管涵結(jié)構(gòu)受力能夠滿足設(shè)計要求。試驗如圖1所示。

圖1 三點抗壓試驗

通過24h 閉水試驗驗證裂縫封閉修復(fù)后實際封閉防水效果，如圖2 所示。

圖224h 閉水試驗

通過鉆芯取樣查看低壓灌注環(huán)氧樹脂膠在混凝土結(jié)構(gòu)裂縫內(nèi)部實際填充效果，查看芯樣發(fā)現(xiàn)填充飽滿密實，非常細(xì)微的裂縫也進(jìn)行了填充。詳見圖3、圖4。

圖3 鉆芯取樣

圖4 鉆取的芯樣

4 施工方法

4.1 低壓灌注環(huán)氧樹脂膠修復(fù)

嚴(yán)重裂縫采用低壓灌注環(huán)氧樹脂膠，該方法能避免其他物質(zhì)侵入鋼筋內(nèi)部，恢復(fù)其堅固性和結(jié)構(gòu)整體性。環(huán)氧樹脂灌注膠采用成品的Roka EpoxInyeccion 灌注膠，使用裂縫修補注膠器進(jìn)行灌注。

4.1.1 施工步驟

裂縫標(biāo)注→表面處理→標(biāo)注灌漿嘴位置→預(yù)埋注膠嘴→封口密封膠→配制灌縫膠→安裝注膠器注膠→拆除注膠器→表面清理。

4.1.2 施工方法

根據(jù)上述施工步驟進(jìn)行裂縫修復(fù)，具體施工方法如下：

1）裂縫的檢查及標(biāo)注：裂縫灌注前，檢查裂縫部位及裂縫寬度、長度、深度和貫穿情況，并了解裂縫含水及滲漏情況，做好記錄和標(biāo)記。

2）裂縫清理及表面處理：清理裂縫表面兩側(cè)3～4cm 范圍內(nèi)的灰塵、污漬，清理時注意不要將裂縫堵塞，如有堵塞需使用吹風(fēng)機將裂縫的雜質(zhì)吹除。

3）標(biāo)定灌漿點位置：用鋼卷尺沿裂縫走向測量并標(biāo)定灌漿點位置，灌漿點位間距為15～40cm。如圖5 所示。

圖5 標(biāo)定灌漿點位置

4）埋設(shè)灌漿嘴：根據(jù)裂縫寬度、大小、長度埋設(shè)灌漿嘴，間距為15～40cm，將灌漿嘴對準(zhǔn)且騎縫粘貼在標(biāo)定位置，灌漿嘴必須對準(zhǔn)縫隙保證導(dǎo)流暢通，且應(yīng)粘貼牢靠[2]。同時把灌漿底盤四周封閉。需注意的是，一條裂縫上必須設(shè)有進(jìn)漿嘴、排氣嘴、出漿嘴。

5）裂縫封閉：沿裂縫表面刮涂封口膠，將裂縫封閉，確保封嚴(yán)。待封口膠固化并有一定強度后方可進(jìn)行下一步驟。

6）配置灌漿膠、安裝注膠器注膠：按比例配置灌漿膠，配置數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場裂縫長度、寬度確定，用注膠器吸取配制好的灌縫膠，并把裝有灌縫膠的注膠器旋緊于底座上，松開彈簧進(jìn)行注膠，膠水不足可以反復(fù)補充，直至注滿全部裂縫。

7）拆除注膠器：觀察進(jìn)漿的速度和進(jìn)漿量，直至整條裂縫都充滿漿液為止。灌漿結(jié)束后，立即拆除注膠器，堵塞灌漿口，并及時用工業(yè)酒精或丙酮清洗注膠器。

8）表面清理：待灌縫膠完全固化硬結(jié)后，拆下灌漿嘴，對表面進(jìn)行清理。

4.2 聚氨酯彈性密封膠封閉修復(fù)

較重裂縫采取表面清理后填塞彈性聚氨酯密封膠封閉裂縫。填塞時采用膩子刀反復(fù)刮壓表面使裂縫完全被密封膠填塞，達(dá)到密實平整。聚氨酯彈性密封膠采用成品的Sikaflex Pro-3 密封膠。

4.3 表面外觀修復(fù)

細(xì)微裂縫采取表面外觀處理。表面清理打磨后采用成品防水涂料參配水泥、增塑劑調(diào)色后進(jìn)行涂飾，對裂縫起到封閉和外觀遮蓋美化作用。為使涂飾表面與混凝土表面形色一致，最后采用細(xì)砂紙對表面進(jìn)行打磨處理。

5 質(zhì)量保證措施

低壓灌注環(huán)氧樹脂膠時要提前檢查注膠嘴安裝是否牢固，存在松動時要延長注膠嘴固化時間。灌注過程中為確保灌注膠完全填充密實，灌注時要有適當(dāng)膠溢出方可終止灌注。

聚氨酯彈性密封膠填塞裂縫時需提前將裂縫表面和縫隙灰塵清理，保持裂縫內(nèi)部和裂縫表面處于干燥狀態(tài)。

表面外觀修復(fù)時需針對混凝土顏色提前進(jìn)行調(diào)色，觀察調(diào)試的顏色應(yīng)為干燥后顏色。

6 結(jié)語

綜上所述，海外項目設(shè)計趨于均衡完美，與國內(nèi)的設(shè)計較為保守相比起來對施工質(zhì)量控制、成品保護(hù)要求較高。而南美洲地區(qū)材料匱乏、氣候炎熱、溫差較大，使混凝土結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生裂縫。希望通過此項施工技術(shù)可以為出現(xiàn)此類問題的海外工程提供參考借鑒。