高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫處理技術(shù)

■文/供圖｜保利長大工程有限公司 繆學(xué)強(qiáng)

高海拔地區(qū)平均溫度低、晝夜溫差大、極端氣候惡劣，極易造成橋梁梁板因凍脹而開裂，對高等級公路橋梁結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。因此，施工中要時刻監(jiān)測梁板開裂情況并做好預(yù)防工作，一旦產(chǎn)生裂縫，須及時采取有效措施予以處理。

梁板裂縫是高速公路建設(shè)中較為常見而又嚴(yán)重的質(zhì)量問題。高海拔地區(qū)由于平均溫度低、晝夜溫差大、極端氣候惡劣，梁板施工時容易受到施工措施不當(dāng)、管理混亂、無施工經(jīng)驗等因素影響，發(fā)生凍脹而產(chǎn)生裂縫，對橋梁的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響，尤其是對高等級公路，影響更大。因此，高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫對工程質(zhì)量具有較強(qiáng)負(fù)面影響，需要及時采取措施對裂縫進(jìn)行處理，同時也需要重視做好對梁板施工中裂縫的有效預(yù)防。

/ 案例介紹/

在高海拔地區(qū)，梁板施工過程中一旦出現(xiàn)梁板養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)、波紋管內(nèi)壓漿漿液水灰比大、壓漿后保溫措施差等原因，均可導(dǎo)致梁板出現(xiàn)裂縫，進(jìn)而影響高速公路的運營安全。在對實際裂縫問題探究時，需要深入分析裂縫產(chǎn)生的原因，了解其具體特征，做好施工技術(shù)管控，保證高速公路梁板施工的質(zhì)量，避免裂縫的產(chǎn)生。

某高海拔地區(qū)高速公路項目合同段共有大中橋8座,4座梁型，共計梁板690片。2020年9月至12月，施工項目部共預(yù)制25片箱梁。2021年2月底至4月中旬，項目部對年前施工的所有箱梁進(jìn)行排查，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)3片箱梁腹板沿波紋管位置出現(xiàn)不同程度的縱向裂縫。梁板裂縫會減少高速公路的使用壽命，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致安全事故，影響運營安全，造成生命及財產(chǎn)損失，需要引起廣泛關(guān)注。

/ 梁板裂縫成因及預(yù)防措施/

溫度原因

高海拔地區(qū)氣溫較低且晝夜溫差大，在高速公路梁板施工中，若壓漿時的溫差過大、極端氣溫較低，則容易造成壓漿材料無法及時凝固，在冬季被反復(fù)凍融后，容易出現(xiàn)裂縫。裂縫位置位于箱梁腹板沿波紋管，通過開窗分析與壓漿密實度檢測發(fā)現(xiàn)，裂縫產(chǎn)生原因為梁板壓漿后漿體終凝前的環(huán)境溫度過低導(dǎo)致的凍脹裂縫。由此可見，溫度對高速公路梁板裂縫具有較強(qiáng)影響，在實際施工中應(yīng)該分析壓漿溫度，做好施工技術(shù)管控，避免出現(xiàn)裂縫。

由于該項目所處地區(qū)夜間溫度較低，最低氣溫達(dá)零下15攝氏度，梁體溫度與環(huán)境溫度相近，而波紋管內(nèi)漿體溫度由于水化熱的作用，溫度較高，最高時能達(dá)到40攝氏度左右，梁體與漿體溫差較大。因此，在后續(xù)的梁板施工過程中，施工單位在梁板壓漿后立即采用蒸汽養(yǎng)生，將梁體腹板的環(huán)境溫度升高至25攝氏度左右，防止波紋管內(nèi)漿體與梁體腹板混凝土產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。

壓漿體配比不當(dāng)

該項目中，梁板壓漿所使用的壓漿料的水灰比為0.28至0.32，全智能壓漿機(jī)攪拌時間為4分鐘、保壓時間為3分鐘。由于水灰比較大，導(dǎo)致漿體凝結(jié)時間延長，且在水溫較低的情況下漿液攪拌時間較短會引起攪拌不均勻，水分子與水泥融合不充分也會影響漿體的凝結(jié)效果。經(jīng)試驗對比發(fā)現(xiàn)，壓漿料水灰比應(yīng)控制在0.26至0.28，攪拌時間為7分鐘，保壓時間10分鐘。對這些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整后，壓漿體的凝結(jié)時間從9小時降低至4.2小時，大大縮短了壓漿體的凝結(jié)時間。

壓漿措施不當(dāng)

壓漿時選擇全封閉錨頭鋼絞線，導(dǎo)致波紋管內(nèi)空氣及自由水無法排出，進(jìn)而造成，波紋管內(nèi)存在空洞、泌水等，在冬季經(jīng)反復(fù)凍融，也會造成波紋管位置的裂縫。施工單位應(yīng)采用防漏水密封膠對鋼筋線與夾片處縫隙進(jìn)行密封，留出鋼絞線的縫隙，排出波紋管內(nèi)的空氣及自由水，避免出現(xiàn)凍融現(xiàn)象。

梁板裂縫處理措施

通過探測梁板波紋管內(nèi)的漿體，發(fā)現(xiàn)有兩片梁板漿體飽滿、凝結(jié)效果好，無空洞現(xiàn)象。對于此類梁板，經(jīng)與相關(guān)專家討論研究后，一致認(rèn)為在不影響耐久性的前提下，可通過修補(bǔ)表面裂縫而繼續(xù)使用。剩余1片梁板波紋管內(nèi)漿體不飽滿、漿體松散，做報廢處理。

裂縫修補(bǔ)原材料選擇

梁板裂縫可以應(yīng)用注漿修補(bǔ)裂縫法與表面封閉措施處理，裂縫修補(bǔ)材料的選擇對修補(bǔ)質(zhì)量具有重要影響，因此需要加強(qiáng)原材料檢查，并根據(jù)裂縫的具體特點選擇合適的黏合材料，一般為灌封膠與封縫膠的組合。

在進(jìn)行修補(bǔ)材料選擇時，應(yīng)注意檢查其性質(zhì)，確保修補(bǔ)的膠體具備較高的力學(xué)性能與較強(qiáng)的內(nèi)聚力，黏結(jié)性能越優(yōu)越，黏合后化學(xué)結(jié)構(gòu)越致密。在選擇修復(fù)材料時，要重點檢查其固化體積收縮率、線膨脹系數(shù)等參數(shù)，確保材料的內(nèi)應(yīng)力足夠小。另外，為滿足施工要求，應(yīng)注意黏結(jié)材料固化工藝特點，保證其不產(chǎn)生低分子量揮發(fā)物，達(dá)到環(huán)保施工的目的。黏結(jié)材料還應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性，較強(qiáng)的滲透力，方可滿足裂縫修補(bǔ)要求。

注漿修復(fù)過程

對裂縫注漿修復(fù)時，應(yīng)嚴(yán)格遵循施工工藝進(jìn)行操作。

注漿修復(fù)開始前，需要清理裂縫，工作人員應(yīng)按照基座的布置要求騎縫粘貼基座，確?；撞啃】着c裂縫位置恰當(dāng)，在施工時應(yīng)保證基座底部小孔的暢通，確保漿液可通過小孔滲入裂縫。在清理裂縫表面時必須保證清潔到位，可以使用高壓風(fēng)機(jī)將裂縫或孔隙內(nèi)的灰塵吹出，并保證裂縫邊緣5厘米的混凝土表面清潔，使用濕布去除周圍灰塵。黏貼注漿咀和封閉裂縫時應(yīng)確保封縫膠將基座騎縫黏貼在裂縫上，使底座注漿咀對準(zhǔn)裂縫黏貼，保證粘貼牢固性。修復(fù)配置的漿液標(biāo)準(zhǔn)按照修補(bǔ)設(shè)計方案配比，嚴(yán)格控制漿液的比例，并搖勻備用。

在灌漿時要選用可調(diào)壓注膠器進(jìn)行灌注，可對準(zhǔn)基座后依次壓漿，也可隔基座壓漿，壓漿時要觀察漿液的飽滿程度，確保灌漿操作的可靠性。若灌漿中發(fā)生其他孔洞出漿的情況，需要及時關(guān)閉被串孔，若觀察到某孔吃漿率為0，則應(yīng)保持穩(wěn)定的壓力繼續(xù)進(jìn)漿穩(wěn)壓兩分鐘左右。灌漿完成后須及時堵塞注漿孔，防止回漿，并檢查固化情況。

注漿修復(fù)結(jié)束后，工作人員應(yīng)該嚴(yán)格按照混凝土工程驗收標(biāo)準(zhǔn)檢查驗收。根據(jù)現(xiàn)場灌漿量進(jìn)行評價時，應(yīng)關(guān)密實度較好的混凝土裂縫寬度在0.1毫米以內(nèi)，裂縫物裂透且吃膠量較??；根據(jù)裂縫可灌性進(jìn)行評價時，需要進(jìn)行試驗與現(xiàn)場施工的觀察，當(dāng)灌漿壓力小于0.2兆帕?xí)r已具有良好的擴(kuò)散性，而0.1兆帕至0.15兆帕壓力下穩(wěn)壓兩分鐘不明顯吃膠，則認(rèn)定其微細(xì)裂縫已經(jīng)填充密實。

注漿修復(fù)流程

高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫會影響公路梁體的安全性，對橋梁的使用壽命與交通安全都有負(fù)面影響，需要引起足夠的重視。在分析高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫問題時，必須從客觀條件入手研究，考慮高海拔地區(qū)的環(huán)境特點，分析梁板實際施工合理性，并結(jié)合實際情況制定有效的裂縫預(yù)防措施。在梁板裂縫處理時也應(yīng)根據(jù)裂縫的實際情況進(jìn)行分析，選擇合適的修復(fù)材料、管控修復(fù)過程、加強(qiáng)修復(fù)結(jié)果評估確保修復(fù)可靠，確保高速公路梁板質(zhì)量。

改進(jìn)工藝后注漿效果

波紋管內(nèi)漿體飽滿