混凝土橋面裂縫成因及修補(bǔ)技術(shù)分析

李小波

【摘 要】近年來，我國道路車輛呈現(xiàn)大型化和重型化的發(fā)展趨勢，加大了橋梁的承載力，混凝土橋面在面對壓力的不斷加強(qiáng)會出現(xiàn)一定的損傷情況，公路橋面的損傷會影響公路交通的正常使用。因此，了解混凝土橋面裂縫的成因，才能從根本上采取有效的措施提高混凝土橋梁的工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】混凝土橋面；裂縫成因；修補(bǔ)技術(shù)

1 混凝土橋面產(chǎn)生裂縫的常見原因

施工質(zhì)量的問題產(chǎn)生的裂縫。混凝土橋面結(jié)構(gòu)在進(jìn)行澆筑、拆模、吊裝及運(yùn)輸?shù)倪^程中，若進(jìn)行施工時(shí)不合理的工藝、施工隊(duì)伍的施工技術(shù)水平較低，可能會導(dǎo)致各種形式的裂縫出現(xiàn)，尤其容易出現(xiàn)裂縫的是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)。裂縫出現(xiàn)的走向和部位、裂縫的寬度由于產(chǎn)生的原因而有所不同。

由于原材料的質(zhì)量問題而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，混凝土橋面采用了質(zhì)量不符合規(guī)格的材料，可能會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)，砂石的含泥量超過了規(guī)定，不僅使得混凝土的抗?jié)B性和強(qiáng)度會得到降低，同時(shí)還會由于混凝土較為干燥而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。

由于混凝土塑性沉降而出現(xiàn)的裂縫，產(chǎn)生此種裂縫的原因主要是由于混凝土骨料在進(jìn)行沉降時(shí)受到了模板或鋼筋的阻礙而產(chǎn)生的。這種裂縫多在混凝土剛澆筑完時(shí)出現(xiàn)，狀態(tài)尚且處在塑性時(shí)期，由于混凝土塌落、沉陷或者表面水分散失而產(chǎn)生，裂縫多為沿著鋼筋的走向出現(xiàn)，除此以外，如果在施工的過程中模板有松動的現(xiàn)象，也會有此類裂縫出現(xiàn)。

由于表面過快的水分蒸發(fā)，在表面容易出現(xiàn)，長短寬窄不一、形狀又不規(guī)則的裂縫。主要是由于在早期沒有很好地對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，使混凝土內(nèi)的水分被急劇蒸發(fā)而引起了劇烈的收縮，此時(shí)的混凝土強(qiáng)度較低，不能對變形應(yīng)力進(jìn)行抵抗而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)?；炷林械乃终舭l(fā)越快，就越容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫，而為了使其流動性得到滿足，出機(jī)混凝土與普通混凝土相比較而言，塌落度要大很多，在早期由于較低的強(qiáng)度，水分極易散失，因此而形成裂縫。

結(jié)構(gòu)負(fù)載導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，由于結(jié)構(gòu)承受的荷載而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，在施工的過程中以及使用中這種現(xiàn)象都和容易出現(xiàn)。其中鋼筋混凝土板、梁等受彎構(gòu)件，在荷載的作用下出現(xiàn)程度不同的裂縫是較為常見的。

溫度變形產(chǎn)生的裂縫情況，在空氣中的普通混凝土在硬結(jié)時(shí)，體積會有收縮的現(xiàn)象發(fā)生，由此而導(dǎo)致構(gòu)建內(nèi)拉應(yīng)力的產(chǎn)生，在混凝土早期強(qiáng)度較低時(shí)，其收縮值為最大，這種裂縫最容易出現(xiàn)在在現(xiàn)澆水池底、壁、剪力墻、等工程結(jié)構(gòu)中。

2 引起的混凝土橋面裂縫的主要特征

從微觀的角度上來看，混凝土橋梁是由砂、水泥、石、水、空氣的多項(xiàng)結(jié)合體，由于混凝土的微觀結(jié)構(gòu)、組成材料及不同的外界影響，產(chǎn)生混凝土裂縫有著很多種原因。

其中橋面在工程施工過程中由于太陽暴曬產(chǎn)生裂縫的是最為常見的現(xiàn)象，當(dāng)混凝土受到約束時(shí)，混凝土由于熱脹冷縮的原理體積產(chǎn)生脹縮現(xiàn)象，由于受到來自約束力的限制，在內(nèi)部有溫度應(yīng)力產(chǎn)生，由于混凝土較低的抗拉強(qiáng)度，很容易由于溫度的原因產(chǎn)生拉應(yīng)力拉裂從而造成溫度拉裂的現(xiàn)象。在大風(fēng)或者炎熱的天氣中，混凝土的表面由于天氣的原因?qū)е禄炷了療岣咭约八终舭l(fā)過快，在澆筑混凝土數(shù)小時(shí)之后仍然處在塑性狀態(tài)，塑性收縮裂縫就很容易因此產(chǎn)生。

3 修補(bǔ)混凝土裂縫的常用方法和注漿法修補(bǔ)工藝

通過國內(nèi)外專家對于混凝土橋面裂縫修補(bǔ)的方法的不斷進(jìn)行研究與探討，修補(bǔ)混凝土橋面主要方法有表面封閉法、樹脂灌注法、鉆孔嵌塞法、表面附加鋼筋法、灌漿發(fā)、釘合法、干嵌填法、表面和迭合面層處理法、聚合物侵入法等。

3.1 表面封閉法

這種裂縫的修補(bǔ)方法是最為普通簡單的，靜止裂縫對整體結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生非常大的影響，對于此種裂縫可運(yùn)用表面封閉法，它的修補(bǔ)原理是通過對裂縫進(jìn)行密封，以此來防止化學(xué)物質(zhì)、水汽和二氧化碳的侵入。

3.2 樹脂灌漿法

在灌注裂縫的材料中最為常見的就是環(huán)氧樹脂，它的機(jī)械強(qiáng)度較高，能夠與混凝土中的多數(shù)化學(xué)侵蝕進(jìn)行對抗，在0.05 mm 的裂縫中可以灌入樹脂。

3.3 鉆孔嵌塞法

墻體中的裂縫通常使用這種方法來修補(bǔ)，如果有密封防水的要求，應(yīng)該在將柔性瀝青填入孔中來代替砂漿；如果灌注栓塞起到比較重要的作用，就要將環(huán)氧樹脂灌注在孔中。

3.4 表面附加鋼筋法

普通鋼筋：首先將裂縫進(jìn)行密閉，然后進(jìn)行鉆孔對裂縫進(jìn)行貫穿，位置約在裂縫平面的90°的方向，在孔內(nèi)注入環(huán)氧樹脂，再在孔中插入鋼筋使之粘合在一起形成整體。在外部施加預(yù)應(yīng)力：施加應(yīng)力時(shí)使用后張法，使裂縫的封閉情況或者結(jié)構(gòu)件的主要部分得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

3.5 灌漿法

（1）普通水泥灌漿

后混凝土墻、大體積水壩或水工結(jié)構(gòu)的巖石上的裂縫，將硅酸鹽水泥砂漿注入其中來達(dá)到裂縫密閉的目的。

（2）聚合物灌注

基于丙烯酰胺聚合物或氨基甲酸乙酯的灌漿料，與水進(jìn)行反應(yīng)之后形成泡沫材料或者固態(tài)沉淀物，能夠起到對裂縫進(jìn)行封閉的作用，這種方法可以在周圍環(huán)境較為潮濕的條件下使用。

3.6 釘合法

當(dāng)主裂縫斷面的抗拉強(qiáng)度必須要進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，比較適合的方法就是釘合法。尤其適合在對周圍結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響的場合下來對活動的裂縫進(jìn)行鎖定。用相對較長較薄的金屬跨過裂縫將其嵌入到已經(jīng)開好的槽溝之中，用環(huán)氧樹脂基粘合劑或者無收縮砂漿對其進(jìn)行固定。

3.7 干嵌填法

將水灰比較低的砂漿用手工的方式連續(xù)嵌入到裂縫中，緊密的與原有的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接形成密實(shí)的砂漿。開一個寬約25mm、深約25mm 的槽在裂縫的表面，對涂刷界面劑進(jìn)行清理，將低水灰比的砂漿連續(xù)嵌入進(jìn)去。

3.8 表面和迭合面層法

當(dāng)大量的裂縫出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)表面時(shí)，采用其他辦法對裂縫進(jìn)行單獨(dú)處理時(shí)的成本有過于昂貴，這個方法對裂縫進(jìn)行密閉、覆蓋是非常有效的。對于網(wǎng)狀裂縫大面積出現(xiàn)時(shí)，這種方法是非常有效的。

3.9 聚合物侵入法

聚合物侵入法主要包括兩種，一種是真空滲入法，一種是聚合物侵入法。重力侵入法，橋面、路面的不低于0.1 mm 的裂縫可以使用粘度較低的液態(tài)樹脂來進(jìn)行密封。在表面上涂刷樹脂，或者臨時(shí)在水平表面上構(gòu)筑圍堤。

4 結(jié)語

裂縫能夠?qū)е禄炷翗蛎娼Y(jié)構(gòu)的受力條件發(fā)生改變，很可能使其整體以及局部的結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，使混凝土橋面結(jié)構(gòu)的耐久性降低，為了預(yù)防及應(yīng)對種種問題的發(fā)生，在進(jìn)行施工時(shí)需要對混凝土橋面裂縫進(jìn)行仔細(xì)地研究、分析，找出產(chǎn)生裂縫的根本原因，并使用合理的方法對其進(jìn)行處理。

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