淺談橋梁梁板裂縫維修加固中化學(xué)灌漿法的應(yīng)用

于麗霞

摘要：橋梁梁板裂縫修補(bǔ)技術(shù)，不但有助于認(rèn)真細(xì)致進(jìn)行混凝土外觀缺陷的成因分析，也有助于技術(shù)人員端正思想，正確對(duì)待，妥善處理。通過采取有針對(duì)性的技術(shù)措施進(jìn)行處理，以至于不影響結(jié)構(gòu)的安全使用。本文介紹了橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的成因，并較為系統(tǒng)對(duì)化學(xué)灌漿法的加固方法與施工工序進(jìn)行了科學(xué)合理的探究，給橋梁梁板裂縫維修加固中化學(xué)灌漿法的應(yīng)用帶來了積極意義。

關(guān)鍵詞：橋梁梁板;維修加固;化學(xué)灌漿

引言

化學(xué)灌漿法是針對(duì)橋梁出現(xiàn)裂縫的加強(qiáng)措施，是將化學(xué)材料通過壓送設(shè)備灌入縫隙內(nèi)部，在溶洞和縫隙滲透、擴(kuò)散、膠凝，以增加橋梁樁基區(qū)域的地基強(qiáng)度，保證橋梁的穩(wěn)定性?；瘜W(xué)灌漿法因?yàn)槠洳僮骱啽?、適應(yīng)性強(qiáng)等多種特點(diǎn)，在當(dāng)前橋梁梁板裂縫維修加固中有著很廣泛的應(yīng)用[1]。

1、橋梁結(jié)構(gòu)裂縫類型

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)裂縫復(fù)雜而繁多，多種因素互相影響，每一條裂縫產(chǎn)生是一種或幾種因素影響。造成裂縫的原因通常分為施工和使用兩個(gè)階段，大致可分為以下幾種種類。

1.1荷載引起的裂縫

混凝土橋梁在常規(guī)靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下產(chǎn)生地裂縫稱荷載裂縫，歸納起來主要有直接次應(yīng)力裂縫，次應(yīng)力裂縫兩種。（1）直接應(yīng)力裂縫。直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生地裂縫;（2）次應(yīng)力裂縫。應(yīng)力裂縫是指有外荷載引起地次生應(yīng)力產(chǎn)生裂縫。

1.2溫度變化引起的裂縫

混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，混凝土將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。在某些大跨經(jīng)橋梁中，溫度應(yīng)力可以達(dá)到甚至超出活載應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征時(shí)將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。

1.3收縮引起的裂縫

混凝土收縮包括化學(xué)收縮、物理收縮及碳化收縮?；瘜W(xué)收縮是由于水化過程中體積縮小引起的;物理收縮是由于自由水蒸發(fā)、干燥引起體積縮小;碳化收縮是由空氣CO2與混凝土中（OH）2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的CaCO3析出水分蒸發(fā)，促進(jìn)體積縮小?；炷潦湛s裂縫產(chǎn)生的原因是因?yàn)樽杂墒湛s受到約束，當(dāng)收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)變大于當(dāng)時(shí)混凝土的極限拉應(yīng)變就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力方向相垂直的裂縫。混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯(cuò)，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。

1.4地基基礎(chǔ)變形引起的裂縫

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

1.5鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較高，均可引起鋼筋表面氯化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應(yīng)，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長月2～4倍，從而對(duì)周圍混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂，剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。

1.6凍脹引起的裂縫

大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，游離的水轉(zhuǎn)變成冰，體積膨脹9%因而混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力;同時(shí)混凝土凝膠孔中的過冷水在微觀結(jié)構(gòu)中遷移和重分布引起滲透壓，使混凝土中膨脹力加大，混凝土強(qiáng)度降低，并導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)，尤其是混凝土初凝時(shí)受凍最嚴(yán)重，成齡后混凝土強(qiáng)度損失可達(dá)30%～50%。

1.7施工材料質(zhì)量引起的裂縫

混凝土主要由水泥，砂，骨料，拌和水及外加劑組成。配制混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.8施工工藝質(zhì)量引起的裂縫

在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑，構(gòu)件制作，起模，運(yùn)輸，堆放，拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理，施工質(zhì)量低劣，很容易產(chǎn)生縱向的，橫向的，斜向的，豎向的，水平的，表面的，深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫，特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。

2、橋梁裂縫施工工藝

根據(jù)裂縫性質(zhì)、裂縫寬度和干燥情況，應(yīng)用化學(xué)灌漿法進(jìn)行裂縫修補(bǔ)，用環(huán)氧樹脂漿液進(jìn)行灌漿。裂縫處理前，將周圍浮漿、油污及松散的混凝土清除，用氣壓為0.2MPa以上的壓縮空氣將表面清除干凈，用工業(yè)酒精將表面清洗干凈。

2.1裂縫的檢查及清理

修補(bǔ)前同樣要對(duì)修補(bǔ)部位的裂縫情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查、記錄。以便對(duì)結(jié)構(gòu)受損部位的所有裂縫都要做好定量和定性的分析。據(jù)此進(jìn)行有關(guān)化學(xué)灌漿材料配量、埋嘴、灌漿注射等方面的具體計(jì)算和安排。裂縫清理工作是指：在裂縫兩側(cè)畫線之內(nèi)，用小錘、手鏟、鋼絲刷把構(gòu)件表面整平，鑿除突出部分，然后用丙酮擦洗，清除裂縫周圍的油污。清洗時(shí)應(yīng)先注意不要將裂縫堵塞。

2.2鉆眼埋嘴

嘴子是化學(xué)灌漿材料的噴入口，也是裂縫的排氣口。嘴子大小要適當(dāng)，自重要盡可能地輕，以防因不易貼牢而墜落。嘴子布置的原則是：寬縫稀，窄縫密。斷縫交錯(cuò)處單獨(dú)設(shè)嘴。貫通縫的嘴子宜在構(gòu)件的兩面交錯(cuò)處布置。埋貼前，先把嘴子底盤用丙酮擦洗干凈，然后用灰刀將環(huán)氧膠泥抹在底盤周圍，騎縫埋貼到構(gòu)件裂縫處。操作中，切勿堵死嘴子和裂縫灌漿的通道。

2.3嵌縫止?jié){

嵌縫止?jié){的目的是防止?jié){液流失、確保漿液在灌漿壓力下將裂縫填充密實(shí)。如嵌縫質(zhì)量不好，則灌漿壓力不能升高，即使是低壓，漿液也會(huì)大量外漏，以致縫內(nèi)不能得到有效的灌注，影響灌漿質(zhì)量。因此，當(dāng)嘴子埋貼后，必須把其余裂縫全部封閉，進(jìn)行嵌縫或堵漏處理。封閉嚴(yán)實(shí)程度是壓漿補(bǔ)強(qiáng)成敗的關(guān)鍵，必須認(rèn)真對(duì)待[2]。

2.4壓水或壓氣試驗(yàn)

上述封閉工作完成后相隔一天，即可進(jìn)行壓水或壓氣試驗(yàn)，以便檢查裂縫的封閉及嘴子的暢通情況。

2.5灌漿

經(jīng)壓水（氣）試驗(yàn)檢查，認(rèn)為嵌縫質(zhì)量良好，無滲漏現(xiàn)象，即可配制漿液、準(zhǔn)備灌漿。往裂縫里灌注化學(xué)漿液，根據(jù)裂縫病態(tài)狀況及施工條件的不同，分別采用手壓泵灌注射器灌注兩種方法。當(dāng)裂縫較大時(shí)可用手壓泵，當(dāng)裂縫細(xì)微，灌漿量不大時(shí)，多采用灌漿注射器的方法。

3、化學(xué)灌注施工的防護(hù)措施

目前使用的化學(xué)灌材料一般都具有不同程度的毒性，包括刺激性、防腐性、致敏性及易燃易爆等。對(duì)這些危害健康的因素，除應(yīng)有正確的認(rèn)識(shí)外，施工時(shí)必須采取有效的防護(hù)措施。

3.1防護(hù)措施

采用的化學(xué)灌漿材料，如具有毒性或刺激性臭味，應(yīng)采用有效的通風(fēng)設(shè)施?，F(xiàn)場施工時(shí)，工作人員應(yīng)盡量避免在漿液的下風(fēng)位置操作，以減少吸入有毒氣體的機(jī)會(huì)。施工人員一般應(yīng)戴防護(hù)口罩，必要時(shí)，應(yīng)戴防護(hù)眼鏡，以防有毒氣體刺激眼膜。

3.2密封措施

有毒性和刺激性臭味的揮發(fā)性化學(xué)灌漿材料，應(yīng)密封貯存，防止氣體逸出，污染周圍環(huán)境。

3.3防火防爆

對(duì)易燃易爆材料，如丙酮、甲苯等，貯存處必須遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場，隔絕火源。使用時(shí)，嚴(yán)禁在現(xiàn)場吸煙，禁用在現(xiàn)場吸煙，禁用明火加熱易燃物品，禁用用火取暖。使用強(qiáng)火燈泡、碘鎢燈照明時(shí)，應(yīng)采取燈管加罩保護(hù)的安全措施，以防止燈管爆炸而引起火災(zāi)。

4、結(jié)語

綜上所述，在橋梁建造和使用過程中，很容易出現(xiàn)裂縫并且影響工程質(zhì)量甚至結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如果采取一定的設(shè)計(jì)和施工措施，很多裂縫是可以克服和控制的，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)橋梁的安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]李晨光.橋梁隧道施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用研究[J].名城繪，2019（011）：1.

[2]徐昌君.混凝土滲漏水裂縫化學(xué)灌漿處理與探討[J].華東科技（綜合），2019（012）：1.