桥梁墩身混凝土裂缝化学灌浆法探讨

关键词：桥梁；墩身大体积混凝土；裂缝分析；化学灌浆 

　　xx特大桥20#墩为70+125+70m连续梁小里程方向的边墩。20#墩墩高17.5m，混凝土方量732m3为实体斜坡墩。施工过程中按要求布置了冷却管并进行了水冷却循环和表面包裹养护，但在拆开墩身包裹的养护薄膜一段时间后，墩身混凝土地面以上0～2m范围内大、小里程侧都发现了几条竖向裂缝。 

　　1 裂缝产生原因 

　　根据两个多月对墩身裂缝的观测，裂缝发展已经停止，裂缝最宽处约为0.2mm。根据分析结果得知，裂缝产生的主要原因为干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩，且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，宽度多在0.05～0.2mm之间，大体积混凝土中平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。 

　　2 裂缝施工工艺 

　　根据裂缝性质、裂缝宽度和干燥情况，应用化学灌浆法进行裂缝修补，用环氧树脂浆液进行灌浆。裂缝处理前，将周围浮浆、油污及松散的混凝土清除，用气压为0.2MPa以上的压缩空气将表面清除干净，用工业酒精将表面清洗干净。 

　　2.1 施工机具、设备（见表1） 

　　2.2 裂缝检查 

　　（1）首先测量裂缝的位置、宽度、长度，并在墩身上标出，做详细的裂缝现状图片； 

　　（2）墩身内部的裂缝之间可能并不相连，根据现场的特点对裂缝进行充分调查。 

　　2.3 裂缝表面处理 

　　（1）清除裂缝两侧各50mm的浮浆、残留砂浆、油渍及松散杂物，并将粉尘、浮灰清理干净。 

　　（2）清洗：用高纯度洗涤剂（丙酮等有机溶液）沿裂缝开口两边清洗，使缝中粉尘挥发，保持干燥。 

　　2.4 埋置灌浆嘴 

　　埋置时，先在灌浆嘴角抹上一层约1mm的环氧胶泥封闭胶，将灌浆嘴的进浆孔骑缝粘贴在缝中心。根据裂缝的大小，其灌浆嘴的间距一般为150～300mm。对于贯穿裂缝，当梁、板、墙厚度大于150mm时，应在裂缝的两侧错开埋置灌浆嘴。 

　　2.5 封闭裂缝 

　　封闭裂缝应根据不同裂缝情况及注浆要求确定。用环氧胶泥封闭胶在裂缝两侧宽20mm涂抹一层厚约1mm的封闭胶将裂缝封闭。当裂缝度大于1mm时，应在裂缝处粘贴一层耐碱玻璃纤维布。 

　　2.6 配置灌缝用环氧树脂胶液 

　　（1）根据裂缝状况估算在可使用时间内可以用完的灌缝胶材料，并按一个人进行灌注时，一次用量为500～1000g进行树脂称量，以10～20min用完为宜； 

　　（2）配胶按灌缝胶说明书提供的配比和所需用量提取A料和B料分别搅拌，以消除任何沉淀物，把A料和B料倒进混合容器，混合搅拌至颜色均匀，然后使用（调配的过程中用台称准确称量）。 

　　2.7 注入灌缝材料 

　　（1）将灌缝树脂混合均匀后，用特制工具将灌缝胶拉入注胶器内，然后将注胶器顺时针拧在注胶底座上面，同时将注胶器后部的拉杆旋转90度，此时灌缝胶缓慢注入到裂缝内，在灌胶的过程中密切注视注胶器内的胶量，如注胶器内没有灌缝胶后立即取下补充注胶，注胶的饱满度以注胶器内的灌缝树脂不再走动为止。 

　　（2）灌胶后待缝内胶液初凝，拆除注胶底座并用环氧胶泥对灌浆孔封口抹平。 

　　（3）灌胶顺序，竖向裂缝必须自下而上，平缝应从一端向另一端进行灌胶。 

　　（4）压浆过程中做好施工记录，以备验收检查。 

　　（5）养护，灌缝完毕后，养护一昼夜，等待树脂固化。若温度过低，则相应延长养护时间； 

　　3 质量控制 

　　3.1 质量控制标准 

　　（1）混凝土质量执行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《地下防水工程质量验收规范》和《混凝土结构加固技术规范》。 

　　（2）主控项目应符合以下要求： 

　　①注浆材料必须符合设计要求。 

　　检验方法：检查出厂合格证、产品质量检验报告、产品试验报告。 

　　②注浆效果应符合设计要求和施工验收规范要求。 

　　检验方法：采用钻孔取芯、压水等方法检查。 

　　（3）一般项目应符合以下要求。 

　　①灌浆修补的施工质量，应按裂缝的数量抽查10%，每条裂缝为1处，不得少于3处。 

　　②粘结的灌浆嘴及孔径间距应符合规范要求。 

　　检验方法：检查隐蔽工程验收记录。 

　　3.2 质量控制措施 

　　（1）注浆系统的工作能力必须达到所需的浆液流动量和注浆的工作压力。 

　　（2）根据裂缝区域大小，可采用单孔灌浆或分段群孔灌浆。在一条裂缝上灌浆可由一端到另一端。 

　　（3）注浆采用自动低压低速，化学浆液的灌浆压力控制在0.2MPa。 

　　（4）在注浆过程中要认真注意观察浆液在裂缝中的流动情况。 

　　（5）灌浆及粘结材料应符合《混凝土结构加固技术规范》的标准要求。 

　　（6）有裂缝的混凝土梁板结构经灌浆后，一般要在7d后方可加载使用。 

　　4 安全、环保保障措施 

　　施工前检查脚手架、护栏及安全网的适用性和牢固性，严防高空坠落。专职安全员督促工人戴好防护目镜、手套、口罩、安全帽、安全带等劳保用品。灌注树脂时，树脂一次灌注量超过极限时，会导致注入口的破裂，应予以高度注意。由于含有大量有机溶剂，在封闭环境作业时，施工现场要有通风换气措施，并严禁吸烟，避免火灾，严防树脂涂料或其组份溅入眼内，不慎入眼可用清水冲洗，溅在皮肤上可用肥皂水冲洗，严重时要及时送医院治疗。压力泵内残余的废料严禁乱泼乱倒，需集中掩埋，并保证施工现场干净清洁。专职安全员随时进行安全检查。施工现场的建筑垃圾和生活垃圾，废碴要及时清理。废弃的化学浆液可用火烧掉，清洗干净的灌水嘴要及时装包保存，可以重复使用。施工现场严禁吸烟，专人负责收集随手乱丢的垃圾。 

　　5 结 语 

　　综上所述，化学灌浆能控制凝结时间，有较高粘结强度和一定的弹性，恢复结构整体性效果较好，适用于各种情况下的裂缝修补及堵漏、防渗处理。此外，桥梁施工者一定要严格工序作业，同时做好大体积混凝土的内部冷却循环工作和保证混凝土养护时间，从而确保桥梁施工质量。因此在桥梁类似裂缝的分析修补施工中，应采用化学灌浆法进行裂缝修补。 

　　参考文献 

　　[1]《混凝土结构加固技术规范》CECS25：90. 

　　[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）. 

　　[3]《地下防水工程质量验收规范》GB50208-2011.