徐州隧道裂缝处理

桥梁裂缝修补技术

一、裂缝产生的原因及危害

混凝土是脆性材料，抗拉强度只有抗压强度的十分之一左右；拉伸变形也很小，短期拉伸变形只有(0.6～1.0)×l0-4，约相当于温度降低6～10℃的变形；长期加载时的拉伸变形也只有(1.2～2.0)×10-4。对于钢筋混凝土梁，当钢筋应力达20~30MPa时，混凝土拉应变即达到值;而梁在运营活载下钢筋应力可达100MPa以上，因此，裂缝出现是必然的。另外，由于水泥硬化干缩、外界温度和湿度变化、施工缝处理不当、钢筋腐蚀、不均匀沉降等原因也容易形成裂缝。而裂缝的出现会造成混凝土梁的耐久性和适用性降低，甚至会导致混凝土梁的破坏。所以要及时修补裂缝。

二、裂缝修补技术

裂缝修补按病害的程度和范围采用表面封闭、低压注浆法、高压注浆法、开槽填补法等方法。

1.表面封闭

对于裂缝宽度小于0.2mm、细状不继续发展的裂缝、或者为了阻止混凝土碳化发展和防止海洋大气等腐蚀时，可采用表面封闭。即在混凝土表面涂刷防水涂膜形成封闭膜，将混凝土与空气和水隔断。

操作方法如下：

1）清扫

混凝土表层的浮浆和起砂层要用砂轮打磨机磨去，并清扫或冲洗干净。

2）刮腻子

混凝土表面裂缝、气孔和缺陷应用腻子填充补平，待干后用砂布磨平。

4）涂刷主层涂料

主层涂料配方： ZV型混凝土修补胶:粉料=1:0.8～1采用刷涂和辊涂方法涂刷3遍，每遍涂刷都要等上遍涂料指干后再涂，另外，两次涂刷方向较好是互相垂直。5）涂罩面层：在主层涂料干后，在外罩涂1～2层罩面胶。

2.低压注浆法

对于宽度为0.1～1.5mm的混凝土裂缝可采用低压注浆的方法修补。

低压注浆的注胶器大体分为两类：一类是电动或是带气泵，构造复杂，价格昂贵，操作烦琐；另一类是利用弹簧或橡胶的自身弹性回复力注胶，不能保证恒定的注胶压力，注胶效果较差，而且注胶器内封缝胶不能够全部注出，造成浪费。

修补工艺如下：裂缝清理→粘贴注浆咀和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面。

   1）裂缝清理：缝中如被泥土粉尘堵塞，可用小型工业吸尘器吸出。沿裂缝两边约5cm的混凝土表面要用湿布擦去尘土，但要注意缝中不得进水。

2）粘贴注浆咀和封闭裂缝：注浆咀宜用粘咀用浆骑缝粘贴，注浆咀的间距与裂缝宽度有关，如表1所示。

注浆咀间距 表1

裂缝宽度（㎜） 0.2～0.3 0.3～0.5 0.5～1 1～3

注浆咀的间距㎝ 10～20 20～30 30～40 40

3）试漏：试漏要逐条裂缝进行。每条连通的裂缝，先将注浆咀用铝铆钉堵上，留一个咀用补缝器压气，在封闭的裂缝上涂肥皂水进行试漏。

4）配制注浆液和注浆：注浆操作一般在粘咀的二天进行，气温在30℃以上时，半天时间就可注浆。注浆前先按配合比配注浆液，用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉，将补缝器移到相邻注浆咀重复注浆。垂直缝，一般由下往上注浆，水平缝，从一端向另一端逐个注浆。如果裂缝较细时，可以使用补缝器上的弹力装置对注浆液自动加压。为了保证浆液充满，在注浆后约半小时，可以对每个注浆咀再次补浆。

5）检查：注缝胶的强度发展与环境温度有很大关系，一般情况（20～25℃）1天后开始固化，1个月后达到要求强度。检查注缝质量可以用小型空心钻机，跨缝钻取芯样，进行检查。 

3.高压注浆法

对于贯穿性裂缝以及深而蜿蜒的裂缝，可采用高压注浆的方法。该方法操作简捷、可四季施工、经济环保。

修补工艺如下:裂缝表面清理和打磨→ 斜钻孔→埋设注胶嘴 和封闭裂缝→ 配制裂缝胶 →灌注裂缝胶→ 注胶质量检验

(1)裂缝表面清理和打磨

裂缝及周边用金刚石磨片打磨，去除混凝土浮浆和污垢，然后用钢丝轮清除裂缝表面的灰层和砂粒。

2)斜钻孔

根据裂缝深度钻孔，用空压机的高压风把钻孔和缝内灰尘吹干净。

(3)封闭裂缝和埋设注胶嘴

用封缝胶封闭裂缝，封闭要严实，以免漏胶。沿裂缝间隔150~200mm埋设注胶嘴。

(4)配制裂缝胶

根据现场环境温度和施工条件，按比例调配胶液，搅拌均匀后应立即使用。

(5)灌注裂缝胶

用**高压灌浆机对裂缝进行灌浆，灌浆压力一般在3～20Mpa，**灌浆观测孔出胶后，在观测孔装上灌浆嘴，当堵头用。再进行二、三次加压补灌。

高压灌浆使裂缝以及内部周围的裂隙都灌进浆液，从离裂缝10-60公分的位置都有浆液冒出。

（6）注胶质量检验

对灌浆裂缝进行随机抽芯检测，做成标准试验块进行抗压检测，灌浆饱满度和试块抗压都能满足要求。

抗压试验：抗压抗拉强度**原混凝土强度

抗拉、抗折试验：抗拉、抗折强度**原混凝土强度。粘结面是砂浆断裂。

4.开槽填补法

  沿混凝土裂缝开凿成槽，用聚合物水泥砂浆将其填补封闭的方法称为开槽填补法，适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，具有粘结力高，耐久性好等特点。

操作方法如下：开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。

  1） 开槽：用钢凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽宽和深约３～５cm，呈U型。槽内的碎屑和粉尘要清除干净。

  2） 涂刷界面处理浆：用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆。

3） 压抹聚合物砂浆：在界面处理浆尚未硬化前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。

4）养护：聚合物水泥砂浆不需浇水养护，在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹，较好覆盖一层塑料薄膜。

以上四种方法仅仅是修补裂缝，若要提高混凝土梁的刚度，改善钢筋及混凝土的应力状态，限制裂缝的进一步恶化，从而达到加固补强、提高桥梁承载能力，则可采用粘贴钢板或碳纤维片的方法。

粘贴钢板是采用环氧树脂系列粘结剂将钢板粘贴在钢筋混凝土梁的受拉缘或薄弱部位，使之与原结构物形成整体共同受力。施工工艺如下：被粘混凝土表面处理→钻孔植筋→钢板下料、打磨除锈→试贴→配胶→粘贴钢板→质量检测。

粘贴碳纤维片的施工工艺为：混凝土表面处理→底层树脂配制及涂刷→找平层树脂配制及找平处理→浸渍(粘贴)树脂配制并涂刷→粘贴片材→罩面防护处理→质量检验。

三、结束语