摘 要：在片石混凝土橋臺(tái)進(jìn)行施工的時(shí)候，如果施工的方法不對(duì)，又或者是降溫措施不利等原因，都會(huì)導(dǎo)致橋臺(tái)出現(xiàn)不同程度裂縫，輕者引起鋼筋過(guò)早銹蝕，重者將降低其承載力，破壞構(gòu)建的整體性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)＜皹蚩缃Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。本文結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，分析片石混凝土橋臺(tái)裂縫出現(xiàn)的原因及修補(bǔ)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：混凝土橋臺(tái)；裂縫；原因；修補(bǔ)技術(shù)

1 片石混凝土橋臺(tái)裂縫出現(xiàn)的原因

1.1 施工過(guò)程中混凝土溫度沒(méi)有得到正確的降溫措施致使溫度裂縫產(chǎn)生

（1）淺表性溫度裂縫，往往是因?yàn)楸韺踊炷僚c深層混凝土溫度差過(guò)大導(dǎo)致的。例如混凝土在硬化的過(guò)程中，會(huì)釋放出大量的熱量，這就很容易導(dǎo)致混凝土表層與深層出現(xiàn)較大的溫差；在進(jìn)行降溫的過(guò)程中，比如說(shuō)在冬季施工，保溫層覆蓋的時(shí)間過(guò)短，又或者是受到外界寒潮的影響，都會(huì)引起混凝土的表層溫度急劇下降收縮，然而在深層混凝土的約束力之下，較大的應(yīng)力就會(huì)出現(xiàn)，從而致使混凝土由于初期強(qiáng)度小而出現(xiàn)裂縫。因?yàn)檫@種大的溫度差只在混凝土表層，隨著深度的加大而減小，所以這種裂縫僅僅出現(xiàn)在表面，而表面之下的混凝土則有比較完整的結(jié)構(gòu)。

（2）外部環(huán)境的約束是深層與貫穿溫度裂縫產(chǎn)生的主要原因。例如剛性擴(kuò)大基礎(chǔ)、現(xiàn)澆橋臺(tái)混凝土又或者是擋墻混凝土這類(lèi)結(jié)構(gòu)，若是在承臺(tái)之類(lèi)的堅(jiān)硬地基上澆筑時(shí)溫度很高，而且沒(méi)有采用放松約束的手段（如隔離）并設(shè)置合理的收縮縫，當(dāng)水泥進(jìn)行水化熱過(guò)程中會(huì)釋放出更多熱量，從而致使混凝土溫度升高，而當(dāng)混凝土溫度冷卻收縮的時(shí)候，部分混凝土結(jié)構(gòu)受到地基或其他外部因素的約束，致使結(jié)構(gòu)內(nèi)部拉應(yīng)力過(guò)大而產(chǎn)生收縮裂縫。深層與貫穿溫度裂縫一般在澆筑2至3個(gè)月或者是更長(zhǎng)時(shí)間才出現(xiàn)，如果裂縫所在部位較為深層，還有可能會(huì)形成貫穿狀。

1.2 施工因素產(chǎn)生的裂縫

由于施工因素而形成的裂縫，一般出現(xiàn)在U形橋臺(tái)的前墻和翼墻的交接處，裂縫的走向則往往是從上往下延伸。如果橋臺(tái)是耳墻式的話，這種裂縫出現(xiàn)的位置則是在稚墻及耳墻的交接之處，走向則是正好相反是由下往上延伸。（見(jiàn)下圖）這種裂縫往往都較為嚴(yán)重，會(huì)破壞整個(gè)橋臺(tái)的整體性，會(huì)危及到橋跨結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。

施工裂縫產(chǎn)生的原因有四個(gè)方面的原因：（1）如果施工裂縫出現(xiàn)在耳墻式橋臺(tái)的話，往往是由于在混凝土凝結(jié)的初期，模板的支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)晃動(dòng)或者是下降；或當(dāng)冬季施工的時(shí)候，在進(jìn)行耳墻間填筑施工的時(shí)候混入了非滲水性土壤，由于混凝土受到外界溫度的影響在雉墻和耳墻交接的地方很容易出現(xiàn)由上往下的裂縫；而在U形橋臺(tái)中，往往由于橋臺(tái)翼墻的填土含水量過(guò)大，填土密度過(guò)大，臺(tái)后存在滯水等方面的原因，導(dǎo)致填土部分溫度下降膨脹或土側(cè)受到較大壓力，從而對(duì)翼墻形成推擠的力量，最終導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。（2）當(dāng)混凝土初步凝結(jié)之后，模板出現(xiàn)晃動(dòng)、變形、支撐下降，就很容易在強(qiáng)度較小的混凝土上形成裂縫。（3）連續(xù)墻混凝土，在實(shí)際施工的時(shí)候，由于支架及模板的這兩個(gè)部分的重量分布發(fā)生改變，從而出現(xiàn)撓度變化，此時(shí)裂縫往往就會(huì)出現(xiàn)在最先澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)上。（4）由于起隔離混凝土與預(yù)制構(gòu)件模板作用的隔離劑實(shí)效，導(dǎo)致模板與混凝土粘連在一起。當(dāng)進(jìn)行起吊模板施工的時(shí)候，預(yù)制構(gòu)件由于受力不均勻，而導(dǎo)致縱向斜向的裂縫出現(xiàn)。

2 化學(xué)灌漿方式修補(bǔ)片石混凝土橋臺(tái)裂縫的施工技術(shù)

使用化學(xué)灌漿的方法，在裂縫中壓入改性環(huán)氧樹(shù)脂，利用它的粘性把裂縫處的混凝土重新黏結(jié)成為一個(gè)整體。這種修補(bǔ)裂縫的方式可以把改性環(huán)氧樹(shù)脂注入混凝土構(gòu)件裂縫的深處，將其內(nèi)部的開(kāi)裂部分完完全全消除。

2.1 主要技術(shù)內(nèi)容

（1）化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫的施工材料。此種修補(bǔ)裂縫方法的修補(bǔ)材料為EFN-1055E型彈性環(huán)氧樹(shù)脂，這種修補(bǔ)裂縫的材料的優(yōu)先在于其具有優(yōu)越的可灌性，可以灌進(jìn)最小為0.1mm的細(xì)小裂縫中。它最初的粘度可以達(dá)到13～16MPa·S，只需要4至5天就可達(dá)到初凝狀態(tài)，當(dāng)其完全固化以后可以有70～100Mpa的抗壓強(qiáng)度，還擁有百分之五十至百分之六十的壓縮變形量。這種修補(bǔ)材料與混凝土黏結(jié)之后粘結(jié)強(qiáng)度甚至可以大于3.0Mpa。正是因?yàn)檫@樣，利用該種材料修補(bǔ)后的混凝土構(gòu)件可以很快投入使用。這種修補(bǔ)材料曾經(jīng)多次應(yīng)用于建筑物或大型橋梁中，有較多成功修補(bǔ)的經(jīng)驗(yàn)。配套使用的材料與工具有：注漿嘴、手搖式試壓泵、固化劑、1個(gè)500ml量杯與1個(gè)50ml量杯、小型空氣壓縮機(jī)、小勺、2～3個(gè)膠杯。（2） 化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫施工技術(shù)

化學(xué)灌漿法修補(bǔ)裂縫施工的程序?yàn)榍蹇p→埋設(shè)注漿口→封縫→注漿→外觀清理。其中關(guān)鍵的步驟為埋設(shè)注

①清縫。在注漿前需要對(duì)裂縫進(jìn)行初步的清理，清理的手法需要結(jié)合裂縫的實(shí)際情況而定，表層裂縫清理可以采用表面處理法。當(dāng)混凝土構(gòu)件上的裂縫比較寬（>0.2mm）且較深時(shí)，采用鑿槽法。如果是深層次的裂縫，則可以考慮使用鉆孔法。②埋設(shè)注漿口。埋設(shè)注漿嘴的距離，需要依據(jù)裂縫及漿液粘度的實(shí)際情況而最終決定。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)裂縫寬度小于1mm的時(shí)候，埋設(shè)注漿嘴的距離就應(yīng)當(dāng)選在350～500mm這個(gè)區(qū)間中；而當(dāng)裂縫寬度超過(guò)1mm的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)選擇500～1000mm這個(gè)區(qū)間來(lái)進(jìn)行布置埋設(shè)注漿嘴的距離。同時(shí)還需要在裂縫開(kāi)端、鉆孔地方、裂縫與裂縫的交接處等細(xì)微處布嘴。在一條縫上必須有進(jìn)漿嘴、排氣嘴及出漿嘴。③封縫。用封縫膠封閉注漿嘴之間的裂縫，寬一般為5cm左右，并對(duì)注漿嘴進(jìn)行加固封閉。封縫膠的主要成分為E-44環(huán)氧樹(shù)脂，添加適量的填料和改性劑。固化劑為二乙烯三胺及改性劑和填料，組成雙組份固化體系，其配合比為10：3。必要時(shí)可加少量水泥調(diào)至合適稠度。每次配膠量以100～200g為宜，在15～20min內(nèi)用完，經(jīng)過(guò)1.5～2h已固化，4～6h即可注漿，一般可耐0.4MPa以上壓力。④注漿。首先將手搖式試壓泵通過(guò)膠管與注漿嘴連接，將EFN-1055E漿材按10：1比例添加固化劑攪拌均勻后，倒入試壓泵內(nèi)的容器中，搖動(dòng)手搖式試壓泵的搖桿將改性環(huán)氧樹(shù)脂漿材從注漿嘴注入裂縫內(nèi)。注入順序一般為從下至上，注漿壓力約為0.3～0.4MPa。當(dāng)相鄰的注漿嘴開(kāi)始冒漿，或注漿壓力增大超過(guò)0.4MPa時(shí)，取下壓漿管，將已注好的漿的壓漿嘴上的膠管彎折，用鐵絲綁扎好，避免已注入縫內(nèi)的漿外流。換至下一注漿嘴處按上述方式繼續(xù)注漿，直至所有孔注完漿。

2.2 工程應(yīng)用實(shí)例

某二級(jí)路段的大橋，其橋臺(tái)均屬于重力式U型橋臺(tái)，采用C20片石混凝土澆筑。該橋共出現(xiàn)4條裂縫，分別位于右幅0號(hào)橋臺(tái)、右幅9號(hào)、左幅10號(hào)橋臺(tái)。最寬的裂縫有0.6mm，最窄的僅0.1mm左右。其中右幅0號(hào)臺(tái)臺(tái)背已進(jìn)行回填，且有水裂縫處滲出，證明該裂縫已貫穿。發(fā)現(xiàn)裂縫后，我們對(duì)裂縫的長(zhǎng)度和寬度進(jìn)行了近半年的觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)裂縫有發(fā)展，決定對(duì)裂縫進(jìn)行處理。

經(jīng)方案比選最后決定采用化學(xué)注漿法進(jìn)行裂縫的修補(bǔ)，修補(bǔ)施工之后檢測(cè)人員對(duì)裂縫的寬度及長(zhǎng)度進(jìn)行了將近6個(gè)月的連續(xù)檢測(cè)，對(duì)比數(shù)據(jù)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)裂縫出現(xiàn)發(fā)展的趨勢(shì)。而原先0號(hào)橋臺(tái)的滲水情況也因修補(bǔ)的完成而終結(jié)，沒(méi)有再次發(fā)現(xiàn)滲水的狀況，這說(shuō)明此次修補(bǔ)施工的效果顯著，且與舊的修補(bǔ)方式相比較，這種修補(bǔ)技術(shù)不僅施工簡(jiǎn)便，便于操作，而且還可以把裂縫進(jìn)行粘合封閉，具有推廣的意義。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上，片石混凝土橋臺(tái)在最初進(jìn)行施工的時(shí)候，就需要充分考慮到可能引起裂縫的各種因素，從設(shè)計(jì)、施工、后期維護(hù)等方面采取有效措施盡可能將出現(xiàn)裂縫的概率降到最低。

參考文獻(xiàn)

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