范紹隨

摘 要：近年來(lái)，結(jié)合橋梁施工的實(shí)際情況來(lái)看，部分橋梁存在一些質(zhì)量問(wèn)題，其中最為顯著即裂縫問(wèn)題。橋梁裂縫會(huì)給內(nèi)部的鋼筋形成銹蝕通道，降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力與耐久性，不但影響結(jié)構(gòu)外觀和使用壽命，而且嚴(yán)重影響到人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。本文針對(duì)橋梁裂縫產(chǎn)生的原因展開詳細(xì)的分析，探討利用水泥基材料進(jìn)行橋梁裂縫修補(bǔ)的具體做法，為今后橋梁裂縫修補(bǔ)提供可靠參考。

關(guān)鍵詞：水泥基材料 裂縫 成因 修補(bǔ)

1.橋梁裂縫成因

1.1溫度因素

在澆筑混凝土?xí)r，其溫度會(huì)提高，但是在凝固階段其溫度會(huì)下降，在溫度的快速變化下由于拉應(yīng)力的存在易產(chǎn)生裂縫，又被稱之為內(nèi)部約束裂縫。此外，在混凝土終凝后，溫度會(huì)隨之降低，發(fā)生熱脹冷縮，混凝土的體積也會(huì)縮小，體積變化會(huì)受到外部約束的影響，繼而產(chǎn)生裂縫，又被稱之為外部約束裂縫，這種裂縫一般會(huì)在施工完成后的三個(gè)月后形成。

1.2銹蝕因素

橋梁結(jié)構(gòu)完工后，結(jié)構(gòu)會(huì)受到多重外部環(huán)境的影響。部分施工單位為獲得更大的利益會(huì)選取一些相對(duì)劣質(zhì)的材料使用，這是造成橋梁質(zhì)量問(wèn)題的重要原因。如果材料的質(zhì)量未在合格標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，不論是在施工階段，還是后期運(yùn)行階段，都可能會(huì)出現(xiàn)混凝土斷裂的情況。混凝土斷裂后，鋼筋與空氣會(huì)進(jìn)行直接接觸，在空氣中，鐵與二氧化碳、氧氣等融合，進(jìn)而產(chǎn)生一系列化學(xué)反應(yīng)。在此種情況下，裸露在外的鋼筋會(huì)出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。如果氣體與水同時(shí)對(duì)混凝土的表層造成腐蝕，會(huì)增加鐵銹氧化的鐵含量。在銹蝕現(xiàn)象下，混凝土與鋼鐵構(gòu)件之間的結(jié)合性會(huì)降低，并降低粘性，進(jìn)而降低混凝土強(qiáng)度，并進(jìn)一步誘發(fā)裂縫的產(chǎn)生。

1.3荷載因素

在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，由于設(shè)計(jì)荷載取定不科學(xué)，或者計(jì)算的數(shù)值不準(zhǔn)確，都會(huì)影響設(shè)計(jì)的應(yīng)力值與實(shí)際應(yīng)力值之間的差距，嚴(yán)重降低了設(shè)計(jì)的安全系數(shù)，導(dǎo)致橋梁裂縫的產(chǎn)生；另外，在施工時(shí)，由于缺乏嚴(yán)格管理制度與管理手段，不論是施工材料，還是機(jī)械設(shè)備都未能按照科學(xué)合理的位置放置，甚至部分施工人員不能嚴(yán)格遵循圖紙的設(shè)計(jì)要求展開施工，只是憑借自身的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行；橋梁后期所投入的荷載未能在原本所設(shè)計(jì)的荷載內(nèi)進(jìn)行，例如交通事故、船舶撞擊、地震等因素都會(huì)產(chǎn)生裂縫。

1.4施工因素

在橋梁施工過(guò)程中，如果材料的質(zhì)量與施工的要求不符合，或者未能按照科學(xué)的配比來(lái)選取材料，都可能會(huì)發(fā)生裂縫現(xiàn)象。為此，施工管理人員要明確自身的責(zé)任，如果出現(xiàn)監(jiān)督不嚴(yán)格、管理不科學(xué)的情況，都會(huì)影響混凝土在澆筑期間的質(zhì)量，進(jìn)而形成裂縫。

2.橋梁裂縫修補(bǔ)的常見方法

在國(guó)內(nèi)，橋梁裂縫修補(bǔ)的方法有很多種，主要有以下三類。

2.1開槽法

此種方法適合裂縫寬度大于0.5 mm的橋梁裂縫。先將裂縫鑿槽后，后利用清水沖洗干凈，再吹干，然后采用配置的砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。配置的砂漿主要由水泥、細(xì)砂、環(huán)氧樹脂、聚硫橡膠按照規(guī)定的比例拌合而成，可用丙酮將已拌好的砂漿稀釋到中等稠度，及時(shí)將砂漿填充到槽內(nèi)，初凝后灑水養(yǎng)護(hù)。

2.2注漿法

此種方法適合于0.2mm～0.3mm的橋梁裂縫。先將裂縫清理干凈，然后采用膠帶將裂縫封閉，再用毛刷沾漿液來(lái)回反復(fù)涂刷封縫，使其封閉，黏貼注漿嘴包嚴(yán)，如若仍有裂口，可用漿液補(bǔ)上，以免漏漿，等待條件合適進(jìn)行注漿。本文著重介紹采用水泥基材料注漿法對(duì)橋墩裂縫修補(bǔ)工藝。

2.3表面修補(bǔ)法

此方法適合于寬度小于0.2mm的橋梁裂縫。此種方法是在裂縫表面涂刷一層保護(hù)膜，以達(dá)到封閉裂縫的目的，但是無(wú)法修補(bǔ)裂縫內(nèi)部，無(wú)法跟蹤延伸裂紋的影響。此法用到的材料主要為各類涂膜防水材料、薄膜、聚合物等。施工時(shí)注意清除表面附著物，用環(huán)氧樹脂等材料充填表面氣孔，再用材料覆蓋表面。

3.水泥基材料產(chǎn)品特點(diǎn)

3.1含有豐富的活性物質(zhì)

水泥基防水漿料富含活性物質(zhì)，在與水發(fā)生反應(yīng)后，材料中的活性物質(zhì)通過(guò)水載體會(huì)向混凝土內(nèi)部滲透，形成不溶解于水的晶體物質(zhì)，將孔道堵塞，使混凝土更加密實(shí)，并有效防止水分滲入。

3.2滲透性強(qiáng)

涂刷表面的混凝土試件在放置半年后，其滲透的深度可達(dá)到10-15cm，伴隨時(shí)間的不斷推移，滲透深度也會(huì)逐漸變大。

3.3具備較強(qiáng)的自我修復(fù)能力

結(jié)構(gòu)體在發(fā)生震動(dòng)或者沉降時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生新的、不規(guī)則的裂縫，如果通過(guò)裂縫滲入的水遇到材料中的催化劑，會(huì)將此類材料內(nèi)部的活性物質(zhì)重新激活，進(jìn)而產(chǎn)生新的晶體，達(dá)到自修復(fù)效果。

4.施工技術(shù)

4.1施工準(zhǔn)備

在施工的前期，要在施工現(xiàn)場(chǎng)配置好作業(yè)所需的人員，其中主要包括材料員、現(xiàn)場(chǎng)施工員、技術(shù)員與安全員等。施工所用的材料如封縫膠、注膠底座、注膠器、水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料等要求到位。處理裂縫所需要的機(jī)具例如發(fā)電機(jī)、高壓水泵、空壓機(jī)、吹風(fēng)機(jī)等應(yīng)均已到場(chǎng)。

4.2裂縫處理施工工藝

裂縫處理施工流程：裂縫清理→封縫膠配制→粘貼注漿嘴→裂縫封閉→注漿劑配制→拆除注漿嘴→表面清理→養(yǎng)護(hù)。

將裂縫表面的灰塵、浮漿或者污物擦除干凈，將不平整的位置進(jìn)行修整。如果在裂縫檢測(cè)時(shí)有黃油滯留在墩身上，要借助灰刀將其鏟去，并利用砂紙將其打磨干凈。

作業(yè)人員要盡可能地將墩頂?shù)睦蛘唠s物清理干凈，并借助高壓水槍將墩身沖洗干凈。用抹布擦拭干凈裂縫周邊，用毛刷清理裂縫內(nèi)部。在必要的情況下，可以借助灌漿品來(lái)沖洗裂縫。借助吹風(fēng)機(jī)將裂縫吹干，并用較寬的膠帶來(lái)覆蓋裂縫，確保其干凈。在放置24小時(shí)后，將寬膠帶揭開，再次用吹風(fēng)機(jī)將其吹干，此操作不能低于10分鐘。

4.2.1封縫膠配制

仔細(xì)閱讀封縫膠的配制與使用說(shuō)明，在配制過(guò)程中要進(jìn)行均勻地?cái)嚢?，必須做到現(xiàn)配現(xiàn)用，避免出現(xiàn)凝固的情況。對(duì)于封縫膠技術(shù)的相關(guān)指標(biāo)具體見表1。

4.2.2粘貼注漿嘴

按照25厘米至30厘米的間距布置注漿嘴，采用封縫膠將注漿嘴四周密封均勻，按壓注漿嘴周邊位置，檢查無(wú)空隙確保封閉。

4.2.3裂縫封閉

注漿嘴位置以外的裂縫使用封縫膠進(jìn)行封閉。封閉時(shí)，沿著裂縫走向進(jìn)行刮抹，寬度在約4cm，厚度約4mm，刮擦過(guò)程中要避免產(chǎn)生小的氣孔或氣泡，確保裂縫封閉。

4.2.4配置灌縫水泥基灌漿液

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裂縫情況，計(jì)算約水泥基防水涂料漿液的用量。漿液配比嚴(yán)格按產(chǎn)品說(shuō)明規(guī)定，采用臺(tái)稱計(jì)量，攪拌器攪拌均勻，現(xiàn)用現(xiàn)配，防止凝固。

4.2.5注漿

漿液要拌合均勻，并將漿液拉入注漿器中，并以順時(shí)針的方向?qū)⒆{器擰在底座上，與此同時(shí)，將注漿器的后部的拉桿旋轉(zhuǎn)90度，將漿液緩緩地注入裂縫中。注漿過(guò)程中，要注意注漿器內(nèi)漿量的變化，及時(shí)補(bǔ)充漿液。注漿完成后，拆除注漿底座，將注漿孔封口并且抹平。注漿順序應(yīng)從上至下進(jìn)行。

4.2.6拆除注漿嘴與表面清理

漿液初凝后，用灰刀等工具剔除注漿嘴及封閉裂縫的材料，將注漿部位清理干凈。

4.2.7養(yǎng)護(hù)

灌縫完畢后，用寬膠帶覆蓋保溫養(yǎng)生24小時(shí)，等待灌漿料固化。若溫度過(guò)低，則相應(yīng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

4.3質(zhì)量控制

在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格遵循鐵路混凝土結(jié)構(gòu)耐久性修補(bǔ)及防護(hù)的各項(xiàng)相關(guān)規(guī)定。注漿材料在進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，要對(duì)其出廠的合格證、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，并通過(guò)注漿嘴壓水的方式進(jìn)行檢驗(yàn)。在注漿時(shí)，相關(guān)工作人員要明確自身的工作任務(wù)，認(rèn)真觀察注漿液在裂縫中的流動(dòng)情況。在作業(yè)過(guò)程中，相關(guān)的質(zhì)檢人員要全程進(jìn)行監(jiān)督與記錄，并將所記錄的照片進(jìn)行保留。及時(shí)清洗、保存好灌水嘴，并將其循環(huán)利用。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，裂縫問(wèn)題是橋梁施工中最為普遍的一項(xiàng)病害，一旦形成，勢(shì)必會(huì)影響橋梁后期的運(yùn)營(yíng)與安全。因此，當(dāng)橋梁發(fā)現(xiàn)裂縫后，要及時(shí)對(duì)裂縫的成因展開詳細(xì)的分析，并從裂縫的檢測(cè)情況出發(fā)，選擇適合的修補(bǔ)方法，確保工程質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮義虎.公路工程施工中先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)橋梁技術(shù)的應(yīng)用研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（23）