劉佳杰

(北京市政路橋股份有限公司 北京 100045)

1 概述

某高速項目主線均為高架橋，上部結(jié)構(gòu)均采用小箱梁，下部結(jié)構(gòu)為墩柱、承臺及樁基。項目所在地常年潮濕，降雨較多，早晚溫差較大，對混凝土澆筑及養(yǎng)護要求高。

由于施工墩柱的基數(shù)大及各工區(qū)現(xiàn)場施工工人的技術(shù)水平存在差異，個別墩柱拆模后，在墩柱表面不同程度出現(xiàn)細小裂縫。根據(jù)統(tǒng)計共計29個墩柱產(chǎn)生了細小裂縫，裂縫長度、寬度及數(shù)量統(tǒng)計見表1。根據(jù)現(xiàn)場情況、施工日志、混凝土記錄等判斷形成裂縫的原因有：沒有掌握好澆筑時間，澆筑過程溫差較大，澆筑后養(yǎng)護灑水不到位[1]；拆模時間偏早，現(xiàn)場施工人員通過敲打、扳撬等不良操作擾動混凝土[2]。

表1 墩柱表面裂縫統(tǒng)計表(單位：條)

表面裂縫的存在，首先影響外觀質(zhì)量；其次對墩柱結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定的影響。如果裂縫深度較大，導致鋼筋外露，在潮濕空氣和雨水的影響下，隨時間的推移，會影響墩柱的穩(wěn)定性。因此，為了確保墩柱結(jié)構(gòu)的安全性，減少經(jīng)濟損失，需要采取措施進行裂縫修補和補強。

2 確定修補方法及材料

為了確保裂縫內(nèi)填充密實，根據(jù)裂縫寬度不同，確定修補處理方法為直接填充，即將修補材料直接填充裂縫寬度小于0.2mm的裂縫中；或高壓注漿，即將修補材料通過高壓注入寬度在0.2～0.5mm的裂縫中。

由于項目所處地區(qū)受潮濕空氣及降雨影響較大,且處理裂縫時要求混凝土表面干燥，結(jié)合環(huán)氧樹脂具有粘合快，操作方便，對施工現(xiàn)場要求不高等優(yōu)點，可避免降雨對修補施工帶來的不便和影響修補質(zhì)量。另外，環(huán)氧樹脂材料強度高、抗彎抗拉強度高及耐久性能好，可滿足墩柱裂縫封堵及混凝土強度的要求。所以選定環(huán)氧樹脂作為主要材料修補裂縫。

本項目中，用于墩柱上表面裂縫注漿補強的環(huán)氧樹脂漿液是由環(huán)氧樹脂、固化劑、增塑劑、稀釋劑等組成的混合材料。在裂縫封閉處理及粘接密封注漿嘴涂抹時所使用的材料為環(huán)氧樹脂膠泥，其是在環(huán)氧樹脂的基礎(chǔ)上摻入水泥、砂或滑石粉調(diào)配而成的混合材料。注漿材料使用前，應對外觀、漿液密度、漿液粘度、漿液可操作時間、抗壓強度、粘結(jié)強度等進行試驗[3]，確保材料滿足要求(抗拉強度大于等于20MPa)。

在調(diào)配材料和使用修補材料時要注意通風，須佩戴必備的防毒面具、手套等勞動保護用品。拌和時一定要均勻且要快速。注漿材料具有淺毒性，應封閉儲存。

3 注漿修補施工

由于裂縫寬度不同，其對墩柱的影響也不同。當裂縫較寬時，其對墩柱的影響會更大；當裂縫寬度較小時，其影響的范圍不大或沒有，因此在修補過程中，針對不同的裂縫寬度采取不同的處理方案。

根據(jù)表1中裂縫寬度的分類：對于寬度小于0.2mm的裂縫，直接利用環(huán)氧樹脂漿液對裂縫進行封堵，將外流的環(huán)氧樹脂漿液處理后，利用環(huán)氧樹脂膠泥對裂縫進行封閉處理；對于寬度在0.2～0.5mm之間的裂縫，通過埋設(shè)注漿嘴方法進行高壓注漿，注漿完成后進行封閉處理，然后進行二次高壓注漿，確保裂縫封閉處理后，環(huán)氧樹脂膠泥與裂縫間空隙被填滿充實。裂縫注漿修補的施工過程詳見圖1。

圖1 環(huán)氧樹脂注漿修補施工流程

3.1 裂縫表面處理

對于小于0.2mm的裂縫，應用鋼絲刷等工具清除裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，然后用高壓空氣將裂縫吹洗干凈，再用毛刷蘸甲苯或酒精把裂縫兩側(cè)20～30mm處擦洗干凈并保持干燥。

對于0.2～0.5mm的裂縫，為了確保裂縫被充分填實，在注漿修補前，應沿裂縫用角磨機打磨成V形槽(圖2)，槽深與槽寬可根據(jù)裂縫深度和利于封縫的原則來確定，但不應過大影響墩柱外觀質(zhì)量和結(jié)構(gòu)。鑿槽時先沿裂縫打開，再向兩側(cè)加寬，鑿完后按小于0.2mm的裂縫表面處理辦法處理。

圖2 角磨機處理裂縫V形槽

3.2 埋設(shè)注漿嘴

埋設(shè)注漿嘴時預先確定好注漿嘴分布位置(圖3)，注漿嘴內(nèi)徑8mm，外徑14mm，頭部成錐形。注漿孔設(shè)置的間距應控制在200～400mm，間距不宜過大，避免注漿時壓力不夠?qū)е伦{不飽滿。注漿嘴盡量設(shè)置在裂縫較寬，開口較通暢的部位。確定好分布位置后，進行鉆機打孔，孔深不應超過已有裂縫的深度。埋設(shè)注漿嘴時，應將環(huán)氧樹脂膠泥均勻涂抹在注漿嘴周圍，然后將注漿嘴打入孔內(nèi)，用環(huán)氧樹脂泥固定，并保證注漿嘴的外露長度不小于2cm，便于與注漿機械連接。

圖3 注漿嘴的埋設(shè)布置示意圖

3.3 裂縫封閉

采用環(huán)氧樹脂泥對已經(jīng)完成修補的裂縫進行封閉。對裂縫進行封閉時，注意確保涂抹的密封性且涂抹面應平整，涂抹面不得產(chǎn)生氣泡。對于寬度在0.2mm～0.5mm之間的裂縫，在二次注漿前，待環(huán)氧樹脂泥固化后，應檢查封閉的密閉效果：將肥皂水涂刷在封縫材料處，再往注漿嘴通入壓縮空氣，觀察是否有氣泡出現(xiàn)，有氣泡產(chǎn)生則裂縫封閉的密封性不合格，應重新對裂縫進行封閉。

3.4 高壓注漿

針對寬度在0.2mm～0.5mm之間的裂縫，在進行垂直或傾斜裂縫注漿時，應從最低位置的注漿嘴依次由下往上開始注入環(huán)氧樹脂漿液，當相鄰的上部裂縫及注漿嘴周邊溢出漿液時，說明下部裂縫已被漿液灌滿。處理水平裂縫注漿時，應從裂縫的一端依次向另一端進行注漿。觀察裂縫漿液灌滿后，應穩(wěn)壓1min后，立即拔出注漿嘴，并及時清理注漿嘴內(nèi)殘留的注漿漿液。

在第一次高壓注漿后，對裂縫進行封閉(注漿孔不應封閉)，然后重新在原注漿孔埋設(shè)注漿嘴，使注漿嘴出漿口處于封閉面與裂縫之間，進行第二次高壓注漿，觀察裂縫漿液灌滿后，應穩(wěn)壓1分鐘后，立即拔出注漿嘴，并及時清理注漿嘴內(nèi)殘留的注漿漿液。

在注漿施工前，應清洗注漿設(shè)備及管道，對高壓灌注機進行試壓。在注漿過程中，應保持壓力穩(wěn)定以滿足注漿要求，注漿壓力過大可能會造成混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫擴張或新生裂縫，通常注漿壓力應控制在0.2～0.4MPa。在每次注漿完成后要及時清洗注漿設(shè)備及管道，以免固化造成管道堵塞。

3.5 外觀整理

注漿結(jié)束后，如發(fā)現(xiàn)缺陷應及時補救。待縫內(nèi)漿液達到初凝且不流出時，用角磨機將注漿嘴孔打磨平整，再用環(huán)氧樹脂膠泥把注漿嘴孔處抹平封口。

4 檢驗修補效果

對裂縫進行修補處理后，待外觀整理完成后，環(huán)氧樹脂材料完全凝結(jié)后進行騎縫鉆芯取樣，盡量使裂縫靠近鉆芯試件直徑位置。鉆芯試件的尺寸為直徑92mm，高度30mm。鉆取過程中，應確保鉆取口處不外露鋼筋，確保墩柱內(nèi)部鋼筋籠的穩(wěn)定性。每個裂縫應在其首段和末端各取一個試件，對于長度大于0.6m的裂縫，應在中間位置增加一個?；炷翗?gòu)件在鉆芯取樣后留下的孔洞應用等強度材料及時修補，以保證其正常工作。取芯試件端面應平整，取芯試件垂直度誤差不超過2°。

該項目中，使用環(huán)氧樹脂對墩柱上的表面裂縫進行修補后，通過對騎縫所得的取樣試件進行外觀觀察和抗壓測試，發(fā)現(xiàn)試件內(nèi)部裂縫已充滿環(huán)氧樹脂材料，抗壓強度滿足設(shè)計要求，獲得了較好的補強效果，因此環(huán)氧樹脂注漿修補表面裂縫效果明顯。

5 結(jié)語

利用環(huán)氧樹脂材料注漿修補墩柱表面裂縫具有施工簡便，安全可靠，質(zhì)量滿足要求等優(yōu)點，同時施工速度快，不受降雨的影響。此工程處理表面裂縫的方法可為其他項目裂縫處理提供一定的參考。