■文/供圖|保利長大工程有限公司 繆學強
高海拔地區(qū)平均溫度低、晝夜溫差大、極端氣候惡劣,極易造成橋梁梁板因凍脹而開裂,對高等級公路橋梁結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響。因此,施工中要時刻監(jiān)測梁板開裂情況并做好預(yù)防工作,一旦產(chǎn)生裂縫,須及時采取有效措施予以處理。
梁板裂縫是高速公路建設(shè)中較為常見而又嚴重的質(zhì)量問題。高海拔地區(qū)由于平均溫度低、晝夜溫差大、極端氣候惡劣,梁板施工時容易受到施工措施不當、管理混亂、無施工經(jīng)驗等因素影響,發(fā)生凍脹而產(chǎn)生裂縫,對橋梁的結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生影響,尤其是對高等級公路,影響更大。因此,高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫對工程質(zhì)量具有較強負面影響,需要及時采取措施對裂縫進行處理,同時也需要重視做好對梁板施工中裂縫的有效預(yù)防。
在高海拔地區(qū),梁板施工過程中一旦出現(xiàn)梁板養(yǎng)護措施不當、波紋管內(nèi)壓漿漿液水灰比大、壓漿后保溫措施差等原因,均可導(dǎo)致梁板出現(xiàn)裂縫,進而影響高速公路的運營安全。在對實際裂縫問題探究時,需要深入分析裂縫產(chǎn)生的原因,了解其具體特征,做好施工技術(shù)管控,保證高速公路梁板施工的質(zhì)量,避免裂縫的產(chǎn)生。
某高海拔地區(qū)高速公路項目合同段共有大中橋8座,4座梁型,共計梁板690片。2020年9月至12月,施工項目部共預(yù)制25片箱梁。2021年2月底至4月中旬,項目部對年前施工的所有箱梁進行排查,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)3片箱梁腹板沿波紋管位置出現(xiàn)不同程度的縱向裂縫。梁板裂縫會減少高速公路的使用壽命,嚴重的還可能導(dǎo)致安全事故,影響運營安全,造成生命及財產(chǎn)損失,需要引起廣泛關(guān)注。
高海拔地區(qū)氣溫較低且晝夜溫差大,在高速公路梁板施工中,若壓漿時的溫差過大、極端氣溫較低,則容易造成壓漿材料無法及時凝固,在冬季被反復(fù)凍融后,容易出現(xiàn)裂縫。裂縫位置位于箱梁腹板沿波紋管,通過開窗分析與壓漿密實度檢測發(fā)現(xiàn),裂縫產(chǎn)生原因為梁板壓漿后漿體終凝前的環(huán)境溫度過低導(dǎo)致的凍脹裂縫。由此可見,溫度對高速公路梁板裂縫具有較強影響,在實際施工中應(yīng)該分析壓漿溫度,做好施工技術(shù)管控,避免出現(xiàn)裂縫。
由于該項目所處地區(qū)夜間溫度較低,最低氣溫達零下15攝氏度,梁體溫度與環(huán)境溫度相近,而波紋管內(nèi)漿體溫度由于水化熱的作用,溫度較高,最高時能達到40攝氏度左右,梁體與漿體溫差較大。因此,在后續(xù)的梁板施工過程中,施工單位在梁板壓漿后立即采用蒸汽養(yǎng)生,將梁體腹板的環(huán)境溫度升高至25攝氏度左右,防止波紋管內(nèi)漿體與梁體腹板混凝土產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫。
該項目中,梁板壓漿所使用的壓漿料的水灰比為0.28至0.32,全智能壓漿機攪拌時間為4分鐘、保壓時間為3分鐘。由于水灰比較大,導(dǎo)致漿體凝結(jié)時間延長,且在水溫較低的情況下漿液攪拌時間較短會引起攪拌不均勻,水分子與水泥融合不充分也會影響漿體的凝結(jié)效果。經(jīng)試驗對比發(fā)現(xiàn),壓漿料水灰比應(yīng)控制在0.26至0.28,攪拌時間為7分鐘,保壓時間10分鐘。對這些參數(shù)進行調(diào)整后,壓漿體的凝結(jié)時間從9小時降低至4.2小時,大大縮短了壓漿體的凝結(jié)時間。
壓漿時選擇全封閉錨頭鋼絞線,導(dǎo)致波紋管內(nèi)空氣及自由水無法排出,進而造成,波紋管內(nèi)存在空洞、泌水等,在冬季經(jīng)反復(fù)凍融,也會造成波紋管位置的裂縫。施工單位應(yīng)采用防漏水密封膠對鋼筋線與夾片處縫隙進行密封,留出鋼絞線的縫隙,排出波紋管內(nèi)的空氣及自由水,避免出現(xiàn)凍融現(xiàn)象。
通過探測梁板波紋管內(nèi)的漿體,發(fā)現(xiàn)有兩片梁板漿體飽滿、凝結(jié)效果好,無空洞現(xiàn)象。對于此類梁板,經(jīng)與相關(guān)專家討論研究后,一致認為在不影響耐久性的前提下,可通過修補表面裂縫而繼續(xù)使用。剩余1片梁板波紋管內(nèi)漿體不飽滿、漿體松散,做報廢處理。
梁板裂縫可以應(yīng)用注漿修補裂縫法與表面封閉措施處理,裂縫修補材料的選擇對修補質(zhì)量具有重要影響,因此需要加強原材料檢查,并根據(jù)裂縫的具體特點選擇合適的黏合材料,一般為灌封膠與封縫膠的組合。
在進行修補材料選擇時,應(yīng)注意檢查其性質(zhì),確保修補的膠體具備較高的力學性能與較強的內(nèi)聚力,黏結(jié)性能越優(yōu)越,黏合后化學結(jié)構(gòu)越致密。在選擇修復(fù)材料時,要重點檢查其固化體積收縮率、線膨脹系數(shù)等參數(shù),確保材料的內(nèi)應(yīng)力足夠小。另外,為滿足施工要求,應(yīng)注意黏結(jié)材料固化工藝特點,保證其不產(chǎn)生低分子量揮發(fā)物,達到環(huán)保施工的目的。黏結(jié)材料還應(yīng)具備良好的穩(wěn)定性,較強的滲透力,方可滿足裂縫修補要求。
對裂縫注漿修復(fù)時,應(yīng)嚴格遵循施工工藝進行操作。
注漿修復(fù)開始前,需要清理裂縫,工作人員應(yīng)按照基座的布置要求騎縫粘貼基座,確?;撞啃】着c裂縫位置恰當,在施工時應(yīng)保證基座底部小孔的暢通,確保漿液可通過小孔滲入裂縫。在清理裂縫表面時必須保證清潔到位,可以使用高壓風機將裂縫或孔隙內(nèi)的灰塵吹出,并保證裂縫邊緣5厘米的混凝土表面清潔,使用濕布去除周圍灰塵。黏貼注漿咀和封閉裂縫時應(yīng)確保封縫膠將基座騎縫黏貼在裂縫上,使底座注漿咀對準裂縫黏貼,保證粘貼牢固性。修復(fù)配置的漿液標準按照修補設(shè)計方案配比,嚴格控制漿液的比例,并搖勻備用。
在灌漿時要選用可調(diào)壓注膠器進行灌注,可對準基座后依次壓漿,也可隔基座壓漿,壓漿時要觀察漿液的飽滿程度,確保灌漿操作的可靠性。若灌漿中發(fā)生其他孔洞出漿的情況,需要及時關(guān)閉被串孔,若觀察到某孔吃漿率為0,則應(yīng)保持穩(wěn)定的壓力繼續(xù)進漿穩(wěn)壓兩分鐘左右。灌漿完成后須及時堵塞注漿孔,防止回漿,并檢查固化情況。
注漿修復(fù)結(jié)束后,工作人員應(yīng)該嚴格按照混凝土工程驗收標準檢查驗收。根據(jù)現(xiàn)場灌漿量進行評價時,應(yīng)關(guān)密實度較好的混凝土裂縫寬度在0.1毫米以內(nèi),裂縫物裂透且吃膠量較??;根據(jù)裂縫可灌性進行評價時,需要進行試驗與現(xiàn)場施工的觀察,當灌漿壓力小于0.2兆帕時已具有良好的擴散性,而0.1兆帕至0.15兆帕壓力下穩(wěn)壓兩分鐘不明顯吃膠,則認定其微細裂縫已經(jīng)填充密實。
注漿修復(fù)流程
高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫會影響公路梁體的安全性,對橋梁的使用壽命與交通安全都有負面影響,需要引起足夠的重視。在分析高海拔地區(qū)高速公路梁板裂縫問題時,必須從客觀條件入手研究,考慮高海拔地區(qū)的環(huán)境特點,分析梁板實際施工合理性,并結(jié)合實際情況制定有效的裂縫預(yù)防措施。在梁板裂縫處理時也應(yīng)根據(jù)裂縫的實際情況進行分析,選擇合適的修復(fù)材料、管控修復(fù)過程、加強修復(fù)結(jié)果評估確保修復(fù)可靠,確保高速公路梁板質(zhì)量。
改進工藝后注漿效果
波紋管內(nèi)漿體飽滿