淺析箱梁裂縫病害檢測及處治

鄒麗霞

（廣東省長大公路工程有限公司，廣東 廣州433000）

1 實例工程概況簡述

廣東省省內某高速公路項目高架橋全長共2.5km，分兩期先后施工，其中K9+970.722～K10+752.51段上部結構采用12.85m～17m簡支箱梁；K10+752.51～K11+498.00共745.5米段上部結構為9聯鋼筋砼連續箱梁，最大跨徑為24m。梁高統一為1.4m。

2 實例工程箱梁裂縫病害特點

經過委托專業檢測單位技術狀況檢測，該橋存在的主要病害為：普通鋼筋混凝土箱梁腹板存在豎向裂縫及底板存在橫向裂縫（如下圖所示），大部分箱梁底板的橫向裂縫位于1/4～3/4跨徑范圍內，少數箱梁的1/8～3/8跨徑內也有橫向裂縫，箱梁底板橫向裂縫寬度在0.10mm～0.20mm之間，腹板裂縫寬度在0.15mm～0.50mm之間。箱梁腹板與底板裂縫相連形成“U”型或“L”型裂縫，并有滲水結晶現象，且在重車經過時，較寬裂縫出現張開及閉合現象。

箱梁腹板與底板裂縫

3 病害維修方案研究選擇

該高架橋一期工程段為簡支箱梁，二期工程段為連續箱梁，箱梁開裂病害較為嚴重，通過分析箱梁裂縫病害的發生規律，箱梁裂縫產生的主要原因可能為：①箱梁分底板、腹板、頂板澆注，澆注時支架預壓量偏低，導致箱梁開裂；②早期施工時混凝土不均勻收縮、箱梁內模過早拆除，導致箱梁開裂，在重載超載大量交通，病害連續發展；③裂縫的進一步發展，降低結構剛度，同時裂縫寬度較大，容易誘發結構鋼筋出現銹蝕現象，引起結構進一步劣化。

基于以上思路采取的處治措施如下：①對裂縫寬度<0.15mm的裂縫采用涂刷環氧樹脂膠進行封閉處理，對裂縫寬度≥0.15mm的采用壓力灌注環氧樹脂膠來修補裂縫；②根據對原結構的分析計算，原結構承載能力均滿足85規范及04規范設計要求，但鑒于該高架橋一期段簡支箱梁安全系數（1.15）偏低及高速公路超載現象問題，對該高架橋一期工程段開裂較為嚴重的簡支箱梁粘貼碳纖維布補強處理，適當提高結構的安全儲備。

4 病害維修維修加固措施實施

4.1 裂縫灌漿處理的施工方法和驗收：

4.1.1 工藝流程：基底清掃→標注注膠底座的位置→配置灌縫用環氧樹脂→封閉裂縫→粘接注膠底座→注入灌縫材料→養護→結構表面處理。

4.1.2 工藝要點：（1）裂縫的檢查和確認：仔細檢查裂縫情況，確定其長度和寬度，在裂縫附近沿裂縫劃出標記線，并標明裂縫長度和寬度。用鋼絲刷反復刷裂縫左右5cm范圍內的混凝土表面，尤其是注膠底座粘貼面周圍的油污清除干凈直至其表面浮漿脫落；（2）所有灌膠裂縫必須使用高壓空氣吹洗干凈，使其不讓灰渣阻塞，之后沿裂縫從上而下將兩邊30mm～40mm范圍內的灰塵、浮漿用小錘、手鏟、毛刷依次處理干凈，將構件表面整平，鑿去突出部分，然后用丙酮清洗，清除周圍的油污，清洗時應注意不要將裂縫堵塞；（3）根據裂縫的寬度和長度將注膠底座按標注位置順裂縫粘貼在裂縫表面，先在裂縫的首尾各設一個，中間根據裂縫寬度以不大于35cm間距布設，裂縫分岔處應布設，縫寬則疏，縫窄則密。將注膠底座的底部涂上已配好的粘接膠，在已經確定好的底座位置上粘貼和固定底座，并適當用力下壓底座，使底部粘接膠部分溢出，包住注膠底座邊緣，以免注射時注射膠流失；（4）用封縫膠將注膠底座之間的裂縫完全封閉，其厚度≮1mm，寬2～3cm。封縫膠泥必須連續，作好段與段之間的搭接，防止漏封。然后在注膠底座上粘貼表示橡膠膨脹限度的紙條；（5）氣密性檢查，用膠泥封好縫口后，在灌漿前必須先進行氣密性檢查，其方法為：①將輸氣管與最低位置的壓漿嘴連接，拔除所有壓漿嘴口塞，輸入不大于0.4MPa的無油壓縮空氣；②相鄰嘴排氣時逐個塞緊口塞，同時沿縫附近涂刷肥皂水檢漏；③若有氣泡冒出，表明該處漏氣，用粉筆作好標記；④對漏氣的區域用膠泥重新封閉，待達到強度后再一次進行氣密性檢查，直至不在漏氣為止；（6）裂縫灌膠，按一個人進行灌注時，一次用量為500～1000g進行樹脂稱量，灌縫時用0.2MPa的無油壓縮空氣為動力緩慢灌膠，當相鄰壓膠嘴不夾氣冒膠時關閉該閥，逐一冒膠逐一關閉，直至最后一個閥門關閉，注意灌縫膠的可灌時間；（7）向注膠底座內灌膠，直至彈性橡膠膜膨脹至限高紙條處；（8）當彈性橡膠內樹脂不足時，表示應進行補充灌注，直至達到預估灌縫樹脂用量或橡膠膜內樹脂不再減少；（9）當封縫膠固化6小時（25℃）～24小時（25℃）后就可拆除固定基座，并用砂輪機等將密封膠切去，并加以磨平，使混凝土構件表面平整。

腹板灌漿圖片

4.1.3 檢驗和驗收：（1）所有進場樹脂材料，符合質量標準，并具有產品出廠合格證，其各種性能指標及技術參數應符合本工程加固設計要求，適合現場溫度、濕度條件；（2）樹脂材料應陰涼密閉儲存，不得直接日曬或雨淋；（3）各工序施工質量，由工長負責指導、監督。每一道工序完成后督促操作小組自檢，確認合格后報請技術員檢查，得到認可后才能進行下道工序，否則必須返修，直至合格為止。灌縫及封縫前后，由技術人員請業主代表或監理人員檢查，做灌縫及封縫數量與質量的簽認；（4）注膠底座的粘結間距為：裂縫寬度在0.15mm以下時，底座間距為200mm～300mm；裂縫寬度在0.15mm以下上時，底座間距為300mm～350mm；（5）封縫膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫樹脂的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度應以2～3cm，厚度2mm為宜；（6）為確保固化，封縫膠至少應養護12小時以上；（7）當彈性橡膠膜內樹脂不足時，應進行補充灌注，補充注入的灌膠控制時間一般為15～20分鐘，低溫施工時，該時間可適當縮短。超過此時間如橡膠球內樹脂無繼續滲入的趨勢，則視為裂縫已灌注飽滿；（8）在灌縫過程中應嚴格控制質量，灌縫結束后應檢驗灌縫效果。

4.2 裂縫寬度<0.15mm的裂縫表口采用涂刷環氧樹脂膠進行封閉處理的施工方法和驗收

4.2.1 工藝流程：混凝土表面處理→潔凈表面→環氧樹脂膠泥封閉裂縫→在膠泥上涂刷一層環氧樹脂膠液→養護→檢查質量。

4.2.2 工藝要點：（1）用鋼絲刷將裂縫周圍的油污認真清除干凈，并將縫口表面2cm范圍內的混凝土打毛；（2）用吸塵器或酒精等將裂縫處的灰塵洗凈、清除；（3）使用丙酮等有機溶劑對準備封閉裂縫處進行清潔處理，并使混凝土表面充分干燥；（4）配制環氧樹脂膠泥；（5）將環氧樹脂膠泥按規定比例稱量準確后放置調和板上，調和均勻，一次調和量以可使用時間內用完為準；（6）將拌和好的環氧樹脂膠泥均勻的涂刮在構件表面裂縫處，使其將裂縫完全封閉；（7）環氧樹脂膠泥封閉裂縫完畢，待其固化后，在膠泥表面涂刷一層環氧樹脂膠，以起到防護作用；（8）封縫環氧樹脂膠泥固化后，要進行表面清理，使表面平順。

4.2.3 檢驗和驗收：（1）封縫膠涂得太薄或太窄，均容易造成灌縫樹脂的泄漏，因此，封縫膠的涂抹寬度應以2～3cm，厚度2mm為宜；（2）為確保固化，封縫膠至少應養護12小時以上。

5 結束語

從上述可以看出，箱梁裂縫病害的出現，從一定程度上對箱梁的結構安全帶來了威脅。如果對檢測發現的裂縫病害不加及時處治，在時間推移下，勢必會加劇裂縫的發生程度，甚至將引發出其它病害的出現。因此，作為工程管理人員對該問題我們必須高度重視，應根據裂縫的開裂程度采取必要的防治措施。本人相信，只要及時進行處治加固，裂縫的危害和數量將會得到有效控制。

[1]《公路橋涵加固施工技術規范》（JT G/T J23-2008）

[2]《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）