淺議混凝土橋梁工程裂縫及其修補技術

　　江彬

　　摘 要：隨著我國經濟實力的不斷提升，我國交通基礎設施建設呈現了蓬勃發展的態勢，并在全國范圍內建設了大量的混凝土橋梁工程。然而，由于施工質量控制不到位的問題，在混凝土橋梁的建設或使用中，出現了大量的質量問題，嚴重的甚至會危及施工人員及人民的生命安全。本文將介紹橋梁工程混凝土大裂縫的類型、危害、產因及控制措施，旨在提醒施工人員提高認識，加強質量管理，防止事故發生。

　　關鍵詞：危害;裂縫;質量;修補

　　1 引 言

　　在混凝土工程中，裂縫通常是由于以下因素產生：混凝土內部應力或外部荷載的作用、溫差、干縮變化等。可以說在橋梁的混凝土結構以及其他混凝土構件中，裂縫是普遍存在的，有一種說法是，幾乎所有的混凝土構件都是帶裂縫工作的。但按照規范的規定，裂縫寬度小于或等于0.05mm的部分，對結構的安全及使用是不會構成大危害的，允許其存在;對于寬度大于0.05mm的較大大裂縫應嚴格控制，在施工工作應盡可能控制其數量及寬度，尤其是處于腐蝕環境中的混凝土結構，更應該控制裂縫。

　　2 橋梁混凝土工程中常見裂縫的類型、產因及危害：

　　盡管在橋梁混凝土結構中，結構及構件所產生裂縫的形態各異，但總結大量出現裂縫的工程實例可發現，裂縫的產生有其主導的原因，按照裂縫產生的原因不同，常見裂縫可分為：沉縮裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、化學作用裂縫、應力裂縫及施工因素裂縫等六大類。下面逐一說明。

　　2.1沉縮裂縫產因：混凝土澆筑完成1-3小時內，隨泌水而沉降或隨混凝土塑性收縮產生的裂縫。混凝土澆筑高度越大，澆注速度越快，沉陷量越大;水泥用量越大、水灰比越高，塑性收縮裂縫量越大。使得鋼筋的混凝土保護層厚度減少，保護層難以起到保護鋼筋的作用。

　　2.2干縮裂縫產因：當混凝土澆筑完成后，大概4個小時時，在混凝土結構或者構件的表面，出現不規則形狀、互不連貫、長短不一的裂縫。輕度的干縮裂縫會影響混凝土外觀質量，重度干縮裂縫則會使混凝土保護層厚度減少，保護層難以起到保護鋼筋的作用。

　　2.3溫度裂縫產因：表層次的溫度裂縫，很多情況下是溫差過大所引起的;深層次的或貫穿型的溫度裂縫，多數情況下是由于結構性溫差值過大，同時受到外界約束力的約束所致。表層溫度裂縫的危害較小，主要影響混凝土工程的外觀質量;而相對來講，深層次、貫穿型溫度裂縫則會引起表層脫落、破壞結構整體性、加速鋼筋銹蝕、降低混凝土的抗凍性及耐久性等嚴重后果。

　　2.4化學作用裂縫產因：鋼筋銹蝕引起裂縫，由于鋼筋銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約2-4倍，周圍混凝土受到增加的膨脹應力。堿—骨料反應一起裂縫，混凝土中堿與化學物質反應，產生較大的內力。

　　化學作用裂縫危害：使得保護層剝離、脫落;可使混凝土沿著鋼筋方向出現裂縫。

　　2.5應力裂縫產因：在混凝土橋梁的使用過程中，會受到常規靜、動荷載及次應力的作用，這些荷載會引起應力裂縫。所產生裂縫與主筋方向垂直。

　　應力裂縫危害：不同的荷載類型會造成不同的應力裂縫，且在受拉區、受剪區或振動嚴重部位易出現裂縫，嚴重的會出現結構破壞的前兆，應注意觀察。

　　2.6施工因素裂縫產因：在澆筑混凝土的構件、支模、支撐、運輸、吊裝及堆放等施工工藝中，常常發生由于施工人員沒有按照規范做法處理問題，造成混凝土構件出現不同程度的裂縫。

　　施工因素裂縫危害：水平混凝土構件產生的裂縫,表層次的裂縫會使混凝土中鋼筋加快銹蝕，深層次的裂縫還會使構件承載力下降;豎直混凝土構件(橋墩、橋臺)產生的裂縫，會嚴重影響橋梁質量，破壞結構整體性，甚至危及橋梁的整體穩定及安全。

　　3裂縫修補要求及規定

　　對于混凝土工程中出現的裂縫應按照嚴重程度的不同，予以差別對待。當裂縫寬度小于規范所規定寬度時(常規裂縫<0.05mm)，不用修補;當裂縫沒有危及結構或構件的安全時，施工單位可與設計、監理單位一起探討裂縫處理工作，進行裂縫修補;當裂縫寬度較大，甚至貫穿整個截面的構件時，應立即按報廢處理，不得使用，并及時經行補救性施工處理。

　　3.1裂縫修補材料及要求：裂縫修補材料分為兩種，化學灌漿材料及水泥漿材料。

　　化學灌漿材料大多采用環氧樹脂及甲基丙烯酸脂類材料，要求其漿液的黏度小、可灌性好，硬化后收縮性小，抗滲性好，抗壓、抗拉強度高，粘結強度高。

　　水泥漿、水泥砂漿在使用前，應先進行試配，并且砂漿抗壓、抗拉及抗彎強度應滿足相關規范要求。

　　3.2裂縫補救方法及規定：按照裂縫的狀態不同，在補救中將裂縫分為，靜止裂縫和活動裂縫。

　　靜止裂縫修補方法及規定：裂縫寬度小于0.3mm時，淺層則用環氧樹脂漿液或水泥漿液做表面封閉，深層則用甲基丙烯酸脂類漿液或低粘度環氧樹脂漿液進行澆灌;裂縫寬度大于等于0.3mm且小于0.1mm時，采用環氧樹脂漿液灌注;裂縫寬度大于1.0mm時，應在修補前，在裂縫處表面刷涂一層水泥漿界面劑，并用微膨脹水泥砂漿液進行修補。

　　活動裂縫修補辦法及規定：相對比靜止裂縫的修補，活動裂縫還處于不穩定狀態，故應先分析如何能控制裂縫的繼續開展，再根據靜止裂縫修補方法進行裂縫修補。若活動裂縫難以控制，則應先采取限制結構變形的措施，然后用柔性材料對裂縫進行封閉處理。

　　4裂縫修補的施工工藝

　　上述灌漿法修補裂縫的原理是，使裂縫用修補的方法形成一個封閉性空腔，并預留灌注的進出口，然后利用機械設備將灌漿壓入縫隙中，并確保縫隙填補密實。按照施工順序，灌漿工藝分為裂縫處理、埋設灌漿嘴、封縫、密封檢查、配制漿液、灌漿、封口及檢查。

　　4.1裂縫處理：根據裂縫大小、寬窄、深淺的不同，裂縫處理方法可分為：表面處理法、鑿槽法及鉆孔法。其中，表面處理法適用小于0.3mm寬的裂縫;鑿槽法適用寬度大于0.3mm的裂縫;鉆孔法適用于大體積混凝土或大型結構的深裂縫。

　　4.2埋設灌漿嘴(盒、管)：當裂縫處理方法中采用表面處理法時，用灌漿盒或灌漿嘴;當裂縫處理采用鑿槽法時，用灌漿嘴;當采用鉆孔法時，相應用灌漿管。

　　4.3封縫：根據裂縫情況及灌漿的要求不同，封縫分為三種方法。在裂縫處理中，不開槽時，采用環氧樹脂膠泥進行封閉;開“V”形槽時，采用水泥砂漿封縫。

　　4.4密封檢查：在裂縫封閉后，應沿裂縫涂一層肥皂水，并從灌漿嘴通入空氣，不出現漏氣現象即合格。

　　4.5灌漿：作為修補裂縫的關鍵工序，灌漿質量一定要嚴格控制。灌漿時，按規范方法施工，并按順序逐個灌漿;灌漿結束后，應立即拆除管道，并按相應管道的清洗方法，進行清洗。

　　4.6封口及檢查：當灌漿工作完成后，應用環氧樹脂膠泥或摻入水泥的灌漿液，把灌漿嘴處抹平，進行封口;封口結束后，通過壓縮空氣等方法對灌漿密實度進行檢查，發現問題及時補救。

　　5結語

　　古人有訓，“千里之堤毀于蟻穴”。在工程中，由于忽視微小的工程安全問題，而造成巨大事故的現象，可謂是屢見不鮮。就像混凝土橋梁工程出現的裂縫一樣，只要在思想上給予足夠的重視，在施工過程中，按照規范要求執行，既使算出現了“蟻穴”，我們也能給及時的修補好。

　　參考文獻：

　　[1]王鐵夢.建筑物的裂縫控制[M].上海科學技術出版社.1987

　　[2]桂業昆.橋梁施工專項技術手冊[M].人民交通出版社.2005