北京聚合筋建筑修复技术中心

Beijing polymer reinforced construction repair technology center

钢筋混凝土桥梁裂缝修补技术

        1 概述 
  桥梁运营随着时间的增长,其受环境侵蚀或超载等各种因素影响,或是原先施工质量问题,桥梁结构都会发生不同程度的病害,致使桥梁使用性能退化或完全丧失。从最近几年桥梁大面积垮塌事件的发生,充分说明目前的桥梁安全状况堪忧。 
  实践表明,桥梁混凝土结构的所有病害,都首先表现的是出现裂缝。裂缝就像桥梁病害的晴雨表,也好比人类得病外部表现出发烧一样,都只是病变的一种外部表现。人类得病发烧了,不能一味的去降温,要因病下药施治。所以桥梁有病害了,就得对桥梁结构进行调查、检测和分析入手。分清病害原因、成因后,进行结构改造、维修或是加固等措施。 
  2 桥梁混凝土裂缝分类及成因 
  2.1 桥梁结构的裂缝 
  大多都是由结构内部的初始缺陷、细微裂缝等发展而形成。而且引起裂缝的原因很多,大致可总结为以下两类: 
  2.1.1 结构性裂缝:是外部荷载引起的裂缝,也叫受力裂缝,它的分布及宽度与外部荷载关系很大。常常表现为桥梁结构的承载力不足或是内部有其他严重的质量问题。 
  2.1.2 非结构性裂缝:是材料变形引起的裂缝,比如:空气温度变化导致混凝土收缩等因素引起结构变形,当结构变形受到限制时,内部就产生各种应力,而引起混凝土裂缝。但这种裂缝一旦出现,变形释放后,应力自然消失。 
  2.2 桥梁裂缝成因分析 
  桥梁裂缝生成因素很多,但主要有两方面原因: 
  2.2.1 内部因素:混凝土结构质量缺陷,比如施工时搅拌不均匀等。结构截面尺寸不足,荷载过大时混凝土受拉区出现拉应力。或是后期的养护不到位等等。 
  2.2.2 外部因素:车辆超载目前是最大因素,伸缩缝受堵的位移约束影响或自然灾害影响等等原因。 
  3 桥梁混凝土裂缝修补技术 
  对于桥梁裂缝宽度<0.15mm时,一般采用表面封闭法将裂缝封闭,来阻止空气进入梁体,而腐蚀钢筋。当裂缝宽度≥0.15mm时,一般就采用灌注环氧浆方法来封闭裂缝。主要的施工技术如下: 
  3.1 涂刷树脂胶液修复技术 
  3.1.1 先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上,用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土,直至露出新鲜的混凝土面,然后用风机吹净表面浮尘,并用丙酮涂刷清洗干净。 
  3.1.2 按照设计进行环氧树脂封缝胶配兑,配兑时按比例准确称量,在搅拌器内均匀搅拌,一次拌合量应控制在规定使用时间内可以用完的量。 
  3.1.3 用胶辊沾上环氧树脂胶涂刷于裂缝混凝土表面,利用裂缝毛细作用吸收胶液而渗入裂缝内部。环氧树脂胶液应分两次涂刷,纵横向实施。第二次涂刷时,下层胶液应该成膜或用指压感觉干燥时才可开始。每次涂刷应细密重叠,不得有空刷。 
  3.1.4 涂刷后,胶液应不流淌,表面厚度均匀、密实成膜,膜厚度控制在大约2mm厚为宜,并完全封闭裂缝。 
  3.2 刮涂树脂胶泥修复技术 
  3.2.1 先在裂缝四周各200mm范围内的结构表面上,用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土,直至露出混凝土新面,然后用风机吹净表面浮尘,并用丙酮涂刷清洗干净。 
  3.2.2 按照设计进行环氧树脂胶泥配兑,配兑时按比例准确称量,在搅拌器内均匀搅拌。胶泥每次配兑数量应控制在1小时内用完为宜,粘稠度按照方便于施工进行掌握。 
  3.2.3 施工时,用灰刀和刮板均匀的将胶泥刮抹在裂缝周边,纵横向反复刮抹和挤压,抹压次数应不小于3次,尽可能多的使胶泥抹压进裂缝内部,与混凝土粘接牢固。胶泥硬化后,表面应均匀、密实,无裂缝和孔洞。 
  3.2.4 胶泥完全硬化后,用砂轮将表面打磨平顺、光滑。 
  3.3 压注灌缝胶修复技术 
  3.3.1 先在裂缝四周各100mm范围内的结构表面上,用砂轮打磨掉表面上的污渍和泥土,直至露出新鲜的混凝土面,然后用风机吹净表面浮尘,并用丙酮涂刷清洗干净。 
  3.3.2 将专用注射器基座骑缝粘贴、固定于裂缝上,基座中心对准裂缝中心,间距根据情况按照200~400mm布设。基座之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭,用以防止压注时灌缝胶从裂缝中溢出,沿缝最后再涂刷一层肥皂水。 
  3.3.3 按设计要求进行配兑灌缝胶,每次配兑的胶液量应控制在一次压注完,而且胶液在注射器内不变稠、凝结为限。配兑时应专人负责称量、搅拌,即配即用。 
  3.3.4 注射器吸入灌缝胶,用活动卡条固定住后,安装到基座上。所有的注射器安装完成,并检查固定、牢靠后,分别松开固定卡条。注射器在橡胶筋拉力下低速、低压徐徐将灌缝胶液压入裂缝内部。当任一注射器内胶液注射完毕,立即更换上新吸满胶液的注射器继续压注,直到全部灌满裂缝为止。 
  3.3.5 灌缝胶液固化8个小时后,才可拆除注射器,打磨封缝胶泥或铲除封缝布。灌注后裂缝表面,应打磨平顺、光滑,清扫干净。 
  3.4 裂缝注浆修补技术 
  3.4.1 当桥梁结构裂缝深度小于1米时,注浆嘴直接粘贴、固定于裂缝表面。若裂缝深度为1~2m时,则采用钻孔埋管;钻孔埋管方式又分为骑缝孔和穿缝斜孔两种,后者适用于混凝土深层裂缝。 
  3.4.2 钻孔埋管时,钻孔孔径宜为Φ20mm,孔深宜为100~150mm。为避免钻孔的孔底偏离裂缝,埋管时管底距孔底保留1/3的距离,即灌浆管只埋入孔深的2/3左右深度。 
  3.4.3 注浆嘴布设的间距一般控制在200~500mm为宜,最好设置在裂缝交叉点、缝较宽或裂缝端部位置处,以便照顾到所有裂缝。注浆嘴固定好后,两注点之间的裂缝表面用环氧树脂胶泥刮抹或用GF布粘贴封闭,用以防止注浆时浆液从裂缝中溢出,沿缝最后再涂刷一层肥皂水。 
  3.4.4 封缝胶泥或GF布固化后压浆前,应进行设备检查和试压,确保浆液流动度和适应性满足施工。试压时,若气压达到0.5MPa时,还有个别注浆嘴不通气,则说明该部位未连通好,应重新埋设注浆嘴,或缩短两注浆嘴之间的距离。若封缝表面肥皂水有小气泡,则该处封缝不严密,应重新封缝。 
  3.4.5 注浆料配兑前,应按照设计试配小批量注浆料进行试压,合适后,再大批量配兑。试压时应对每个压浆嘴逐个进行压浆。竖向裂缝压浆时,按照从下向上顺序进行;对薄板有贯穿性裂缝时,宜从下向上注浆。 
  3.4.6 注浆过程中,若出现出气孔出浆,则表明裂缝处注浆饱满,可转入下一个注浆嘴继续注浆,直至整条裂缝注满为止。 
  3.4.7 裂缝深度很大时,一般采用骑缝孔和穿缝斜孔两种钻孔并用注浆。可将骑缝孔先作排气孔用,待穿缝斜孔灌注饱满后,再灌注骑缝孔。 
  3.4.8 裂缝内的注浆料全部凝固后,才可拆除压浆嘴和GF布。灌注后裂缝表面,应打磨平顺、光滑,清扫干净。 
  3.5 裂缝填充密封修补技术 
  3.5.1 按设计和规范规定,人工沿缝凿成“V”形槽,宽度约5~l0cm,深3~5cm,凿槽长度延伸过裂缝末端,为避免应力集中,凿槽的端头一般做成弧形。凿槽完成后,用高压空气吹净表面浮尘,使其不让灰渣阻塞,然后用丙酮涂刷、擦洗清除裂缝周围的油污。 
  3.5.2 根据情况若需设置隔离层时,隔离层应选用不吸潮膨胀材料,且应紧贴槽底。 
  3.5.3 当活动裂缝还处于发展阶段时,弹性密封材料应该宜略低于结构表面。 
  3.5.4 当用微膨胀水泥砂浆或细石混凝土或聚合物填塞裂缝时,最好先用水湿润V槽周边,然后再填灌缝材料,直至全部填充完毕。填充表面再用刮刀抹压平整,并注意保持水分养护,以免表面新出现龟裂。 
  4 通过多座桥梁采用以上的裂缝修补技术,均取得了很好的效果,避免了桥梁病害进一步发展,防微杜渐、防患于未然,也确保了国有资产安全、人民群众人身安全。