公路桥涵梁（板）底裂缝处治方法探析

谭振东

（邢台市高速公路管理处，河北 邢台 054001）

钢筋混凝土桥梁结构的任何损伤或破坏，首先都是结构中出现了裂缝。从某种程度上说，裂缝是反映混凝土结构运行情况的晴雨表。因此，处治桥梁结构病害首先应从裂缝开始。引起混凝土结构产生裂缝的因素有很多，归纳起来可分为两大类：第一类是由于结构自身变形引起的裂缝，如在凝固过程中，温度变化、混凝土收缩等因素引起的结构内部产生了拉应力，当应力达到混凝土抗拉强度极限值时，即会产生此类裂缝，这种裂缝通常是非结构性裂缝；第二类是由外部荷载引起的裂缝，称为受力裂缝，其裂缝分布和宽度与外部荷载有关，这种裂缝通常是结构性裂缝，它的出现，预示着结构承载力不足或存在其他严重问题，需要重点加以关注，制定桥梁维修加固计划时应优先予以考虑。

针对非结构性裂缝的处治方法通常是通过注胶封闭裂缝，而结构性裂缝往往需要通过施加体外预应力的方法进行加固。

1 注胶封缝的技术方法

通常情况下，对于板底裂缝宽度＜0.15mm的裂缝，采用表面涂刷环氧树脂浆液或专用封缝胶进行封缝处理；对于裂缝宽度≥0.15mm的裂缝，采用化学压力灌浆补强处理。

1.1 封缝

对于宽度小于0.15mm的裂缝采用表面涂刷环氧树脂浆液进行封缝处理，具体封闭措施如下：清理裂缝处构造表面，用丙酮或二甲苯或酒精擦洗干净，待干燥后涂刷环氧树脂浆液，每隔3～5min涂刷一次，涂层厚达1mm左右为止，或采用专用裂缝封缝胶，在表面处理完毕后，待擦洗干燥后，直接涂刮即可。

1.2 灌封

对于宽度大于等于0.15mm的裂缝，采用化学压力灌浆补强处理，材料采用TK胶及配套产品。施工工艺流程为：裂缝处理→埋设灌浆嘴→封缝→封缝检查→配制浆液→灌浆→封口处理→质量检查。

1.2.1 裂缝处理

灌缝前，首先应对裂缝进行处理，先用钢丝刷、角磨机清除裂缝表面的灰尘、浮渣、松散层；然后用空压机将裂缝中混凝土碎屑、粉尘清除干净；最后用棉纱丙酮溶液将沿缝两侧各5cm范围擦洗干净，并保持干净。

1.2.2 埋设灌浆嘴

在裂缝交叉处、较宽处、端部以及裂缝贯穿处均应埋设灌浆嘴，其间距为300～500mm，也可以根据裂缝宽度适当调整间距，且在一条裂缝上必须有进胶嘴、排气嘴、出胶嘴。埋设时，先在灌浆嘴的底盘上抹一层厚约1mm的环氧胶泥，将灌浆嘴的进胶孔骑缝粘贴在预定的位置上，沿裂缝方向骑缝埋设灌浆嘴，当一个灌浆嘴灌浆时，其他灌浆嘴可当排气嘴使用，将灌浆嘴固定在预定的位置上，在灌浆嘴四周及外表面用厚约5mm的封缝胶将灌浆嘴密封、粘结好。

1.2.3 封缝

封闭后使裂缝成为一个封闭性的空腔，通常根据裂缝的大小和灌浆的要求，进行封缝。对细小缝可用环氧胶泥或环氧树脂浆液直接封缝。

1.2.4 封缝检查

为保证封闭空腔的密闭性能和承受灌浆压力，应对封缝进行密封效果检查，即待封缝胶固化后，沿缝涂一层肥皂液，从灌浆嘴向缝中通压缩空气，若无冒泡表示封缝效果好，可以进行下一步工序，否则应予以修补。

1.2.5 灌浆

灌浆的流程及注意事项如下：

a）按比例配制好裂缝注入剂，并将其注入注射筒；

b）将注射筒固定在底座上，采用加劲橡圈加压的方式将注射筒内的裂缝注射剂注入裂缝，灌浆的压力为0.2～0.4MPa，并可根据现场的实际情况适当调整；

c）裂缝较长且在同一水平位置时，应将其分为多个工作段，在每个工作段内从左至右或从右至左逐一安装注射筒；

d）裂缝位置有高低时，应由低向高逐一安装注射筒；

e）在注射筒内裂缝注射剂快用完时需尽快更换注射筒，以尽量减少空气的渗入，避免形成假饱和现象；

f）在注射过程的后阶段应增加加劲橡圈的数量以保证持续压力；

j）使用后的注射工具随时放入盛有丙酮或乙醇的容器，并反复清洗，除去残余的胶，然后用清水漂洗，凉干；

h）待缝内浆液达到初凝而不外流时，可拆下灌浆嘴，再用封缝胶把灌浆嘴处抹平封口；

i）灌浆结束后，应检查补强效果和质量。发现缺陷应及时补救，确保工程质量。

1.2.6 封口处理

待裂缝浆液达到初凝不外流时，拆下灌浆嘴或灌浆盒等设施，再用环氧胶泥或其他快固化胶液把灌浆嘴处抹平封口。至此灌浆工艺完成。

1.2.7 质量检查

灌浆工艺完成后要进行灌浆质量检查，可通入压缩空气或压入水（灌浆压力的70%～80%）进行检查，也可钻芯取样检查浆体外观及力性能，发现缺陷应及时补救。

2 体外预应力

在原结构物存在结构缺陷，尤其是承载力不足或需要提高荷载等级时，需要对桥梁受力结构进行加固时，具体可在梁体外部设置钢筋或钢丝束，并施加预应力，以达到提高桥梁承载力的目的。

2.1 施工流程

施工流程为：测量放线→打眼→预埋螺栓及植筋→锚具安装→预应力钢绞线安装→张拉→锚喷HTCM砂浆→养护。

2.2 施工设备与工具

施工设备与工具包括：基材表面处理（凿平、打毛）用工具（电动砂轮等）；电钻，电源用电网箱等电器设备；除尘用风力灭火器，电焊机、千斤顶、压力表、空压机、锚喷机、计量用衡器，胶液混合用拌和器，抹子、刮杠、记录表格等。

2.3 施工工艺

2.3.1 安装锚具

锚具的安装注意事项如下：

a）安装锚具前应先进行精确放线，严格按设计尺寸进行安装，保证预应力钢铰线位置准确，确保箱梁体外应力分布均匀；

b）粘贴锚具垫板时应严格按照粘贴钢板的步骤进行，确保粘贴质量；

c）锚具焊接应采用高强焊条由专业焊接技术人员进行，固定组合钢板锚具采用粘贴与植筋锚栓固定，施工前要进行试验，组合钢板锚具总锚固强度不小于2倍张拉力。

2.3.2 预应力钢绞线安装

预应力钢绞线安装流程如下：

a）首先要对钢铰线的外观、产品三证检查，并进行抽检试验，质量不合格的不准使用；

b）钢铰线应妥善放置并防止生锈，下料时应采用圆盘锯切割，切割面应为一平面，以便张拉时检查断丝；

c）钢铰线锚固端应卡死，防止张拉时产生滑丝现象；

d）为保证钢铰线与梁底之间5mm的净距，防止钢铰线与梁底直接接触，可在梁底最低处对应钢铰线位置设置钢垫板。

2.3.3 张拉

张拉施工及其注意事项有：

a）本加固工程体外预应力单跨纵向共采用120根钢铰线，分五批进行张拉；张拉时采用一端张拉，每次均由两边向中间对称进行张拉；

b）纵向张拉应严格控制张拉应力；

c）纵向钢铰线采用两次张拉，第一次张拉80%，第二次张拉至设计应力；

d）张拉顺序为先纵向后横向，纵向由长至短。

2.3.4 锚喷HTCM砂浆

锚喷时应注意如下事项：

a）喷射前应对梁底需喷射HTCM砂浆的区域进行凿毛，吹净灰尘，梁底面无浮浆、油污等。喷射前还应对梁底面进行洒水湿润；

b）喷射前应先将梁底通气孔封堵，待HTCM砂浆喷射工作完成且砂浆凝固后将堵塞物取出；

c）在正式喷射前，应进行试喷，严格控制砂浆用水量，且喷射工作应由专业技术工人完成，喷射从一头依次向另一头进行，每次喷射厚度不超过3cm，喷射完成后用抹板和刮杠将喷射面找平；

d）锚具区要进行二次喷射，厚度控制在6cm，且第二次喷射应在第一次喷射1h后进行，砂浆边缘应抹成坡度为1∶2的斜坡状；

e）砂浆喷射与抹平工作应同时进行，并在1.3h内完成；

f）HTCM砂浆喷射完成后要及时进行养护，正常情况下，应保持表面湿润，直至硬化。

3 结语

我国是一个桥梁大国，截止目前拥有各类桥梁逾50余万座，其中公路桥超过34万座，而且还以每年1万余座的速度递增。这些桥梁为国民经济和社会稳定、健康发展发挥了或将要发挥巨大的经济效益、社会效益。而随着时间的推移，越来越多的桥梁维护费用将成为桥梁管养单位的沉重包袱。解决这一问题的唯一途径就是通过技术革新，降低维修成本，注胶处治桥梁裂缝新技术的应用，无疑已在这一方面步入前列。

[1]JTG/T J23—2008，公路桥梁加固施工技术规范[S].

[2]JTG/T J22—2008，公路桥梁加固设计规范[S].