混凝土结构裂缝修复施工技术

张彪

（中铁十七局集团第二工程有限公司，西安710043）

1 工程概况

1.1 工程简介

鲁雷纳瓦克至里维拉尔塔公路工程位于玻利维亚国北部贝尼省，总长度约508.07km，分为4 个标段。本项目部承建此项目三、四标段，线路长度243.83km。

混凝土结构物主要有：桥梁9 座，下部结构为直径1.2m桩基础，桩基础与墩柱一体，双柱式桥台。台后设加筋挡土墙，顶部设搭板。上部结构为钢混梁，混凝土栏杆。涵洞263 道，分为管涵、箱涵，共计4976m。

1.2 背景介绍

预制圆管涵安装回填施工完成后未能做好成品保护，在填筑涵顶路基时使用大吨位压路机开启振动碾压和覆土厚度不足时，提前开放交通重型车辆碾压造成部分圆管涵顶部出现不同程度的开裂，业主、监理要求对存在裂缝的涵洞需拆除进行重建，通过查找美标规范寻找预制圆管涵允许进行裂缝修复的依据和现场大量实验验证裂缝修复方案可靠性、可行性，最终得到了监理认可，同意进行裂缝修复。

2 施工方案

裂缝修复参考美标规范ACI 346-01《混凝土管的规范》中第3.3 并结合裂缝严重程度制订修复方案[1]。使用智博联ZBLF800 裂缝综合测试仪对混凝土结构裂缝深度、裂缝宽度进行量测，依据裂缝宽度、深度程度将裂缝分为严重裂缝、较重裂缝和一般裂缝，分别采取以下修复方案：

1）严重裂缝（裂缝宽度＞0.3mm，深度＞30mm）采取低压灌注环氧树脂胶修复；

2）较重裂缝（裂缝宽度0.1～0.3mm，深度＜30mm）采取聚氨酯弹性密封胶封闭修复；

3）细微裂缝（裂缝宽度＜0.1mm，深度＜30mm）采取表面外观修复。

3 裂缝修复效果试验验证

通过三点抗压试验验证裂缝修复后结构的整体性和可靠性，修复后的圆管涵结构受力能够满足设计要求。试验如图1所示。

图1 三点抗压试验

通过24h 闭水试验验证裂缝封闭修复后实际封闭防水效果，如图2 所示。

图224h 闭水试验

通过钻芯取样查看低压灌注环氧树脂胶在混凝土结构裂缝内部实际填充效果，查看芯样发现填充饱满密实，非常细微的裂缝也进行了填充。详见图3、图4。

图3 钻芯取样

图4 钻取的芯样

4 施工方法

4.1 低压灌注环氧树脂胶修复

严重裂缝采用低压灌注环氧树脂胶，该方法能避免其他物质侵入钢筋内部，恢复其坚固性和结构整体性。环氧树脂灌注胶采用成品的Roka EpoxInyeccion 灌注胶，使用裂缝修补注胶器进行灌注。

4.1.1 施工步骤

裂缝标注→表面处理→标注灌浆嘴位置→预埋注胶嘴→封口密封胶→配制灌缝胶→安装注胶器注胶→拆除注胶器→表面清理。

4.1.2 施工方法

根据上述施工步骤进行裂缝修复，具体施工方法如下：

1）裂缝的检查及标注：裂缝灌注前，检查裂缝部位及裂缝宽度、长度、深度和贯穿情况，并了解裂缝含水及渗漏情况，做好记录和标记。

2）裂缝清理及表面处理：清理裂缝表面两侧3～4cm 范围内的灰尘、污渍，清理时注意不要将裂缝堵塞，如有堵塞需使用吹风机将裂缝的杂质吹除。

3）标定灌浆点位置：用钢卷尺沿裂缝走向测量并标定灌浆点位置，灌浆点位间距为15～40cm。如图5 所示。

图5 标定灌浆点位置

4）埋设灌浆嘴：根据裂缝宽度、大小、长度埋设灌浆嘴，间距为15～40cm，将灌浆嘴对准且骑缝粘贴在标定位置，灌浆嘴必须对准缝隙保证导流畅通，且应粘贴牢靠[2]。同时把灌浆底盘四周封闭。需注意的是，一条裂缝上必须设有进浆嘴、排气嘴、出浆嘴。

5）裂缝封闭：沿裂缝表面刮涂封口胶，将裂缝封闭，确保封严。待封口胶固化并有一定强度后方可进行下一步骤。

6）配置灌浆胶、安装注胶器注胶：按比例配置灌浆胶，配置数量根据现场裂缝长度、宽度确定，用注胶器吸取配制好的灌缝胶，并把装有灌缝胶的注胶器旋紧于底座上，松开弹簧进行注胶，胶水不足可以反复补充，直至注满全部裂缝。

7）拆除注胶器：观察进浆的速度和进浆量，直至整条裂缝都充满浆液为止。灌浆结束后，立即拆除注胶器，堵塞灌浆口，并及时用工业酒精或丙酮清洗注胶器。

8）表面清理：待灌缝胶完全固化硬结后，拆下灌浆嘴，对表面进行清理。

4.2 聚氨酯弹性密封胶封闭修复

较重裂缝采取表面清理后填塞弹性聚氨酯密封胶封闭裂缝。填塞时采用腻子刀反复刮压表面使裂缝完全被密封胶填塞，达到密实平整。聚氨酯弹性密封胶采用成品的Sikaflex Pro-3 密封胶。

4.3 表面外观修复

细微裂缝采取表面外观处理。表面清理打磨后采用成品防水涂料参配水泥、增塑剂调色后进行涂饰，对裂缝起到封闭和外观遮盖美化作用。为使涂饰表面与混凝土表面形色一致，最后采用细砂纸对表面进行打磨处理。

5 质量保证措施

低压灌注环氧树脂胶时要提前检查注胶嘴安装是否牢固，存在松动时要延长注胶嘴固化时间。灌注过程中为确保灌注胶完全填充密实，灌注时要有适当胶溢出方可终止灌注。

聚氨酯弹性密封胶填塞裂缝时需提前将裂缝表面和缝隙灰尘清理，保持裂缝内部和裂缝表面处于干燥状态。

表面外观修复时需针对混凝土颜色提前进行调色，观察调试的颜色应为干燥后颜色。

6 结语

综上所述，海外项目设计趋于均衡完美，与国内的设计较为保守相比起来对施工质量控制、成品保护要求较高。而南美洲地区材料匮乏、气候炎热、温差较大，使混凝土结构容易产生裂缝。希望通过此项施工技术可以为出现此类问题的海外工程提供参考借鉴。