关于箱梁裂缝病害形成原因及灌浆封缝处治的探讨

1、    关于箱梁裂缝病害形成原因及灌浆封缝处治的探讨    谭志文摘要：本文以某高架桥箱梁裂缝病害处治为例，从实践的角度出发，详细阐述了箱梁病害的处治对策，并对处治工艺进行了详细的介绍，突出处治重点，以供业内同行交流借鉴。关键词：箱梁 裂缝病害原因分析灌浆封缝工程概况及裂缝病害检测情况广东省某高速公路为g15国道沈海高速粤境段的一部分，该路段一高架桥全长共2533m，先后分两期施工，上部结构采用简支箱梁，采用搭架现浇法施工，下部结构采用柱式桥墩（台），钻孔灌注桩基础。该桥自2001年建成通车以来，至今已通车营运近十年，随着交通流量及超载车辆的日益增加，该

2、桥后期承受的重力负荷已远远超过设计极限，在07、08、09年连续几年的日常养护检查中，裂缝病害一直处于发展、加剧状态，该现象引起了管养单位的高度重视。为防止裂缝病害的进一步蔓延，采取有效措施进行病害根治，专业检测单位对该箱梁桥进行了技术状况检测，存在的主要病害为：普通钢筋混凝土箱梁腹板存在竖向裂缝及底板存在横向裂缝（如下图所示），大部分箱梁底板的横向裂缝位于1/43/4跨径范围内，少数箱梁的1/83/8跨径内也有横向裂缝，箱梁底板横向裂缝宽度在0.10mm0.20mm之间，腹板裂缝宽度在0.15mm0.50mm之间。箱梁腹板与底板裂缝相连形成“u”型或“l”型裂缝，并有渗水结晶现象，且在重车经

3、过时，较宽裂缝出现张开及闭合现象。箱梁腹板裂缝与底板裂缝二、裂缝病害原因分析根据竣工图纸对原结构采用桥梁结构专业分析软件桥梁博士v3.0进行使用阶段和极限强度验算，按85规范验算，一期箱梁长期使用荷载作用下裂缝宽度为0.16mm0.20mm（裂缝宽度限值），最不利荷载组合作用下最大弯矩为12300kn.m，验算结算表明原结构的使用荷载、抗弯和抗剪均能满足85规范的要求；按04规范验算，长期使用荷载作用下裂缝宽度为0.15mm0.20mm（裂缝宽度限值），最不利组合下截面最大弯矩为12500kn.m，原结构的使用荷载、抗弯和抗剪均能满足04规范的要求。二期箱梁长期使用荷载作用下裂缝宽度为0.13

4、mm0.20mm（裂缝宽度限值），最不利荷载组合作用下跨中最大弯矩为7580kn.m，原结构的使用荷载、抗弯和抗剪均能满足85规范的要求。通过以上对箱梁裂缝病害的规律，结合计算结果进行分析，箱梁裂缝产生的主要原因可能为：箱梁分底板、腹板、顶板浇注，浇注时支架预压量偏低，导致箱梁开裂；早期施工时混凝土不均匀收缩、箱梁内模过早拆除，导致箱梁开裂，在重载超载大量交通，病害连续发展；裂缝的进一步发展，降低结构刚度，同时裂缝宽度较大，容易诱发结构钢筋出现锈蚀现象，引起结构进一步劣化。基于以上思路采取的处治措施如下：对裂缝宽度<0.15mm的裂缝采用涂刷环氧树脂胶进行封闭处理，对裂缝宽度0.15mm

5、的采用压力灌注环氧树脂胶来修补裂缝。三、灌浆封缝工艺处治要求（一）、裂缝灌浆处理的施工方法和验收：1、工艺流程：基底清扫标注注胶底座的位置配置灌缝用环氧树脂封闭裂缝粘接注胶底座注入灌缝材料养护结构表面处理。2、工艺要点：（1）裂缝的检查和确认：仔细检查裂缝情况，确定其长度和宽度，在裂缝附近沿裂缝划出标记线，并标明裂缝长度和宽度。用钢丝刷反复刷裂缝左右5cm范围内的混凝土表面，尤其是注胶底座粘贴面周围的油污清除干净直至其表面浮浆脱落；（2）所有灌胶裂缝必须使用高压空气吹洗干净，使其不让灰渣阻塞，之后沿裂缝从上而下将两边30mm40mm范围内的灰尘、浮浆用小锤、手铲、毛刷依次处理干净，将构件表面整

6、平，凿去突出部分，然后用丙酮清洗，清除周围的油污，清洗时应注意不要将裂缝堵塞；（3）根据裂缝的宽度和长度将注胶底座按标注位置顺裂缝粘贴在裂缝表面，先在裂缝的首尾各设一个，中间根据裂缝宽度以不大于35cm间距布设，裂缝分岔处应布设，缝宽则疏，缝窄则密。将注胶底座的底部涂上已配好的粘接胶，在已经确定好的底座位置上粘贴和固定底座，并适当用力下压底座，使底部粘接胶部分溢出，包住注胶底座边缘，以免注射时注射胶流失；（4）用封缝胶将注胶底座之间的裂缝完全封闭，其厚度1mm，宽23cm。封缝胶泥必须连续，作好段与段之间的搭接，防止漏封。然后在注胶底座上粘贴表示橡胶膨胀限度的纸条；（5）气密性检查，用胶泥封好

7、缝口后，在灌浆前必须先进行气密性检查，其方法为：将输气管与最低位置的压浆嘴连接，拔除所有压浆嘴口塞，输入不大于0.4mpa的无油压缩空气；相邻嘴排气时逐个塞紧口塞，同时沿缝附近涂刷肥皂水检漏；若有气泡冒出，表明该处漏气，用粉笔作好标记；对漏气的区域用胶泥重新封闭，待达到强度后再一次进行气密性检查，直至不在漏气为止；（6）裂缝灌胶，按一个人进行灌注时，一次用量为5001000g进行树脂称量，灌缝时用0.2mpa的无油压缩空气为动力缓慢灌胶，当相邻压胶嘴不夹气冒胶时关闭该阀，逐一冒胶逐一关闭，直至最后一个阀门关闭，注意灌缝胶的可灌时间；（7）向注胶底座内灌胶，直至弹性橡胶膜膨胀至限高纸条处；（8）

8、当弹性橡胶内树脂不足时，表示应进行补充灌注，直至达到预估灌缝树脂用量或橡胶膜内树脂不再减少；（9）当封缝胶固化6小时（25）24小时（25）后就可拆除固定基座，并用砂轮机等将密封胶切去，并加以磨平，使混凝土构件表面平整。腹板灌浆图片3、检验和验收（1）所有进场树脂材料，符合质量标准，并具有产品出厂合格证，其各种性能指标及技术参数应符合本工程加固设计要求，适合现场温度、湿度条件；（2）树脂材料应阴凉密闭储存，不得直接日晒或雨淋；（3）各工序施工质量，由工长负责指导、监督。每一道工序完成后督促操作小组自检，确认合格后报请技术员检查，得到认可后才能进行下道工序，否则必须返修，直至合格为止。灌缝及封缝

9、前后，由技术人员请业主代表或监理人员检查，做灌缝及封缝数量与质量的签认；（4）注胶底座的粘结间距为：裂缝宽度在0.15mm以下时，底座间距为200mm300mm；裂缝宽度在0.15mm以下上时，底座间距为300mm350mm；（5）封缝胶涂得太薄或太窄，均容易造成灌缝树脂的泄漏，因此，封缝胶的涂抹宽度应以23cm，厚度2mm为宜；（6）为确保固化，封缝胶至少应养护12小时以上；（7）当弹性橡胶膜内树脂不足时，应进行补充灌注，补充注入的灌胶控制时间一般为1520分钟，低温施工时，该时间可适当缩短。超过此时间如橡胶球内树脂无继续渗入的趋势，则视为裂缝已灌注饱满；（8）在灌缝过程中应严格控制质量，灌

10、缝结束后应检验灌缝效果。（二）、裂缝宽度<0.15mm的裂缝表口采用涂刷环氧树脂胶进行封闭处理的施工方法和验收1、工艺流程：混凝土表面处理洁净表面环氧树脂胶泥封闭裂缝在胶泥上涂刷一层环氧树脂胶液养护检查质量。2、工艺要点：（1）用钢丝刷将裂缝周围的油污认真清除干净，并将缝口表面2cm范围内的混凝土打毛；（2）用吸尘器或酒精等将裂缝处的灰尘洗净、清除；（3）使用丙酮等有机溶剂对准备封闭裂缝处进行清洁处理，并使混凝土表面充分干燥；（4）配制环氧树脂胶泥；（5）将环氧树脂胶泥按规定比例称量准确后放置调和板上，调和均匀，一次调和量以可使用时间内用完为准；（6）将拌和好的环氧树脂胶泥均匀的涂刮在构件表面裂缝处，使其将裂缝完全封闭；（7）环氧树脂胶泥封闭裂缝完毕，待其固化后，在胶泥表面涂刷一层环氧树脂胶，以起到防护作用；（8）封缝环氧树脂胶泥固化后，要进行表面清理，使表面平顺。3、 检验和验收（1）封缝胶涂得太薄或太窄，均容易造成灌缝树脂的泄漏，因此，封缝胶的涂抹宽度应以23cm，厚度2mm为宜；（2）为确保固化，封缝胶至少应养护12小时以上。结束语：从上述可看出，对于箱梁裂缝病害处治方案的选择，必须先从裂缝的程度进行界定，确定了裂缝的缝宽及程度，才可对症下药，才可采取行之有效的处治方法。此外，加强日常病害巡视和检查，能否及时发现裂缝病害，能否及时对病害进行处治也起到了较为