火東存

混凝土裂縫檢測及修補技術(shù)

火東存

（陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714000）

由于具有價格低、原材料豐富、可塑性強等特點，混凝土被廣泛應(yīng)用于工程施工中，成為橋梁建設(shè)的主選材料。因為溫度、混凝土收縮等因素的影響，橋梁橋墩、橋臺等大體積混凝土不可避免會出現(xiàn)裂縫，裂縫的發(fā)展會導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋的銹蝕，降低結(jié)構(gòu)的耐久性，進(jìn)而影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此，對于混凝土裂縫的檢測及修補是十分必要的。

預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋；裂縫檢測；修補；混凝土

混凝土是最常見的土木結(jié)構(gòu)材料，在社會基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中必不可少。但是，由于干燥收縮、溫度應(yīng)力等原因，裂縫成為混凝土結(jié)構(gòu)中不可避免的缺陷[1-2]?；炷两Y(jié)構(gòu)所處環(huán)境、受力不同，形成的裂縫狀態(tài)、位置也不同，對結(jié)構(gòu)的危害程度也就有很大的區(qū)別——嚴(yán)重的裂縫可能危害結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性，進(jìn)而影響混凝土結(jié)構(gòu)的安全運行；而表面溫度變化導(dǎo)致的淺裂縫對結(jié)構(gòu)美觀有一定影響，對其使用功能則無大的影響。此外，對于混凝土裂縫的修補，需要事先明確裂縫的狀態(tài)、成因，方能切實、合理地進(jìn)行。因此，及時進(jìn)行裂縫檢測、了解裂縫狀態(tài)并采取對應(yīng)的修補措施對于混凝土結(jié)構(gòu)具有深遠(yuǎn)意義[3-4]。

本文以實際工程為依托，介紹混凝土橋梁裂縫的檢測技術(shù)及修補措施，以期為橋梁監(jiān)控、維護(hù)提供參考。

1 工程概況

本次檢測橋梁為某跨110國道立交特大預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，自2015-08先后2次對其進(jìn)行了混凝土抗壓強度測試、混凝土缺陷檢測及鋼筋間距、數(shù)量及保護(hù)層厚度檢測。通過檢測以上內(nèi)容并結(jié)合相應(yīng)的規(guī)范作出評定，為橋梁安全運營服務(wù)。

本文重點介紹混凝土裂縫檢測、方法及結(jié)果，可為類似混凝土裂縫檢測提供借鑒。

2 混凝土裂縫檢測

2.1 檢測儀器及要求

本次混凝土開裂狀況檢查使用DJCK-2裂縫測寬儀，詳細(xì)調(diào)查橋梁結(jié)構(gòu)開裂狀況以查明裂縫的分布位置、長度、寬度及數(shù)量等。

2.2 檢測原理

裂縫檢測最先以人工目力檢查為主，而后采用裂縫測寬儀測量裂縫寬度。所查出的裂縫用記號筆在結(jié)構(gòu)表面沿裂縫一側(cè)標(biāo)出裂縫走向，并在裂縫兩端劃上細(xì)橫線標(biāo)注出裂縫區(qū)段、注明檢查日期。

2.3 檢測區(qū)域及測試截面

裂縫最可能出現(xiàn)在受拉區(qū)，首先用觀察法對全橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)開裂狀況肉眼檢查，對可能出現(xiàn)裂縫的地方使用裂縫寬度測試儀檢測。

3 裂縫的分類

工程實踐中將裂縫按照其成因以及危害程度歸結(jié)為3種，如表1所示。

表1 裂縫分類

裂縫類型寬度危害程度 輕微裂縫細(xì)小、肉眼不易發(fā)現(xiàn)對承載沒有大的影響（無害裂縫） 一般裂縫較大、肉眼可辨別無決定性影響 嚴(yán)重裂縫很大影響結(jié)構(gòu)安全耐久性，不允許出現(xiàn)

4 裂縫原因分析

混凝土開裂的原因很多，例如材料選用不當(dāng)、施工不當(dāng)、溫差過大等。實際工程中，混凝土裂縫的產(chǎn)生并不是由某個單一的原因形成的，而是由多種原因協(xié)同造成的，具體如下：①設(shè)計原因。預(yù)應(yīng)力施加不當(dāng)、鋼筋配置過少等。②材料原因。配置混凝土所采用原材料質(zhì)量不合格，例如水泥強度不足、保存不當(dāng)受潮、砂石級配不良、混凝土拌制用水不良等。③施工原因。施工作業(yè)人員操作不當(dāng)，例如振搗不密實、不均勻，澆筑速度過快，塌落度過低，養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，拆模過早等。④溫度原因，如內(nèi)外溫差過大。一是由于大體積混凝土澆筑后水泥水化放熱，混凝土內(nèi)部溫度升高，而外部又未做好覆蓋保溫措施，致使內(nèi)外溫差太大；二是由于蒸汽養(yǎng)護(hù)時施工措施不當(dāng)，驟冷驟熱，內(nèi)外溫度不均。

5 裂縫修補技術(shù)

修補裂縫時需遵循以下原則：①確保裂縫修補后原結(jié)構(gòu)的承載力、整體性；②考慮溫度變化等因素的影響，避免出現(xiàn)新裂縫；③施工中應(yīng)避免人為進(jìn)一步損傷，盡可能不大修大補。

裂縫的修補方法因裂縫類型而異，一般有如下幾種。

5.1 表面封閉法

表面封閉法具體包括：①表面涂抹。通常直接在混凝土表面沿裂縫寬度較小的方向涂抹樹脂保護(hù)膜，裂縫較多或混凝土老化時可大面積涂抹。②鑿深槽嵌。首先依照裂縫具體位置、填縫材料沿裂縫鑿一條深槽，然后在槽內(nèi)嵌填砂漿、瀝青等粘結(jié)材料。③表面噴漿。首先將裂縫表面鑿毛，然后噴射一層水泥砂漿保護(hù)層來封閉裂縫。

5.2 灌漿法

先將裂縫與外界封閉隔離，然后用壓漿泵以一定壓力將水泥漿、水泥-水玻璃等漿液通過事先預(yù)留的進(jìn)漿口壓入縫隙，壓人縫隙的漿液逐漸擴(kuò)散并膠凝固化，達(dá)到封閉裂縫、恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性的目的。

5.3 粘貼加固法

注入法粘貼鋼板：首先在混凝土面與鋼板間填加墊塊使二者之間存在一定空隙，然后用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，最后從注入口注入環(huán)氧樹脂（為確保灌實避免殘留氣泡，施工時應(yīng)隨時敲打鋼板）。此種方法費時，但對于混凝土表面的平整性適應(yīng)性強。

壓粘法粘貼鋼板：首先在混凝土、鋼板表面各涂上一定厚度的環(huán)氧樹脂，然后通過事先固定在混凝土中的錨桿將鋼板壓緊在混凝土面上，環(huán)氧樹脂被逐漸擠出，與此同時二者粘貼面間的空氣也逐漸被排出。此種方法不會殘留氣泡、鋼板粘結(jié)效果好，但對混凝土表面平整性要求嚴(yán)格。

粘貼碳纖維布：這是一種利用粘結(jié)材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，利用碳纖維布優(yōu)越的抗拉性能達(dá)到修補裂縫目的的新型技術(shù)。

混凝土損傷自修復(fù)：這種方法源于生物組織受傷部位能自行愈合的機理，通過在混凝土材料中復(fù)合具有修復(fù)功能的材料使混凝土內(nèi)部事先形成自愈合的系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時，粘結(jié)材料被釋放流出并深入微裂縫，主動地使裂縫重新愈合以恢復(fù)混凝土材料的性能。此種方法目前尚處于起步研發(fā)階段，仍有很多問題亟待解決[5-7]。

6 結(jié)束語

混凝土裂縫不但會降低結(jié)構(gòu)的強度穩(wěn)定性，影響使用功能，而且會使鋼筋銹蝕、混凝土碳化、承載能力降低，而其在混凝土結(jié)構(gòu)又是不可避免的一種現(xiàn)象，因此對混凝土裂縫成因、檢測以及修補技術(shù)進(jìn)行研究對于確?；炷两Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、使用年限是十分必要的。本文分析探討了混凝土橋梁裂縫的成因、檢測及修補技術(shù)，以期在工程實踐中未雨綢繆。

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U445

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.22.052

2095－6835（2020）22－0122－02

火東存（1990—），女，甘肅蘭州人，碩士，講師，研究方向為橋梁與隧道工程。

〔編輯：王霞〕