浅析混凝土桥梁裂缝处治的方法

陈小勇 马新锋

目前，在我国很多地方和地区混凝土桥梁在使用过程中出现裂缝，为保证混凝土桥梁有良好的耐久性和结构安全，需要进行裂缝处治和加固的施工工艺。笔者根据混凝土桥梁结构特点，本文从三个方面介绍裂缝处理的施工方法:1)普通裂缝的封闭处理;2)混凝土表面破损的处治;3)胀裂、松散的混凝土的处治。

1 普通裂缝的封闭处理

1.1 材料

使用XYPEX(赛柏斯)浓缩剂封闭，性能指标应符合GB 18445-2001水泥基渗透结晶型防水涂料的规定。

针对主桥箱梁、引桥空心板、盖梁及墩柱表面裂缝:

1)当裂缝宽度小于0.4 mm，用XYPEX浓缩剂刷在裂缝表面，涂刷宽度200mm。2)当裂缝宽度大于0.4mm，先开“U”形槽，用XYPEX浓缩剂半干料团填槽，然后用XYPEX浓缩剂涂刷在裂缝表面，涂刷宽度200mm。

1.2 宽度小于0.4mm的裂缝修补施工步骤

1)XYPEX浓缩剂不能在雨中或环境温度低于4℃时使用。2)由于XYPEX在混凝土中结晶形成过程的前提条件需要湿润，所以无论新浇筑的，还是旧有的混凝土，都要用水浸透，但不能有明水。3)混凝土基面应当粗糙、干净，以提供充分开放的毛细管系统以利于渗透。所以对于使用钢模或表面有反碱、尘土、各种涂料、薄膜、油漆及油污或者其他外来物都必须进行处理，要用凿击、喷砂、酸洗(盐酸)、钢丝刷刷洗、高压水冲等(如使用盐酸腐蚀法，必须先用水打湿，酸处理后表面应用水彻底冲净)。结构表面如有缺陷、裂缝、蜂窝麻面均应修凿、清理。4)将XYPEX与干净的水调合(水内要求无盐和无有害成分)。混合时可用手电钻装上有叶片的搅拌棒或戴上胶皮手套用手及抹子来搅和。5)混料时要掌握好料、水的比例，一次不宜调多，要在30m in内用完，混合物变稠时要频繁搅动，中间不能加水。每次混合料必须用完，如发现桶内有块状物，则应将桶清洗干净，方能再次使用。6)在养护过程中必须用净水，必须在初凝后使用喷雾式，一定要避免涂层被破坏。一般每天需喷水 5次，连续 3 d，在热天或干燥天气要多喷几次，防止涂层过早干燥。7)在养护过程中，必须在施工后 48 h内防避雨淋、霜冻、日晒、风吹、污水及 2℃以下的低温。在空气流通很差的情况下，需用风扇或鼓风机帮助养护(如箱室内部)。露天施工用湿草袋覆盖较好，如果使用塑料膜作为保护层，必须注意架开，以保证涂层的“呼吸”及通风。

1.3 宽度超过0.4mm的裂缝修补施工步骤

1)开槽。把裂缝挖空呈25mm宽，35mm深的“U”形槽，“V”形槽是不允许的。

2)清理与润湿。除掉松散物质，用水浸渍基面。让水浸透混凝土然后去掉表面上的明水。

3)刷底浆。按容积把5份料2份水调和成XYPEX浓缩剂灰浆，在槽内和沿槽口的两面宽 150mm处涂一层灰浆。

4)填缝(用XYPEX浓缩剂半干料团)。当灰浆干燥约10min，但仍然有粘着性的时候，用XYPEX浓缩剂按体积取6份料 1份水混合的半干料团填满槽与表面平齐。

5)表面刷浆。稍微用水洒湿填缝的表面，然后在所修复的区域上再涂一道XYPEX浓缩剂灰浆。

6)养护。在 3 d内，定期喷洒雾状水进行养护。

2 混凝土表面破损处理

2.1 材料

混凝土表面破损处理选用Ⅰ级聚合物砂浆，基本性能指标应符合 GB 50367-2006混凝土结构加固设计规范的规定。

2.2 施工步骤

剥落破损表面松散混凝土，如有外露钢筋，需对钢筋进行除锈，然后对破损表面充分凿毛洗净，最后涂抹聚合物砂浆。

2.3 施工注意事项

1)施工平均气温 5℃～30℃的地方施工，如需施工，应按照混凝土工程设计中的混凝土温度规定;2)渗透性聚合砂浆材料的保管应注意防冻和夏天阳光直接照射及雨淋。材料拌和，稠度大时不得加水稀释;3)根据聚合砂浆的使用量和施工层的厚薄，须使施工成品在30min～240m in内维持湿润状态，已施工的灰浆须防止冻结、雨淋、水浸等;4)基面处理工序中须保证将表面涂层和风化层清除，露出新鲜混凝土。

3 胀裂、松散混凝土的处治

3.1 材料

碳纤维布选用碳纤维布材Ⅰ级，单位面积纤维质量为300g/m2;碳纤维浸渍、粘贴用胶粘剂选用 A级胶;或日本东丽碳纤维布规格300 g/m2，日本KONYBOND的底层环氧树脂E810L和浸渍环氧树脂 E25000。

浸渍、粘贴用胶粘剂相适配;碳纤维布和胶的安全性能指标均应符合JTG/T J22-2008公路桥梁加固设计规范的规定。

3.2 施工步骤

1)混凝土基面的处理。a.先将混凝土表面的劣化层去除、磨平。b.对于胀裂、松散的混凝土，先凿除松散部分，对基面尖锐凸起的部位用混凝土磨片角磨机进行倒角处理，打磨至圆滑(R≥3 cm)，避免碳纤维布因弯曲过小而损伤。c.清洗基面上的粉尘，确保基面干净。

2)涂底胶。a.根据标准用量，按底胶规定的比例把底胶主剂和固化剂置于配胶容器中搅拌均匀。b.用毛刷均匀、无遗漏地将底胶涂在需补强的混凝土表面，底胶涂布面边界应不小于所粘贴的碳纤维布大小。c.施工部位的温度应在 5℃～40℃，相对湿度应小于70%，风干期注意防水、防尘。d.等底胶硬化后，磨去凸起部分。

3)表面找平层。a.底胶指触干燥后，若发现粘贴表面上有缺损，应用找平胶进行刮填修补，保证无明显高度差、坑洼平缓顺畅。整平材料的调制和使用注意事项与底胶相同。b.找平后须确认混凝土表面平整，避免被水和灰尘污染。

4)粘贴碳纤维布。a.裁剪碳纤维布。b.根据粘结胶的标准用量，按粘结胶使用说明规定的比例把粘结胶主剂和固化剂置于配胶容器中搅拌均匀。c.用毛刷均匀地将粘结胶涂在选定的混凝土表面，粘结胶涂布面应不小于所粘贴的碳纤维布大小。d.在已涂好粘结胶的混凝土表面铺覆碳纤维布，碳纤维布的铺覆方向符合设计要求，一层中各张布之间的搭接应在纤维方向进行，并且搭接宽度应不小于10 cm。e.二层粘贴，应在纤维表面粘结胶凝胶固化至指触干燥后方可进行下一层碳纤维布的铺覆。

5)碳纤维布粘贴的质量标准。a.粘结胶浸润碳纤维布良好; b.碳纤维布粘贴密实与混凝土结合达到 100%以上;c.碳纤维布方向不发生弯曲;d.顺纤维布方向搭接长度不小于10 cm，各层之间的搭接部位不得位于同一条线上，必须错开至少50 cm;e.碳纤维布规格、贴片位置、长度、宽度、纤维方向、层数符合设计规定;f.涂刷表面防护胶。在粘贴碳纤维并形成复合材料凝胶固化后，在复合层表面采用毛刷和刮板均匀涂刷表面防护胶，形成防护层; g.表面涂装。采用水泥砂浆和 801胶混合，涂刷于碳纤维表面，以便与混凝土颜色一致。

6)粘贴碳纤维布施工验收要求。a.在粘贴碳纤维布施工过程中，施工单位必须有工艺工序质量检验单，每一工序必须达到设计和规范要求，经现场监理检验合格后，方可进入下一步工序，未经检验合格的施工工序，均不得进行下一步施工。b.用小锤轻轻敲击空鼓，少量空鼓(＜3 cm)便视为合格，对不合格的空鼓进行灌胶处理。c.所有产品都有产品合格证、产品质量出厂检验报告，进口产品有进口报关单，各项性能指标应符合国家技术规程要求。d.碳纤维片材加固混凝土结构粘结强度现场检测应符合JTG/T J 22-2008公路桥梁加固设计规范附录D的规定。

4 结语

裂缝处治用的各种材料市场购买容易，施工工艺简单、施工效果明显、施工工期短、对周围影响小等，能带来良好的技术经济效益和社会效益。关键是提高了混凝土桥梁的结构安全和使用寿命。

[1] 郭占诚，周振中，刘洪波.混凝土桥梁裂缝产生原因浅析[J].山西建筑，2009，35(30):331-332.