灌浆加固法在桥梁梁板裂缝维修加固中的应用探析
2015-06-15
一、灌浆加固法概述
灌浆法加固法系用压浆泵将各种树脂浆液、水泥浆液或聚合物水泥浆等胶结料压入裂缝中，由于其凝结、硬化而起到补缝作用，达到恢复结构的整体性。灌浆法包括水泥灌浆法和化学灌浆法两种。水泥灌浆法只能填充裂缝和承受压力，不能抵抗拉应力和剪应力;化学灌浆法能将裂缝两边的混凝士豁结在一起，并有抗拉强度和抗变形能力，目前多采用环氧树脂来对裂缝进行整修。此法适用于裂缝宽度较大、深度较深的裂缝修补，尤其是受力裂缝的修补，处理效果好。
二、化学灌浆法加固原理
用化学灌浆的方法封闭裂缝，保护钢筋及水泥混凝土。原理：低压速灌工法系把镶有弹簧的注胶底座每隔一定距离粘贴在裂缝上，整条裂缝用封缝胶封闭，然后向注胶底座的注胶口内注入灌缝树脂。灌缝树脂在弹簧的收缩压力作用下，可将裂缝中积存的空气压入混凝土结构的毛细孔中，通过混凝土的自然“呼吸”作用排除体外，避免了“气阻”现象的产生，确保灌缝修补的施工质量。并通过混凝土构件的毛细作用，可以将灌缝树脂充分渗透到裂缝深处。
三、加固方法与施工工序
1交通标志和安全设施设置
首先在施工区前方靠开放口处封闭右半幅，禁止车辆通行，车辆经开放口改道左半幅并依次行驶，禁止超车，在下一开放口驶回原车道。因此，在正在施工桥面迎车方向的相应距离内按照国家相关规定和标准设置交通组织施工警示标志和路障等设施。
2技术措施
为保证施工安全和桥上交通安全还将采取如下施工技术措施：设置专人进行交通疏导，避免因施工而导致桥上交通拥塞，车流不畅、产生堵车等现象；路上施工工人必须穿反光背心；禁止工人在路上打闹、胡乱穿行；车辆过桥时限速行驶，时速不超过40km；施工工具摆放整齐，收工后清理好现场；施工车辆保证车况良好，前后挂醒目的施工车辆标志牌；施工车辆按照规定顺行，不随意停车；设置专人夜间值班看护路面上的施工警示标志，并对由风或车辆原因发生错位的标志予以调正。
3灌浆材料
近年来应用最多的化学灌浆材料是水玻璃、聚氨酯和环氧树脂浆材。环氧树脂一般粘度都较大，制成化灌浆材一般都要添加有机溶剂，最大的优点是强度高，止水效果好，缺点是气味大，调节凝胶时间要求高；水玻璃浆材是化学灌浆史上最早使用的化学灌浆浆材，同时也是目前使用最广泛的化学灌浆浆材之一，该浆材具有无毒、粘度小、可灌性好等优点，外浆材价格较低是个重要因素，该浆材不足处为调节不够稳定、凝胶强度很低和凝胶稳定性较差，金属离子易脱溶等，现多半用在临时或半永久工程中；水溶性聚氨酯浆材可灌性好，止水效果最好，但强度偏低。
4施工工艺流程
施工工艺流程如下：
裂缝的测量与记录裂→缝表面处理→标注灌浆底座的位置→配置灌浆材料→封闭裂缝→粘接灌浆底座→注入灌浆材料→养护
5施工方法及措施
（1）裂缝的测量和记录
测量裂缝的位置、宽度、长度，并在施工图纸上标出，做详尽的裂缝现状图；由于构架内部的裂缝之间可能并不相连，应进行充分地调查。
（2）表面处理
①用钢丝刷清除裂缝附近5cm范围内浮浆和灰尘。对较宽裂缝，沿裂缝深度凿除裂缝表面混凝土，以露出新鲜混凝土层为宜。
②剔除缝口表面的松散杂物，用气压为0.2MPa以上的压缩空气清除槽内浮尘，并用蘸有丙酮的棉纱擦洗。
③为了保证裂缝与成分之间的完整贴合，并且在后来的工作中不发生断裂的不良情况，可能需要对于裂缝不规则，内部结构复杂者进行凿槽，凿槽工艺之前将内部所具有的碎石利用清理工具进行清理以及干燥。将管道埋进地下。距离应当在20cm与50cm左右。这个数字应当根据裂缝的尺寸来决定，为了减少漏浆问题的发生。采用能够防止浆液流出的材料，选用正确的材料以及采用正确的施工方法是完成封堵工作的关键问题，在材料的选择上应当参考力学原理以及说明书等，找到材料后，以上工序能够带来质量的良好保证。
（3）粘贴灌胶底座
清缝处理后，粘贴灌胶底座，要保证灌胶底座的孔心与裂缝重合，灌胶底座的间距沿缝长依缝的宽窄以35~50cm为宜，原则上宽缝可稀、窄缝要密，灌胶底座上的注射器须预先留1~2个作为出气孔。
（4）封缝
对压浆区域的裂缝，无论缝宽大小，原则上都应同时封闭，以防裂缝相互贯通而跑气跑胶；将封缝胶按设计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，一般不超过45min；将拌和好的封缝胶均匀地刮涂在构件表面裂缝处，使其将裂缝完全封闭；腻子不能涂得太薄或太窄，封缝腻子的涂抹宽度应以2~3cm，厚度2mm为宜；封缝完毕后，为确保固化，环氧腻子应至少养护12h以上；根据季节及温度的不同，有时需要养护一昼夜以上。
（5）密封检查（气检）
封缝材料固化后，（大约12h），沿缝涂刷一层肥皂水，并从灌浆嘴中通入气压为0.2MPa的压缩空气，检查缝的密封效果。对漏气部位进行补封处理。
（6）灌浆
浆液配制：根据现场施工的实际情况，进行化学灌浆的配置。
（7）养护清理
灌浆结束后，保证灌胶底座不被扰动；待浆液完全固化后（一般为12h），可将灌胶底座和注射器清理回收。
（8）质量检测
进行仔细负责的竣工检查不仅可以对隐藏的质量问题进行查找并及时修复，还可以为日后施工做出警醒，防止再次发生。组织设计与监理单位对灌浆质量进行检查，对灌浆结果进行评定。若该区域各项指标均合格，则即可认为灌浆工程质量合格。对不合格的区域进行返工作业，设计合理的返工计划。
四、安全生产
①现场所有特殊工种均严格执行持证上岗制度；严格执行班前讲话制度，强调安全、安全再安全的全体安全意识，严防安全事故的发生；②每班作业前对作业平台的各关键部位和施工用电设备等匀需按照有关的标准进行检验，经检验确认合格后并在班组兼职安全员签字后才能进行施工。在两班交接作业时必须有安全交接记录；③进入施工现场必须戴安全帽和安全带；不得穿拖鞋进入现场；施工人员必须穿绝缘防滑鞋才能进行施工作业；④施工现场严禁吸烟，在现场内外，严格遵守有关防火的规定，并郑重强调：防火责任人必须真正负起责任；临时照明线路，必须有持证电工统一架设；按规定位置安放好消防器材；⑤施工时要注意带口罩、护目镜和防护手套等安全防护用品；使用零星工具应注意在使用完毕后放入工具包内，严禁放在操作平台上，以防止坠落伤人。每班作业完毕均须对所用工具进行清点，确定后才能下班；⑥为保证用电安全坚持一机一闸一漏电保护器、三相五线制和保护零线重复接地做法。无论是发电设备，还是闸箱，一律设加锁盖防雨罩，施工临时电路按规程要求架设；⑦用电前对用电设备进行严格的检查，以验证设备的安全可靠性；临时电源的导线不得有破损，对于导线的接头必须用绝缘胶布及防水胶布包好或用专用接头；⑧安全负责人或工长要每天进行班前安全教育和随时安全检查。
五、结束语
使用化学灌浆技术能够保证缝口与两侧混凝土进行有效胶结，提高了施工效率，施工单位要按照“管理程序化、制度标准化”的做法，避免了个人思维和随意性给维修加固造成的不利因素，把经验式管理转化为规范管理，把随意性决策转化为程序化管理；使化学灌浆加固法在桥梁梁板裂缝维修加固中的应用收到良好的加固效果。
