灌漿加固法在橋梁梁板裂縫維修加固中的應(yīng)用探析
2015-06-15
一、灌漿加固法概述
灌漿法加固法系用壓漿泵將各種樹(shù)脂漿液、水泥漿液或聚合物水泥漿等膠結(jié)料壓入裂縫中，由于其凝結(jié)、硬化而起到補(bǔ)縫作用，達(dá)到恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性。灌漿法包括水泥灌漿法和化學(xué)灌漿法兩種。水泥灌漿法只能填充裂縫和承受壓力，不能抵抗拉應(yīng)力和剪應(yīng)力;化學(xué)灌漿法能將裂縫兩邊的混凝士豁結(jié)在一起，并有抗拉強(qiáng)度和抗變形能力，目前多采用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)對(duì)裂縫進(jìn)行整修。此法適用于裂縫寬度較大、深度較深的裂縫修補(bǔ)，尤其是受力裂縫的修補(bǔ)，處理效果好。
二、化學(xué)灌漿法加固原理
用化學(xué)灌漿的方法封閉裂縫，保護(hù)鋼筋及水泥混凝土。原理：低壓速灌工法系把鑲有彈簧的注膠底座每隔一定距離粘貼在裂縫上，整條裂縫用封縫膠封閉，然后向注膠底座的注膠口內(nèi)注入灌縫樹(shù)脂。灌縫樹(shù)脂在彈簧的收縮壓力作用下，可將裂縫中積存的空氣壓入混凝土結(jié)構(gòu)的毛細(xì)孔中，通過(guò)混凝土的自然“呼吸”作用排除體外，避免了“氣阻”現(xiàn)象的產(chǎn)生，確保灌縫修補(bǔ)的施工質(zhì)量。并通過(guò)混凝土構(gòu)件的毛細(xì)作用，可以將灌縫樹(shù)脂充分滲透到裂縫深處。
三、加固方法與施工工序
1交通標(biāo)志和安全設(shè)施設(shè)置
首先在施工區(qū)前方靠開(kāi)放口處封閉右半幅，禁止車(chē)輛通行，車(chē)輛經(jīng)開(kāi)放口改道左半幅并依次行駛，禁止超車(chē)，在下一開(kāi)放口駛回原車(chē)道。因此，在正在施工橋面迎車(chē)方向的相應(yīng)距離內(nèi)按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置交通組織施工警示標(biāo)志和路障等設(shè)施。
2技術(shù)措施
為保證施工安全和橋上交通安全還將采取如下施工技術(shù)措施：設(shè)置專人進(jìn)行交通疏導(dǎo)，避免因施工而導(dǎo)致橋上交通擁塞，車(chē)流不暢、產(chǎn)生堵車(chē)等現(xiàn)象；路上施工工人必須穿反光背心；禁止工人在路上打鬧、胡亂穿行；車(chē)輛過(guò)橋時(shí)限速行駛，時(shí)速不超過(guò)40km；施工工具擺放整齊，收工后清理好現(xiàn)場(chǎng)；施工車(chē)輛保證車(chē)況良好，前后掛醒目的施工車(chē)輛標(biāo)志牌；施工車(chē)輛按照規(guī)定順行，不隨意停車(chē)；設(shè)置專人夜間值班看護(hù)路面上的施工警示標(biāo)志，并對(duì)由風(fēng)或車(chē)輛原因發(fā)生錯(cuò)位的標(biāo)志予以調(diào)正。
3灌漿材料
近年來(lái)應(yīng)用最多的化學(xué)灌漿材料是水玻璃、聚氨酯和環(huán)氧樹(shù)脂漿材。環(huán)氧樹(shù)脂一般粘度都較大，制成化灌漿材一般都要添加有機(jī)溶劑，最大的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，止水效果好，缺點(diǎn)是氣味大，調(diào)節(jié)凝膠時(shí)間要求高；水玻璃漿材是化學(xué)灌漿史上最早使用的化學(xué)灌漿漿材，同時(shí)也是目前使用最廣泛的化學(xué)灌漿漿材之一，該漿材具有無(wú)毒、粘度小、可灌性好等優(yōu)點(diǎn)，外漿材價(jià)格較低是個(gè)重要因素，該漿材不足處為調(diào)節(jié)不夠穩(wěn)定、凝膠強(qiáng)度很低和凝膠穩(wěn)定性較差，金屬離子易脫溶等，現(xiàn)多半用在臨時(shí)或半永久工程中；水溶性聚氨酯漿材可灌性好，止水效果最好，但強(qiáng)度偏低。
4施工工藝流程
施工工藝流程如下：
裂縫的測(cè)量與記錄裂→縫表面處理→標(biāo)注灌漿底座的位置→配置灌漿材料→封閉裂縫→粘接灌漿底座→注入灌漿材料→養(yǎng)護(hù)
5施工方法及措施
?。?）裂縫的測(cè)量和記錄
測(cè)量裂縫的位置、寬度、長(zhǎng)度，并在施工圖紙上標(biāo)出，做詳盡的裂縫現(xiàn)狀圖；由于構(gòu)架內(nèi)部的裂縫之間可能并不相連，應(yīng)進(jìn)行充分地調(diào)查。
?。?）表面處理
①用鋼絲刷清除裂縫附近5cm范圍內(nèi)浮漿和灰塵。對(duì)較寬裂縫，沿裂縫深度鑿除裂縫表面混凝土，以露出新鮮混凝土層為宜。
?、谔蕹p口表面的松散雜物，用氣壓為0.2MPa以上的壓縮空氣清除槽內(nèi)浮塵，并用蘸有丙酮的棉紗擦洗。
③為了保證裂縫與成分之間的完整貼合，并且在后來(lái)的工作中不發(fā)生斷裂的不良情況，可能需要對(duì)于裂縫不規(guī)則，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜者進(jìn)行鑿槽，鑿槽工藝之前將內(nèi)部所具有的碎石利用清理工具進(jìn)行清理以及干燥。將管道埋進(jìn)地下。距離應(yīng)當(dāng)在20cm與50cm左右。這個(gè)數(shù)字應(yīng)當(dāng)根據(jù)裂縫的尺寸來(lái)決定，為了減少漏漿問(wèn)題的發(fā)生。采用能夠防止?jié){液流出的材料，選用正確的材料以及采用正確的施工方法是完成封堵工作的關(guān)鍵問(wèn)題，在材料的選擇上應(yīng)當(dāng)參考力學(xué)原理以及說(shuō)明書(shū)等，找到材料后，以上工序能夠帶來(lái)質(zhì)量的良好保證。
?。?）粘貼灌膠底座
清縫處理后，粘貼灌膠底座，要保證灌膠底座的孔心與裂縫重合，灌膠底座的間距沿縫長(zhǎng)依縫的寬窄以35~50cm為宜，原則上寬縫可稀、窄縫要密，灌膠底座上的注射器須預(yù)先留1~2個(gè)作為出氣孔。
?。?）封縫
對(duì)壓漿區(qū)域的裂縫，無(wú)論縫寬大小，原則上都應(yīng)同時(shí)封閉，以防裂縫相互貫通而跑氣跑膠；將封縫膠按設(shè)計(jì)比例稱量準(zhǔn)確后放置調(diào)和板上，調(diào)和均勻。一次調(diào)和量以可使用時(shí)間內(nèi)用完為準(zhǔn)，一般不超過(guò)45min；將拌和好的封縫膠均勻地刮涂在構(gòu)件表面裂縫處，使其將裂縫完全封閉；膩?zhàn)硬荒芡康锰』蛱?，封縫膩?zhàn)拥耐磕▽挾葢?yīng)以2~3cm，厚度2mm為宜；封縫完畢后，為確保固化，環(huán)氧膩?zhàn)討?yīng)至少養(yǎng)護(hù)12h以上；根據(jù)季節(jié)及溫度的不同，有時(shí)需要養(yǎng)護(hù)一晝夜以上。
?。?）密封檢查（氣檢）
封縫材料固化后，（大約12h），沿縫涂刷一層肥皂水，并從灌漿嘴中通入氣壓為0.2MPa的壓縮空氣，檢查縫的密封效果。對(duì)漏氣部位進(jìn)行補(bǔ)封處理。
?。?）灌漿
漿液配制：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的實(shí)際情況，進(jìn)行化學(xué)灌漿的配置。
?。?）養(yǎng)護(hù)清理
灌漿結(jié)束后，保證灌膠底座不被擾動(dòng)；待漿液完全固化后（一般為12h），可將灌膠底座和注射器清理回收。
?。?）質(zhì)量檢測(cè)
進(jìn)行仔細(xì)負(fù)責(zé)的竣工檢查不僅可以對(duì)隱藏的質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行查找并及時(shí)修復(fù)，還可以為日后施工做出警醒，防止再次發(fā)生。組織設(shè)計(jì)與監(jiān)理單位對(duì)灌漿質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)灌漿結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。若該區(qū)域各項(xiàng)指標(biāo)均合格，則即可認(rèn)為灌漿工程質(zhì)量合格。對(duì)不合格的區(qū)域進(jìn)行返工作業(yè)，設(shè)計(jì)合理的返工計(jì)劃。
四、安全生產(chǎn)
?、佻F(xiàn)場(chǎng)所有特殊工種均嚴(yán)格執(zhí)行持證上崗制度；嚴(yán)格執(zhí)行班前講話制度，強(qiáng)調(diào)安全、安全再安全的全體安全意識(shí)，嚴(yán)防安全事故的發(fā)生；②每班作業(yè)前對(duì)作業(yè)平臺(tái)的各關(guān)鍵部位和施工用電設(shè)備等勻需按照有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)確認(rèn)合格后并在班組兼職安全員簽字后才能進(jìn)行施工。在兩班交接作業(yè)時(shí)必須有安全交接記錄；③進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須戴安全帽和安全帶；不得穿拖鞋進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)；施工人員必須穿絕緣防滑鞋才能進(jìn)行施工作業(yè)；④施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙，在現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)外，嚴(yán)格遵守有關(guān)防火的規(guī)定，并鄭重強(qiáng)調(diào)：防火責(zé)任人必須真正負(fù)起責(zé)任；臨時(shí)照明線路，必須有持證電工統(tǒng)一架設(shè)；按規(guī)定位置安放好消防器材；⑤施工時(shí)要注意帶口罩、護(hù)目鏡和防護(hù)手套等安全防護(hù)用品；使用零星工具應(yīng)注意在使用完畢后放入工具包內(nèi)，嚴(yán)禁放在操作平臺(tái)上，以防止墜落傷人。每班作業(yè)完畢均須對(duì)所用工具進(jìn)行清點(diǎn)，確定后才能下班；⑥為保證用電安全堅(jiān)持一機(jī)一閘一漏電保護(hù)器、三相五線制和保護(hù)零線重復(fù)接地做法。無(wú)論是發(fā)電設(shè)備，還是閘箱，一律設(shè)加鎖蓋防雨罩，施工臨時(shí)電路按規(guī)程要求架設(shè)；⑦用電前對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，以驗(yàn)證設(shè)備的安全可靠性；臨時(shí)電源的導(dǎo)線不得有破損，對(duì)于導(dǎo)線的接頭必須用絕緣膠布及防水膠布包好或用專用接頭；⑧安全負(fù)責(zé)人或工長(zhǎng)要每天進(jìn)行班前安全教育和隨時(shí)安全檢查。
五、結(jié)束語(yǔ)
使用化學(xué)灌漿技術(shù)能夠保證縫口與兩側(cè)混凝土進(jìn)行有效膠結(jié)，提高了施工效率，施工單位要按照“管理程序化、制度標(biāo)準(zhǔn)化”的做法，避免了個(gè)人思維和隨意性給維修加固造成的不利因素，把經(jīng)驗(yàn)式管理轉(zhuǎn)化為規(guī)范管理，把隨意性決策轉(zhuǎn)化為程序化管理；使化學(xué)灌漿加固法在橋梁梁板裂縫維修加固中的應(yīng)用收到良好的加固效果。
