论桥梁梁体开裂裂缝加固处理
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摘要：近年来，混凝土桥梁开裂是工程中比较常见的病害。本文介绍了混凝土桥梁裂缝产生的种类及一般的处理方法。
中图分类号：TV698.2+31文献标识码：A文章编号：
引 言：随着经济发展，一些桥梁由于运营时间较长，出现梁体开裂现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀、混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力。因此要对梁体开裂裂缝进行认真研究、区别对待，针对成因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全、稳定地工作。混凝土桥梁裂缝产生的原因千差万别，在工程实践中，只有掌握各种常见裂缝的形成机理，才能采取有效措施，防止裂缝的出现。
1裂缝的分类及其处理方案
1.1从结构受力的角度来分：一种为结构裂缝；一种为非结构裂缝。两种裂缝的加固治理措施各有不同。结构裂缝主要表现为横向裂缝（垂直于跨度方向）或通缝；非结构裂缝主要表现为纵向裂缝。非结构裂缝在处理时又分为裂缝宽度小于0.16mm和裂缝宽度大于0.16mm两种。
1.2桥梁专家通过技术论证会确定了桥梁病害加固处理方案。
（1）裂缝或微裂缝宽度在0.16mm以下的，采用表面涂刷结构胶封闭裂缝处理。
（2）缝宽超过0.16mm的，采用压力灌注结构胶进行修补，在腹板、翼缘板、横隔板部位的需横向粘贴两层玻璃纤维布；在马蹄部位的需横向粘贴两层、纵向粘贴一层碳纤维布，纤维布长度从裂缝两端向外延伸各1.0m，裂缝在梁底、蹄部位的碳纤维布宽度为包到马蹄两侧内折角；裂纹在腹板、翼缘板及横隔板部位的纤维布宽度应确保在裂缝两侧各1.0m。
（3）斜向、横向裂缝考虑到影响结构受力因素，在采用压力灌注结构胶进行修补后，在马蹄部位横向粘贴两层、纵向粘贴三层碳纤维布，在腹板翼缘板部位与裂缝垂直方向粘贴两层碳纤维布。纤维布长度与宽度同非结构裂缝纤维布粘贴的长度和宽度。
2桥梁裂缝加固处理施工方法
2.1采用JN-F封口胶施工
JN-F封口胶系A、B两组分腻子状环氧树脂类胶粘剂，常温下按配胶比例A ∶ B=100 ∶ 30进行配胶，固化后其抗压强度可达80MPa以上。在裂缝两侧各5cm宽度沿缝长范围内将表面砼打磨清洁干净，不得有油污、砂粒及浮浆等杂质，并用酒精清洗干净后按推荐配胶比例称取JN-F封口胶于洁净干燥容器中，用灰刀搅拌至色泽完全一致，最后用灰刀沿裂缝反复涂刮并均匀涂抹一层厚约2mm宽5cm左右的JN-F胶泥，待其固化后即可。
2.2采用JN-L低粘度灌缝胶灌注裂缝
（1）裂缝处理。用钢丝刷等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮碴及松散层等污物，刷除浮灰，用酒精沿缝两侧3cm范围内擦拭干净。
（2）设置灌浆嘴。在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部必须设置灌浆嘴，灌浆嘴的间距视裂缝大小、走向及结构形式而定，一般为30cm左右。在一条裂缝上必须设置有进浆、排气或出浆口。灌浆嘴可先用JN-F封口胶粘贴在预定位置，应特别注意防止堵塞灌浆嘴。
（3）封缝及封缝检查。封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量。裂缝的封闭使用JN-F封口胶，封口胶的施工，严格按上述工艺进行。待封口胶固化8h后进行试漏检验，可用压缩空气验，漏气处必须再进行封闭。
（4）配制灌注胶液。按推荐比例准确称量两组胶液并混合均匀。从胶液混合开始到注胶操作应在45分钟内完成。
（5）灌浆。注胶操作应使用专用的注胶器具。根据裂缝区域的大小，可采用单孔灌浆或分区群孔灌浆。灌浆压力常采用0.2MPa，在保证灌浆顺畅的情况下，采用较低的灌注压力和较长的灌注时间可获得更好的灌注效果。当最后一个出浆口出胶且出胶速率保持稳定后，再保持压注10分钟左右即可停止灌浆。
2.3粘贴碳纤维布
碳纤维加固材料由碳纤维片材及其配套专用胶组成。碳纤维片材包括碳纤维布和碳纤维板，全部采用进口碳纤维原丝生产，是目前工程材料中强度非常高的材料。它具有强度高、重量低、耐腐蚀、施工方便等优点，在加固修补砼结构时可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高砼结构的承载力，改善其受力性能，达到高效补强的目的。其施工工艺为：
（1）砼表面处理。
在需粘贴碳纤维布范围内将砼面层彻底打磨，清除浮灰，并用酒精清洗干燥，表面凸出部分用切割机或砂轮机将其修平。
（2）底胶施工。
底胶是一种渗透力很强的胶体，可以使碳纤维布与原砼很好地粘贴。施工时底胶A、B两组分别按规定比例称量，倒入洁净容器中并搅拌均匀，用毛刷在砼表面均匀涂刷，胶表面干燥以后，可视情况进行多次涂刷，但涂层厚不超过0.4mm。以手指触感干燥为胶固化标准，之后再进行下道工序。
（3）找平胶施工。
待底胶固化后，混凝土表面气孔及缺陷应使用找平胶补平。存在凹陷部位时，将配制好的找平胶用刮刀嵌刮进行修补填平，模板接缝处错台应用砂轮机打磨或用找平胶填补，转角的处理应提前用砂轮机打磨圆顺或用找平胶将其修补为光滑的圆弧，半径不小于20mm。找平胶固化以手指触感干燥为宜，方可再进行下道工序。
（4）粘贴碳纤维布。
梁体裂缝和受剪加固宜用u型粘贴。梁体受弯加固宜用横向条形粘贴。按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布。配制、搅拌粘贴胶然后用毛刷均匀涂刷于所粘贴部位，在搭接、拐角部位适当多涂些胶体。碳纤维布沿受力方向的搭接长度不小于10cm，各层搭接位置应相互错开。用光滑的刮板在碳纤维布表面沿同一方向反复刮压至粘贴胶渗出碳纤维布表面，使碳纤维布充分浸润粘贴胶。多层粘贴应重复以上步骤，最后在最外一层碳纤维布的外表面均匀涂抹一层粘贴胶。
2.4粘贴钢板
（1）螺栓钻孔。先在预定的位置钻化学螺栓孔位，孔径为26mm，孔深不小于25cm。
（2）植化学螺栓。先把化学药包放入钻好的孔内，用专门电锤将其打碎搅拌均匀，再把化学螺栓旋转入孔内。
（3）表面处理。包括砼表面和钢板粘贴面处理，这是最为关键的部位，必须按要求处理合格方能进行粘贴。用砂轮机对旧砼粘合面进行打磨，除去3mm厚表层，直到完全露出新混凝土面，并用无油压缩空气吹除干净粉粒。待完全干燥后用丙酮擦拭干净。对粘贴钢板面可用砂轮打磨，直至出现金属光泽，打磨粗糙度应尽可能大，打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直，其后用丙酮擦拭干净。
（4）配胶。按推荐比例A ∶ B=100 ∶ 30准确称量两种胶体，倒入洁净容器内用抹刀按同一方向进行搅拌，直至色泽完全一致为止。
（5）粘贴钢板。胶粘剂配制好后，用抹刀同时涂抹在已处理好的砼粘合面和钢板粘合面上，应用少量的胶于粘合面来回刮抹数遍，再涂抹至所需厚度，中间厚，两边薄。然后将钢板对准化学螺栓孔粘贴于预定位置。钢板粘贴后，用铁锤沿粘贴面轻敲钢板，如无空洞声，表示已粘贴密实，否则应剥下钢板重新补胶粘贴。
（6）固定与加压。钢板粘贴好后立即上紧化学螺栓的螺帽，以使胶粘剂刚好从钢板边缘挤出为度。
（7）钢板表面防腐处理。钢板粘贴好后，应按设计要求进行防腐处理。
3结束语
大量的工程实践和理论分析表明，几乎所有的混凝土构件均有裂缝，只是有些裂缝很细小，允许其存在，其并不影响结构的正常使用；有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下，会不断产生和扩展，引起钢筋腐蚀，使混凝土结构的强度和刚度受到削弱，耐久性降低，危害结构的正常使用，因此对出现的裂缝必须认真分析其种类及成因，采取相应措施加以控制和弥补。
参考文献：
[1] 杨光强.市政桥梁结构性与构造性病害及防治[J].中国高新技术企业，2008.
[2] 王宗林.桥梁病害诊断与改造加固方法[M].北京：人民交通出版社，2006.