隨著橋梁使用的時(shí)間增長(zhǎng)，橋梁難免會(huì)出現(xiàn)一些裂縫，這些縫隙需要及時(shí)檢測(cè)，及時(shí)修補(bǔ)，本文就從橋梁縫隙產(chǎn)生的原因入手，提出了應(yīng)對(duì)橋梁縫隙的補(bǔ)救措施。

　　《橋梁建設(shè)》現(xiàn)由中國(guó)鐵路工程總公司主管，中鐵大橋局集團(tuán)有限公司主辦，中鐵大橋局集團(tuán)武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。《橋梁建設(shè)》主要報(bào)道和交流我國(guó)橋梁工作者在科技、設(shè)計(jì)、施工等方面的實(shí)踐成果和理論探討，重點(diǎn)突出橋梁工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計(jì)、新設(shè)備、新材料及最新科研成果，為讀者提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)信息。本期刊具有準(zhǔn)確的市場(chǎng)定位和突出的辦刊特色，已成為國(guó)內(nèi)橋梁界具有權(quán)威性的刊物，在全國(guó)橋梁工程領(lǐng)域具有較高的知名度。

　　一些橋梁設(shè)計(jì)人員對(duì)橋梁的使用情況和所處環(huán)境估計(jì)不足，橋梁使用時(shí)間長(zhǎng)了以后，逐漸產(chǎn)生裂縫。比如橋梁結(jié)構(gòu)的形狀和外觀產(chǎn)生比較大的變化，或者橋梁中的鋼筋沒(méi)有受到很好的保護(hù)，防護(hù)措施安裝不到位，這些原因都會(huì)產(chǎn)生裂縫。有些設(shè)計(jì)人員往往不考慮實(shí)際橋梁受力的因素，計(jì)算圖式不符合實(shí)際，也會(huì)造成不同程度的裂縫。

　　1 橋梁裂縫產(chǎn)生的原因

　　1.1 設(shè)計(jì)時(shí)考慮有所欠缺，導(dǎo)致橋梁設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生的裂縫

　　一些橋梁設(shè)計(jì)人員對(duì)橋梁的使用情況和所處環(huán)境估計(jì)不足，橋梁使用時(shí)間長(zhǎng)了以后，逐漸產(chǎn)生裂縫。比如橋梁結(jié)構(gòu)的形狀和外觀產(chǎn)生比較大的變化，或者橋梁中的鋼筋沒(méi)有受到很好的保護(hù)，防護(hù)措施安裝不到位，這些原因都會(huì)產(chǎn)生裂縫。有些設(shè)計(jì)人員往往不考慮實(shí)際橋梁受力的因素，計(jì)算圖式不符合實(shí)際，也會(huì)造成不同程度的裂縫。

　　1.2 由于天氣的原因，尤其是溫度的變化也會(huì)使橋梁產(chǎn)生裂縫

　　有些橋梁所處的外部環(huán)境季節(jié)或晝夜溫度變化比較大，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生了溫度變化，即使是細(xì)微的變化，積累的時(shí)間久了，也會(huì)出現(xiàn)變形。如果在結(jié)構(gòu)變形的過(guò)程中受到不合理矯治，就會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)力，當(dāng)這種力的強(qiáng)度超出了橋梁所能承受的抗拉強(qiáng)度的時(shí)候，就出現(xiàn)了裂縫，有時(shí)會(huì)造成嚴(yán)重的后果。出了溫度變化，日照時(shí)間和強(qiáng)度也會(huì)使橋梁內(nèi)部產(chǎn)生溫度變化，比如橋面板、主梁、橋墩等重要位置受到劇烈陽(yáng)光照射后溫度顯然會(huì)高于其他部位，這種受熱不均勻的現(xiàn)象使橋梁局部所受的應(yīng)力不均勻，出現(xiàn)裂縫。

　　1.3 鋼筋遭到腐蝕或銹蝕而引起的裂縫

　　在建設(shè)施工的時(shí)候，監(jiān)理人員的疏忽有時(shí)候會(huì)使質(zhì)量較差的混凝土混雜于建材中，鋼筋的保護(hù)層厚度也可能出現(xiàn)不符合條件的情況。現(xiàn)在城市污染霧霾加重，導(dǎo)致出現(xiàn)的酸雨的可能性和酸雨腐蝕性大大加強(qiáng)，這些腐蝕性物質(zhì)會(huì)是鋼筋表層和混凝土表層遭到腐蝕，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。如果鋼筋收到氯化物的侵蝕，其周?chē)�出現(xiàn)較高密度的氯離子，也會(huì)使鋼筋的氧化膜遭到破壞，氧氣和水分分子就會(huì)與鐵離子產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，出現(xiàn)銹蝕的情況，隨著銹蝕面子的加大，鋼筋和混凝土的承載力大大降低，膨脹開(kāi)裂甚至脫落，造成裂縫產(chǎn)生。

　　1.4 施工工藝的質(zhì)量不佳導(dǎo)致的裂縫

　　混凝土所采用的材料包括水泥、砂子、骨料等，如果其中有材料不合格，就會(huì)導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。橋梁建設(shè)中，混凝土需要經(jīng)過(guò)澆筑、起模、運(yùn)輸、對(duì)方和拼裝等環(huán)節(jié)。如果在其中有某個(gè)施工工藝不合格或者不按照規(guī)定，就會(huì)導(dǎo)致施工工藝質(zhì)量低，這容易在橋梁上產(chǎn)生橫豎不一，有斜有正，橫向或貫穿的裂縫。如果是結(jié)構(gòu)式細(xì)長(zhǎng)薄壁，就更容易出現(xiàn)裂縫。

　　2 裂縫修補(bǔ)的必要性

　　在當(dāng)今的橋梁建設(shè)中，混凝土是使用最為廣泛的材料，也是應(yīng)用最大的材料。但是就像上述分析那樣，大部分混凝土結(jié)構(gòu)橋梁都因?yàn)榛蜻@或那的原因有裂縫出現(xiàn)。有的裂縫雖然不影響橋梁使用，但是如果裂縫較大或者裂縫出現(xiàn)的位置較為敏感，就可能引發(fā)構(gòu)件承載力的減弱，導(dǎo)致橋梁使用壽命降低，如果不引起足夠的重視，甚至?xí)��?dǎo)致橋梁垮塌的危險(xiǎn)，給人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。橋梁保護(hù)層脫落、橋梁鋼筋受到嚴(yán)重侵蝕，混凝土出現(xiàn)碳化現(xiàn)象、橋梁承載力和持久強(qiáng)度降低等，都是裂縫現(xiàn)象給橋梁安全帶來(lái)的巨大隱患。我國(guó)《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中明確規(guī)定了橋梁裂縫的限值，我國(guó)《鐵路橋梁檢定規(guī)范》中也對(duì)相關(guān)裂縫寬度有明確的限值規(guī)定。對(duì)橋梁裂縫的規(guī)范寬度和限值應(yīng)該得到足夠的重視，并根據(jù)它進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，以保證整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和持久性。在橋梁建設(shè)和維護(hù)的實(shí)踐中，除了要遵循上述的規(guī)定，還應(yīng)該根據(jù)具體環(huán)境考慮裂縫的具體情況和形式，并采取相應(yīng)的措施。如果是在半年時(shí)間內(nèi)裂縫寬度增大0.1mm以上，就應(yīng)該判斷此裂縫在發(fā)展?fàn)顟B(tài)中，及時(shí)采取措施防止裂縫發(fā)展;如果裂縫的寬度沒(méi)有顯著增大，但是裂縫的數(shù)量增多，也要立即進(jìn)行修補(bǔ);如果裂縫寬度達(dá)到0.3mm以上，并且產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)該立即對(duì)橋梁采取整體修護(hù)，并查找原因。橋梁的微觀裂縫用肉眼有時(shí)并不可見(jiàn)，它存在于砂漿或者骨料與砂漿的界面中，但一樣應(yīng)該引起重視。[2]合理科學(xué)的設(shè)計(jì)方案應(yīng)該使橋梁得到有效加固，對(duì)使用性能不產(chǎn)生負(fù)面影響，技術(shù)成熟可靠，施工簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)便利，可行性強(qiáng)。

　　3 化學(xué)灌漿技術(shù)的選材

　　關(guān)于修補(bǔ)的方法，主要有面處理法、填充法、灌漿法等，對(duì)橋梁深層次的裂縫以及貫穿性裂縫可以采用物理性修補(bǔ)方法，比如用風(fēng)鉆、風(fēng)鎬等工具鑿除裂縫，在斷面上澆筑混凝土。而對(duì)裂縫比較嚴(yán)重的橋梁，適宜采用化學(xué)灌漿的方法。實(shí)際上，化學(xué)灌漿方法就是通過(guò)化學(xué)灌漿泵等設(shè)施把配置好的高分子材料粘結(jié)劑灌入橋梁裂縫中，利用化學(xué)灌漿的擴(kuò)散、滲透、膠凝等作用，完成對(duì)橋梁混凝土裂縫的修補(bǔ)。經(jīng)修補(bǔ)后的混凝土構(gòu)件重新粘合在一起，又恢復(fù)成一個(gè)整體，承載能力和加固能力得到改善，也進(jìn)一步保護(hù)了裸露在外容易遭到侵蝕的鋼筋。這種技術(shù)是化學(xué)與工程學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)的相結(jié)合。采用化學(xué)材料進(jìn)行灌漿，用以對(duì)結(jié)構(gòu)性裂縫進(jìn)行修補(bǔ)，能夠很大程度上提升灌漿材料的可灌性，即使是小于0.3毫米的裂縫，也能夠輕松灌入，而且施工操作比較簡(jiǎn)單方便，在我國(guó)越來(lái)越受橋梁建設(shè)者歡迎。

　　化學(xué)灌漿法采用的材料是主要環(huán)氧樹(shù)脂以及甲基丙烯酸鈉，后者也稱(chēng)為甲凝。一般的環(huán)氧樹(shù)脂固化強(qiáng)度能夠達(dá)到70—120MPa，由乙二胺、增韌劑、稀釋劑等組成，是補(bǔ)強(qiáng)、固結(jié)灌漿的材料，不管什么原因造成的混凝土開(kāi)裂，它能夠在處理裂縫的過(guò)程中發(fā)揮重要作用。但是有固結(jié)體比較脆弱的缺點(diǎn)。按照稀釋劑的種類(lèi)，環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料可以分為三種。一種是環(huán)氧樹(shù)脂與丙酮、二甲苯等非活性稀釋劑混合而成。這種灌漿液能夠配制簡(jiǎn)單方便，使用起來(lái)也很簡(jiǎn)便，粘度較低，在混凝土建筑工程中等到較多運(yùn)用。第二種是由活性稀釋劑與環(huán)氧樹(shù)脂配制成的，由于活性稀釋劑比非活性稀釋劑的粘度大，因此這種灌漿液粘性大，可灌性受到影響。第三種環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料以糠醛一丙酮稀釋劑為混合稀釋劑，這種漿液在我國(guó)有比較廣泛的應(yīng)用。其中又可分為糖醛丙酮、康叉丙酮、半醛亞胺三種稀釋劑。

　　以上幾種化學(xué)灌漿材料各有各的優(yōu)點(diǎn)，但是有個(gè)共同的劣勢(shì)就是不夠耐水，親水性差，而且固結(jié)體較為脆弱。隨著材料科學(xué)的不斷創(chuàng)新，目前在橋梁建筑時(shí)還有一種比較新型的化學(xué)灌漿材料被應(yīng)用。這種材料被稱(chēng)作EAA，是將普通環(huán)氧樹(shù)脂灌漿材料與甲凝材料結(jié)合在一起而配制的。環(huán)氧丙酮作為其中的主要體系，與呋喃樹(shù)脂稀釋劑、脂肪胺固化劑、促進(jìn)劑和AA添加劑等材料相混合。和普通的環(huán)氧樹(shù)脂相比，丙酮在這種材料的體系中不再扮演非活性稀釋劑的角色，而是被賦予產(chǎn)生活化作用的使命，以加成作用促使碳鏈變成大分子結(jié)構(gòu)。

　　4 化學(xué)灌漿技術(shù)的工藝

　　用化學(xué)灌漿的方法修補(bǔ)橋梁裂縫，主要經(jīng)過(guò)以下工藝流程：首先對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行仔細(xì)檢查并做及時(shí)清理，然后設(shè)計(jì)布孔，并進(jìn)行鉆孔、清孔、埋進(jìn)漿咀等一些列工藝，然后對(duì)裂縫區(qū)進(jìn)行貫通性和封閉性檢查，經(jīng)過(guò)檢查將縫區(qū)封閉，進(jìn)行壓氣試驗(yàn)，接著進(jìn)行漿液配置與灌漿操作，最后對(duì)灌漿工藝進(jìn)行收尾處理，并對(duì)其效果進(jìn)行質(zhì)量檢查。下面就具體的工藝要點(diǎn)略作說(shuō)明。[3]

　　對(duì)橋梁裂縫進(jìn)行修補(bǔ)之前，為了對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受損的部位和所有裂縫進(jìn)行定性和定量分析，需要對(duì)裂縫或受損情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查并記錄在案。對(duì)裂縫的清理需要在裂縫兩側(cè)之內(nèi)，用小錘、手鏟等工具把混凝土構(gòu)件的表面抹平，把突出的部分鑿平，再用丙酮清洗以便清除裂縫周?chē)�的油污，保證灌漿的效果。

　　布孔的時(shí)候要按照包圍布孔的原則，在裂縫面的周?chē)�打斜交孔，在其他的部位打直交孔。孔距一般要控制�?0cm左右，排距控制在40cm左右，擺成梅花的形狀。與頂面?zhèn)让嫦啾龋�下部底部的布孔要相�?duì)少一些，之后要進(jìn)行清孔，把孔部清除干凈。化學(xué)灌漿材料需要通過(guò)嘴子灌入，嘴子也充當(dāng)著裂縫的排氣口，因此應(yīng)當(dāng)遵循一定的原則來(lái)埋咀，一般是寬的裂縫嘴子稀疏，寬度小的裂縫要密集。在斷裂處要單獨(dú)設(shè)咀，在構(gòu)件的兩面進(jìn)行交錯(cuò)式布置。在埋貼之前要用丙酮把嘴子底盤(pán)清洗干凈，再將環(huán)氧膠泥抹在底盤(pán)的周?chē)�，但不要把嘴子和裂縫灌漿的通道堵塞。嘴子埋貼完成后，需要把裂縫全部封閉。

　　為了檢查嘴子的暢通情況，封閉工作完成后要先進(jìn)行壓水壓氣試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)封閉質(zhì)量良好，沒(méi)有滲漏發(fā)生就可以進(jìn)行漿液的配制，然后進(jìn)行灌漿即可。灌漿時(shí)可以采用的方法有手壓泵灌注和注射器灌注兩種方法，如果裂縫較大適宜采用前者，如果裂縫小，灌漿量少，適宜采用后者。

　　5 結(jié)論與建議

　　在橋梁建設(shè)和使用中，裂縫的出現(xiàn)不可避免，如果不采取及時(shí)有效的措施，會(huì)對(duì)橋梁安全造成重大危害，也會(huì)嚴(yán)重危害人民群眾的安全健康。隨著建筑業(yè)與材料學(xué)、化學(xué)結(jié)合的越來(lái)越緊密和不斷的發(fā)展，用化學(xué)灌漿修補(bǔ)橋梁裂縫的工藝越來(lái)越成熟。這種方法也因其經(jīng)濟(jì)實(shí)用，方便高效得到越來(lái)越多的青睞。化學(xué)灌漿材料的運(yùn)用不僅沒(méi)有降低橋梁的承載能力，維護(hù)了橋梁使用功能，而且節(jié)約資源，因此，應(yīng)該得到橋梁建設(shè)者的重視。