混凝土裂縫處理
及預防方
案鄭西客運專線中鐵三局五公司無碴軌道作業隊
2023年11月7日
混凝土裂縫處理及預防方案
一、工程概況
雙橋河特大橋位於鄭西客運專線dk318+546.650～dk332+999.580段，無碴軌道全長4904.
58雙線公尺採用crtsii型雙塊式軌枕，無碴軌道高度為860mm，由鋼軌、扣件、雙塊式軌枕、道床板、底座、橋梁上保護層組成，曲線外軌超高在底座上設定。底座採用c40素混凝土，道床板採用c40鋼筋混凝土，配筋率約為0.8％。
二、混凝土施工缺陷及處理方案
旭普林無碴軌道工程在國內引進上述首次，由於一些施工中的問題造成混凝土結構工程產生一些質量問題，而混凝土的質量是影響結構安全和耐久性的重要方面。造成質量問題的原因是多方面的，常見的質量通病主要包括以下幾個方面。
1、質量通病及原因分析
（1）表面平整度超限
產生的原因是：混凝土澆築時一次投料過多，一次澆築高度超過規定，使模板變形；混凝土澆築順序不當，造成模板傾斜；振搗時，過多振動模板，產生模板位移；模板接縫處不平整，或模板表面不平等。
（2）結構發生裂縫
產生原因：模板及其支撐不牢，產生變形或區域性沉降；混凝土和易性不好，澆築後產生分層，出現裂縫；養護不好引起裂縫；拆模不當，引起開裂；冬季施工時拆除保溫材料時溫差過大，引起裂縫；大體積混凝土由於水化熱，使內部與表面溫差過大，產生裂縫；大面積現澆混凝土由於收縮和溫度應力產生裂縫；主筋嚴重位移，使結構手拉區開裂；混凝土初凝後又受擾動，產生裂縫；構件受力過早或超載引起裂縫；基礎不均勻沉降引起開裂；設計不合理或使用不當引起開裂等。
上述質量通病集中起來可歸納以下幾個方面：材料原因，如選用的水、水泥、砂、石、外加劑等不當，或質量不符合要求等；設計原因，如涉及安全度不足，荷載選用不當，結構布局與構造不合理，計算有誤等；施工原因，如配料不准，攪拌不勻，運送時間過久，澆築不符合規範，振搗不實，模板變形，漏漿，過早拆模等；環境因素，如凍害、碳化、腐蝕介質作用，自然風化等；使用原因，如使用不當，不維修保護，使用過程中各種因素使鋼筋混凝土發生劣化等。
混凝土質量通病，最終都會導致結構的承載能力降低，變形能力降低，變形增加，裂縫展開過大，結構耐久性降低。所以必須對混凝土結構工程的質量必須十分重視，避免形成結構隱患。
2、質量缺陷處理
（1）對於混凝土表面不平順，平整度超限的情況，可採用3公尺直尺檢查混凝土表面，將突出的部分用粉筆標出後採用攪磨機帶砂輪片進行打磨，將超高部分的混凝土磨掉。道床板混凝土施工時因旭普林機械行走時致使軌道模板錯位，導致底座砼與道床板砼生成的錯台採用攪磨機帶砂輪片對錯臺部分打磨，將錯台部分的混凝土磨掉。對於伸縮縫處的錯台（道床板長度不夠的）我單位將從錯台處鑿毛（保證修補寬度不小於5cm），然後反覆灑水濕潤，然後採用同標號的砼修補。
三、處理方案
1、表面封閉法
表面封閉法是最簡單和最普通的裂縫修補方法。用於修補對結構影響不大的靜止裂縫，通過密封裂縫來防止水、化學物質和二氧化碳的侵入。採用低粘度的液態樹脂（或表面塗料膠）塗刷到裂縫表面上，使樹脂溢於裂縫表面。
封閉層騎縫塗抹，寬度30mm，厚度2mm，長度延伸出縫端30mm。在塗抹環氧樹脂封閉層以前，混凝土表面用鋼絲刷清理，採用打氣筒將表面吹乾淨，表面必須處於乾燥無油漬狀態，如有油漬需用丙酮或甲苯擦乾淨。
2、樹脂灌注法
（1）環氧樹脂和聚氨脂樹脂是最常見的裂縫灌注材料。樹脂材料具有較高的機械強度，並能抵抗混凝土所遇到的大多數化學侵蝕，樹脂可以灌入到0.05㎜的裂縫。
環氧樹脂灌注法一般適於處理靜止縫和相對乾燥的裂縫；聚氨酯樹脂對於結構表面乾濕環境條件下均可。（裂縫灌注材料稀釋配比非常重要，主要改性環氧樹脂，不用稀釋劑，低粘度，可以灌注0.20mm以下的裂縫）
（2）環氧樹脂灌注法施做步驟：
觀測裂縫→清潔裂縫→預留並安裝底座→封閉裂縫→灌漿器注膠→拆除灌漿器→清除封縫膠及底座→結束
1）採用裂縫放大鏡和塞尺正確觀察裂縫寬度。
2）基層處理（清潔裂縫）：用高壓空氣、高壓水清除裂縫表面的灰塵、油汙；
3）確定注入口：一般按20～30cm距離設定乙個注入口，注入口位置盡量設定在裂縫較寬、開口較通暢的部位，貼上膠帶預留；
4）封閉裂縫：採用快乾型封縫膠，沿裂縫表面塗刮，留出注入口；
5）安設塑料底座：揭去注入口上膠帶，用封縫膠將底座粘於注入口上；
6）安設灌漿器：將配好的灌漿樹脂注入灌漿器中，把裝有樹脂的灌漿器旋緊於底座上；
7）灌漿：鬆開灌漿器彈簧，確認注入狀態，如樹脂不足可補充再繼續注入；
8）注入完閉：待注入速度降低確認不再進膠後，可拆除灌漿器，用堵頭將底座堵死；
9）樹脂固化後敲掉底座及堵頭，清理表面封縫膠。
10）清理表面封縫膠後，最後表面塗刷膠結塗料或進行適當打磨，塗刷應規範，對於塗料的顏色應認真研究試調，使得顏色與原道床板混凝土表面顏色基本一致。
裂縫注膠布置安裝膠嘴示意圖
刷塗料和打磨圖（邊沿要清理乾淨）
四、灌漿應注意的事項：
1、縫隙和表面區域性封閉是灌漿成敗的關鍵，通常只要不發生嚴重漏漿現象，灌漿的質量是能夠保證的。在施灌過程中發生小的漏漿，可採用水玻璃水泥等臨時堵塞措施。
2、如果採用不透明的耐壓膠皮管作輸漿管時，應隨時檢查灌漿罐內漿液量，避免由於漿液被用完而將空氣壓入縫隙內，形成氣泡，影響質量。
3、環氧樹脂材料在低溫條件下硬化極慢，而且影響硬化後的效能，在5℃以下時反應幾乎停頓，故灌漿施工的環境溫度宜在10℃以上。
4、在氣溫較高的夏天，室外露天構件應盡量在早晨或傍晚施灌，否則漿液硬化反應過快，粘度急劇增大，會造成灌漿困難。必須在高溫條件下施灌時，可將灌漿罐放在涼水中降溫。
5、當需要施灌的裂縫較多時，宜將配製成成品的漿液先灌較細裂縫，粘度增大後的漿液灌較寬的裂縫，這樣既有利操作又能減小較寬裂縫內漿液硬化物的收縮量。對於較寬的裂縫，漿液中可摻入少許滑石粉或減少配方中的稀釋劑用量。
6、灌縫的漿液量，可根據裂縫縫隙體積計算，一般按每立方厘公尺縫隙，用漿液3克。
鄭西客運專線中鐵三局五公司無碴軌道作業隊
2008-11-7
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