李清油

(中鐵二局股份有限公司，四川成都 610031)

1 工程概況

大西鐵路客運專線站前9標(biāo)無砟軌道起訖里程DK596+633～DK653+500。正線為CRTSⅠ型雙塊式無砟軌道，自上而下依次由:鋼軌、扣件、軌枕、道床板和21 cm厚的底座板(30 cm厚的支承層)構(gòu)成(見圖1)。

圖1 無砟軌道結(jié)構(gòu)示意圖（單位：mm）

道床板用C40混凝土分塊現(xiàn)澆而成，頂面橫向設(shè)0．7%的排水坡，塊間間距100 mm，塊長5．0 m ～7．0 m，寬2．80 m，厚 0．260 m。橋上每塊道床板設(shè)兩個凸形限位擋臺，限位擋臺高110mm，上、下口尺寸分別為1 022mm×700mm，1 000mm×678mm。底座板與道床板間設(shè)隔離層。底座板上設(shè)有與道床板凸形限位擋臺相匹配限位凹槽。

2 裂紋危害

在無砟軌道道床板施工過程中，雖進行了事前預(yù)控，事中管控，但還是不可避免的在工程實體上出現(xiàn)不同程度的裂紋。早期的表面裂紋在后期氣溫驟降時形成的溫度應(yīng)力和外力作用下，可發(fā)展成具有破壞結(jié)構(gòu)的整體性的貫穿裂縫和深層裂縫，改變混凝土的受力條件，從而有使局部甚至整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的可能，為此做好裂紋缺陷修補尤為重要。

3 修復(fù)作用

修復(fù)裂縫是為了恢復(fù)結(jié)構(gòu)的整體性，防止有害物質(zhì)滲入影響結(jié)構(gòu)使用的安全性和耐久性。

4 修復(fù)方案

大西客專公司邀請鐵路局工務(wù)處、質(zhì)監(jiān)督站、監(jiān)理及施工單位，對負責(zé)采用壁可法進行道床板裂縫修補的試驗段(運城北站Ⅳ道DK643+000～DK643+050段)的施工工藝及修復(fù)效果進行現(xiàn)場調(diào)研，決定按試驗工藝進行全線無砟軌道道床板裂縫修復(fù)。

5 修復(fù)工藝

5．1 工藝流程圖

工藝流程圖見圖2。

5．2 主要料具配置

JGN-Ⅱ型混凝土裂縫修補膠A和B、小型空壓機、小型移動發(fā)電機、手提小型表面打磨機、防塵口罩、裂縫讀數(shù)鏡、護眼鏡和自動注膠器(自動注膠器由壓膠底座、橡膠管、壓膠器組成，見圖3)。

圖2 工藝流程圖

圖3 自動注膠器

5．3 裂紋修復(fù)方法

裂紋處理方法分為壓力注膠法和表面直接封閉法:對于裂紋寬度大于0．2 mm的裂紋采用壓力注膠法;裂縫寬度在0．2 mm以下的裂縫采用直接封閉法。本文重點介紹壓力注膠法。

5．3．1 壁可法壓膠原理

壁可法壓膠原理:適用于寬度不小于0．2 mm裂縫。通過橡膠管自動完成注膠。因注膠橡膠管具有較強的收縮性，用注膠器向橡膠管壓入結(jié)構(gòu)膠時，橡膠管會在壓力作用下逐漸膨脹，管內(nèi)空間增大，橡膠管的外徑達到規(guī)定的值時，從注膠器上取下橡膠管，插入注膠嘴，并扭入掛扣內(nèi)，使之連接牢固而自動完成注膠過程。

由于橡膠管具有較強的收縮性，借助收縮產(chǎn)生的壓力及向內(nèi)注膠時形成的內(nèi)外壓力差，把流動性較強的結(jié)構(gòu)膠(A，B組分)壓向裂縫末端。同時緩慢均勻的壓力可以將裂縫中積存的空氣壓入混凝土的毛細孔中，多余的氣體從注膠嘴排出，有效地避免了氣阻阻止膠體流動，從而保證裂紋修復(fù)質(zhì)量。

5．3．2 結(jié)構(gòu)膠性能

JGN-Ⅱ型混凝土裂縫修補膠為雙組分(A，B組分)室溫固化，改性環(huán)氧樹脂膠粘劑、粘度低、流動性好、滲透性強，具有固化條件寬松的優(yōu)越性。

JGN-Ⅱ型混凝土裂縫修復(fù)膠A，B性能指標(biāo):抗拉強度不小于20 MPa、受拉彈性模量不小于 1 500 MPa、抗彎強度不小于30 MPa、抗壓強度不小于50 MPa、不含揮發(fā)物含量(固體物含量99%)。

5．3．3 壁可法施工步驟

1)裂縫檢查。

清凈裂縫及周邊雜物、浮塵、油污。詳細地對裂縫貫穿部位進行檢查。用裂縫讀數(shù)鏡觀察縫寬，做好縫寬和長度記錄并進行標(biāo)識，對裂縫做出定量和定性分析、判斷，確認采用壓力注膠法還是表面直接封閉法。

2)裂縫基層處理。

a．縫口清理:縫口處基面要平整、干凈、密實。在裂縫兩側(cè)30 mm～50 mm范圍內(nèi)進行基層表面打磨、清洗，除去表面灰塵及油污，直至露出清凈的基層。b．在埋壓膠器底座處擴寬縫口:用小型切割機沿縫切深2 mm～3 mm，寬3 mm～5 mm的V形小槽，用以底座出膠口與裂縫中心對齊，使膠體能充分滲透到裂縫中。c．用氣壓為0．2 MPa以上的壓縮空氣，清除縫口表面雜物。d．沿縫長范圍內(nèi)用丙酮進行洗刷，擦凈表面。

3)固定壓膠器底座。

按寬縫可稀、窄縫可密的原則，在裂縫清洗后，用封口膠(用快速固化的環(huán)氧類粘結(jié)膠)粘貼注膠座(見圖4)，注膠座的間距沿縫方向以10 cm～20 cm為宜(見圖5)。在縫的末端和縫的交叉處增設(shè)注膠嘴，埋設(shè)時，灌膠座出膠口一定要對準(zhǔn)縫口中心。

圖4 注膠座埋設(shè)圖

圖5 封閉注膠底座及裂縫

4)裂縫封閉。

對壓漿區(qū)域內(nèi)的所有裂縫，無論縫的寬窄，均要清除表面水泥浮漿、松散物、油污等，露出清潔的混凝土基層，采用封縫膠同時進行閉封，以防裂縫相互貫通而跑氣跑膠。

5)密封檢查(氣檢)。

封縫材料固化后，沿縫涂刷一層肥皂水，并從注膠嘴中通入氣壓為0．2 MPa的壓縮空氣，檢查縫的密封效果，對漏氣部位進行補封處理。

6)結(jié)構(gòu)膠配制。

配置結(jié)構(gòu)膠根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行:配膠量盡量做到一次性用完。配合比按A∶B=2∶1的重量比進行，每次配量不超過2 kg。將稱量好的A，B膠低速攪拌倒入配料容器中，攪拌時確保攪拌器中所有部位接觸到，以便得到最佳混合效果，直至色澤完全均勻為止，否則會影響粘結(jié)強度。A，B組分取膠工具不能混用，包裝桶蓋不能混蓋，取完膠后必須密封剩料，以免影響下次使用效果。

7)灌注結(jié)構(gòu)膠。

a．注膠前先清洗注膠器，把橡膠管接入注膠器口，倒入配制好的結(jié)構(gòu)膠后向橡膠管內(nèi)緩慢注入膠體(見圖6)。因壓力作用橡膠管逐漸膨脹，橡膠管的外徑達到規(guī)定的尺寸時停止注膠。注膠完后注膠器用丙酮或酒精洗干凈。b．在橡膠管的外徑達到規(guī)定的尺寸后，從注膠器上取下橡膠管，擰入固定好的注膠底座上(底座上有卡口，有密封圈，足以保證其穩(wěn)定性和流體不溢出)，自動完成注膠(見圖7)。c．注膠壓力以0．1MPa～0．3 MPa為宜，做到低壓、低速度注入。防止驟然加壓使裂縫內(nèi)進入空氣。d．注膠順序自下而上，由一端向另一端依次連續(xù)進行。e．無論是從正面壓入膠體還是從側(cè)面壓入的膠體，壓膠口側(cè)一定要有一個溢膠口，待膠體溢出5 s后，方可停止壓膠。用棉簽堵塞壓膠口，把橡膠管擰在溢膠口處繼續(xù)壓膠，從而保證縫內(nèi)膠體飽滿(見圖8)。f．當(dāng)最后一個溢膠口出膠連續(xù)而均勻時，持壓2 min后，即可停止該縫的壓膠。

圖6 向橡膠管壓膠

圖7 從側(cè)面壓入，膠從正面溢出

圖8 溢膠處理示意圖

8)表面處理。

待結(jié)構(gòu)膠完全固化后(24 h后)，用打磨機打磨掉壓膠底座及封縫材料，使縫口表面平整。

5．4 修復(fù)效果

對壓膠封閉裂縫點進行隨機鉆芯取樣，芯樣裂縫內(nèi)結(jié)構(gòu)膠飽滿、膠結(jié)好、整體性完整(見圖9)。

圖9 鉆芯取樣檢查壓膠效果

6 結(jié)語

該方法操作方便，投入勞動力和機械少，裂縫修補效果較好。

實踐證明，用科學(xué)的技術(shù)方法對裂紋進行修復(fù)，預(yù)防混凝土裂紋缺陷的危害，能保證結(jié)構(gòu)的整體性和使用的安全性。