抗滑桩裂纹修补技术浅析

抗滑桩裂纹修补技术浅析

赵晓锋

中化学城市投资有限公司    陕西省西安市   710000

摘要：随着我国“以人为本”的安全理念倡导实施和交通事业的快速发展,我国的建设范围也正在逐步朝着深山区和城市等各种复杂地形和恶劣地质环境中推进,尤其是近年因滑坡、泥石流事故造成的安全形势较为严峻，加之国民对安全更加重视，因而在设计施工中采取抗位移防滑坡措施的安全可靠性尤为重要。抗滑桩就是一种抗位移防山体滑坡最可靠的措施之一，但是在施工抗滑桩的过程中难免因为温缩、变形、振动、工序交错影响等造成抗滑桩表面出现裂纹，通过对抗滑桩裂纹进行检测和研究分析，采取修补加固的方法，保证工程结构满足耐久性及质量功能的要求。

关键词：抗滑桩裂纹修补  安全

1概述

在某高速铁路路基施工的深路堑，设计采用桩板墙+三级边坡支挡结构防护形式，边坡高8～22.3m；抗滑桩共276根，桩身尺寸为2.0*2.25m、2.25*2.5m、2.5*2.5m三种；桩长根据边坡高度依次为15m、18m，侧沟平台以上外露为6m。

该段路基土石分界基本顺山体走向在桩顶至一级边坡顶为分界，上部为粉质黏土夹碎石土，层厚1.4～7.6m；其下为岩层，岩质为上伏泥质砂岩2～5m，下部为硬质含砾砂岩，桩区开挖主要采取爆破开挖施工。抗滑桩施工采取跳桩开挖施工，为确保桩身浇筑外观质量采取在桩身自由端（即平台以上外露部分）的正面及两侧牛腿，在护壁与桩体之间设置5cm方木+宝丽板模板支护；下部土石方在桩身混凝土浇筑完成2个月后组织开挖施工。

施工过程中按照设计要求在堑顶外侧2.0m、10m，桩顶、边坡平台、路堑侧沟外平台每隔50m设置监测断面；每根抗滑桩桩顶设置沉降、位移、斜度观测点进行观测，路堑开挖期间每天观测1次，开挖完成后3个月内为每周观测1次，3个月以后每月观测1次，观测周期内持续2年共观测209期。开挖期间桩顶位移变形最大10mm，在开挖完成后3个月内稳定，总位移变形最大17mm，桩顶沉降累计最大为13mm。

2裂纹形成原因分析

裂缝是混凝土结构病害中最普遍的一种，产生的原因主要有三种：一是由外荷载引起的；二是结构次应力引起的的裂缝；三是变形应力引起的裂缝。具体可细分为原材料质量、工装工艺、地基变形、温度变形、湿度变形、结构受荷、混凝土凝固过程水热化内应力不均、徐变等因素影响。

该段抗滑桩裂纹产生主要是在施工期间形成，分析主要产生原因：（1）在桩体自由端正面存在方木模板的支撑空隙，受震动影响；（2）混凝土结构受温变后热胀冷缩、大体积混凝土水化热及徐变收缩而产生。桩身表观裂纹为非结构受力裂纹，且桩身完整无断裂，沉降位移变化符合设计要求，该段抗滑桩支挡结构整体稳定，不影响结构的安全使用。

3裂纹检测结果及影响

通过对该段路基支护结构的121根抗滑桩159处桩身裂纹深度、宽度进行检测。裂纹检测宽度为0.05～0.2mm共106处，占总数的67%；宽度为0.2～0.5mm共50处，占总数的31%；宽度为0.5～1mm共3处，占总数的2%。裂纹深度未检出共57处，占总数36%；深度未70mm以内共75处，占总数47%；深度超过70mm共27处，占总数17；通过钻芯取样验证裂纹的宽度及深度与检测结果一致。

    通过对结构裂纹检测确定为表观裂纹，通过检算对结构的安全功能没有影响，影响的主要是结构的耐久性，具体为空气中的有害物质与混凝土发生化学反应进行碳化，与混凝土结构内的钢筋发生物理反应锈蚀，随着时间的推移会对结构的受力产生影响甚至断裂造成事故的发生。主要采取的措施是通过对表观裂纹进行填塞或封闭，并且要保持能够与混凝土结构持久粘结牢固，使之与空气隔绝避免接触来确保结构的耐久性功能。

4抗滑桩修补方法

4.1表面封闭法修补方法

（1）裂缝表面清理

使用钢丝刷将裂缝表面两侧刷毛，用吹风机清除灰尘等杂物。当裂缝内有明水时，应使用电热吹风将裂缝吹干。

（2）粘贴美纹纸

沿裂缝表面两侧粘贴美纹纸，保证裂缝封闭材料涂刷美观顺直，美纹纸距离裂缝1cm左右为宜。

（3）封闭材料配制

严格按照表面封闭材料的配合比配制材料，单次配料量根据修补量和材料变化时间进行合理确定。

（4）封闭材料涂刷

采用腻子铲沿裂缝走向涂刮封闭材料，涂刮厚度宜≥300μm。

（5）表面清理

待封闭材料完全固化后，揭掉美纹纸，采用角磨机将封闭材料两侧打磨平整，然后将打磨部位涂刷用聚合物水泥砂浆涂刷修饰至与既有混凝土颜色一致。

4.2注浆法修补方法

（1）注浆前准备

①查清混凝土裂纹的长度、宽度、深度、走向穿等情况，确定注浆嘴的粘贴位置。

②为保证修补效果，采用钢丝刷和吹风机清理裂纹表面的灰尘、浮渣以及松散层，采用吹风机尽量清除裂纹内的灰尘杂物和积水。

（2）裂纹注胶

①粘结设置注射嘴

在裂纹的较宽处及离缝端部等位置合理的粘贴设置注浆嘴，注浆嘴的间距约为20～30cm。

②涂抹封缝材料

裂纹封闭前在缝两侧约1cm左右粘贴美纹纸，防止封缝胶污染混凝土。然后采用专用封缝胶涂抹裂纹表面进行封缝，应特别注意涂抹封缝胶时防止堵塞注浆嘴。         

③连接注浆管

从离缝的任意一端，把注浆器连接到注浆嘴上，要保证所有的注浆嘴都处于开启通气状态。

④裂纹注浆

打开注浆器开始注入修补材料，当相邻注浆嘴有浆液流出时，立即用止浆塞关闭注浆嘴，同时继续注射至无法再注入修补材料，拔下注浆器，并使用止浆塞关闭本注浆嘴。把注浆器连接到最后有浆液漏出的注浆嘴上，继续注浆，依此，直到离缝另一端的注浆嘴有浆液流出时，关闭所有未关闭注胶嘴，完成裂纹注浆。

（3）裂纹表面打磨及修饰

①打磨处理

修补材料完全固化后，凿除注浆嘴和封边材料，并用角磨机将裂纹表面打磨平整。

②表面修饰

为使修补部位颜色与周边混凝土颜色一致，可将调配好的聚合物水泥修饰砂浆涂刷在修补位置，使修补后与周边混凝土颜色基本一致。

5结论

抗滑桩表面出现的裂纹要检测分析形成原因，针对形成原因，采用合理的方法进行修补，主要是通过对表面封闭隔绝空气中的有害物质的侵蚀，满足结构的耐久性进而保障结构的质量及功能性可靠，表面封闭修补和注浆修补仅适用于抗滑桩裂纹非结构受力裂纹，且桩身完整无断裂，沉降位移变化符合设计要求，抗滑桩支挡结构整体稳定的地段。对于桩身结构问题产生的裂纹则需要进行设计验算，采取其他牢靠的加固措施来保障结构的安全稳定性。