預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)施工裂縫的產(chǎn)生與處治

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力箱梁；非結(jié)構(gòu)性；裂縫；處治 

　　近年來，水工建筑物工程中橋梁數(shù)量在不斷地增加，有些橋梁在施工中卻過早地發(fā)生損壞，對(duì)橋梁的耐久性造成一定的影響，本文結(jié)合工程實(shí)際研究混凝土橋梁病害發(fā)生的原因和處治措施，為今后橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工提供有益借鑒對(duì)防止病害的發(fā)生、提高橋梁的使用壽命有著重要的意義。 

　　2．工程基本情況 

　　2．1技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 

　　橋梁位于南水北調(diào)中線，橋梁荷載等級(jí)為公路-Ⅱ級(jí)。橋?qū)拑?8+2×05米護(hù)欄。 

　　該橋采用3跨30m的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，橋梁斜度70°，全長(zhǎng)95m，為中型橋。下部結(jié)構(gòu)型式為樁柱式基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)為后張法預(yù)應(yīng)力砼組合箱梁，預(yù)制箱梁共9片，全部為30m后張法預(yù)制箱梁，箱梁采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)結(jié)構(gòu)。 

　　2．2材料及施工 

　　預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁C50級(jí)、鋼絞線強(qiáng)度1860Mpa，混凝土坍落度7-9cm，水泥孟電PO.52.5，骨料粒徑5-20mm，摻減水劑、引氣劑、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用后張法施工，混凝土箱梁預(yù)制時(shí)間2011年3月-6月。橋梁2012年7月安裝完工后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)橋梁腹、底板普遍存在裂縫，并提請(qǐng)檢測(cè)。 

　　3．檢測(cè)過程及結(jié)論： 

　　3．1檢測(cè)方法 

　　按照《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》（CECS21：2000）要求，對(duì)委托方指定箱梁的裂縫深度使用非金屬超聲波檢測(cè)儀進(jìn)行檢測(cè)，裂縫寬度用裂縫觀測(cè)儀直接讀取，裂縫所處位置用鋼卷尺進(jìn)行測(cè)量。 

　　3．2檢測(cè)依據(jù) 

　　《超聲法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程》（CECS21：2000）。 

　　3．3檢測(cè)儀器 

　　序號(hào) 儀器名稱 儀器型號(hào) 儀器編號(hào) 

　　1 裂縫觀測(cè)儀 SW―LW―101 4101205 

　　2 非金屬聲波 

　　檢測(cè)儀 NM―4A 4101201 

　　3 幾何測(cè)量卷尺 溫州50米 4101116 

　　3．4檢測(cè)時(shí)間及檢測(cè)環(huán)境 

　　 2012年6月5日，天氣晴朗，溫度16℃，適合檢測(cè)。 

　　3．5檢測(cè)結(jié)果 

　�。�1）公路橋，橋梁腹、底板普遍存在橫向裂縫，中跨中梁右端存在滴水現(xiàn)象。 

　�。�2）預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，橋梁腹板裂縫，裂縫寬度0.12-0.26mm，深度29-17.2cm，長(zhǎng)度160-250cm；橋梁底板板裂縫，裂縫寬度0.04-0.26mm，深度19-180mm，長(zhǎng)度160-340cm； 

　　4．初步分析及原因 

　　裂縫是由變形引起的為非結(jié)構(gòu)性裂縫，指變形得不到滿足，在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生自應(yīng)力，當(dāng)該自應(yīng)力超過混凝土允許應(yīng)力時(shí)，引起混凝土開裂。引起該類裂縫的原因主要有： 

　　4．1混凝土澆筑后處于塑性階段，混凝土分層澆注過快，混凝土骨料沉落硬化前沉實(shí)不足，硬化前后沉實(shí)過大，下沉受鋼筋阻擋，沿鋼筋方向裂縫。 

　　4．2混凝土凝固過程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。 

　　4．3由于溫度變化產(chǎn)生的裂縫。結(jié)構(gòu)隨著溫度的變化受到約束時(shí)，在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)此應(yīng)力超過混凝土抗裂強(qiáng)度，混凝土便開裂，即產(chǎn)生溫度裂縫。 

　　4．4混凝土是一種脆性材料，抗拉強(qiáng)度較低，混凝土澆注后若沒有采取有效的措施，降低混凝土內(nèi)外部溫差或采取養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)，使混凝土產(chǎn)生溫度收縮裂縫；養(yǎng)護(hù)不周，時(shí)干時(shí)濕，表面干縮變形也會(huì)導(dǎo)致裂縫的發(fā)生，因此施工中要最大限度的降低溫差和減少收縮。 

　　5．處理方案 

　　因裂縫寬度0.04-0.26mm,深度較深，采用丙烯酸酯類或低粘度環(huán)氧樹脂漿液灌注。 

　　5．1技術(shù)規(guī)范依據(jù) 

　�。�1）中國(guó)交通部。（JTG H11-2004）公路橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范。 

　　（2）中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)。（CECS25：90）混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范。 

　�。�3）中國(guó)交通部（JTG/T J22-2008）公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范。 

　　5．2工藝要點(diǎn) 

　　5．2．1材料主要技術(shù)性能： 

　�。�1）極強(qiáng)的滲透力，黏度低，能注入0.1mm寬的微裂縫。 

　�。�2）不含揮發(fā)性溶劑，硬化時(shí)收縮小。 

　�。�3）結(jié)構(gòu)灌縫粘接強(qiáng)度高，韌性及抗沖擊性好。 

　　（4）獨(dú)特的高性能聚合物增韌改性技術(shù)，耐沖擊、抗疲勞，特別適合于橋梁、碼頭等動(dòng)荷載加固。 

　�。�5）抗老化性及耐介質(zhì)（酸、堿及水等）性好。 

　�。�6）固化溫度范圍廣，環(huán)境溫度-5℃以上可很好固化。 

　�。�7）配膠比例較寬，便于現(xiàn)場(chǎng)操作。 

　�。�8）可操作時(shí)間長(zhǎng)，使用方便。 

　　5．2．2適用條件 

　　（1）廣泛應(yīng)用于混凝土橋梁、房屋、水利、路面等工程中裂縫注膠修補(bǔ)，混凝土非活動(dòng)細(xì)小裂縫（縫寬0.1～2mm）補(bǔ)強(qiáng)注膠修補(bǔ)。 

　�。�2）混凝土內(nèi)部蜂窩、疏松等缺陷的補(bǔ)強(qiáng)注膠修補(bǔ)。 

　�。�3）施工環(huán)境干燥、通風(fēng)，粘貼面潔凈、干燥、無油污。 

　　（4）固化環(huán)境溫度不低于-15℃。 

　　 技術(shù)性能要求 

　　丙烯酸酯裂縫修補(bǔ)膠技術(shù)性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50367-2006）和交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T J22-2008）要求。 

　　5．2．3使用方法與施工要點(diǎn) 

　�。�1）裂縫調(diào)查 

　　全面查清裂縫的性質(zhì)（裂縫的長(zhǎng)度、寬度、深度、走向、貫穿及漏水情況），以便確定處理方案。 

　�。�2）裂縫處理 

　　對(duì)較小的混凝土構(gòu)件裂縫，用鋼絲刷等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，刷去浮灰；用酒精或丙酮沿著裂縫兩側(cè)2-3cm范圍擦拭干凈。 

　　 對(duì)稍大的混凝土構(gòu)件中較深的裂縫，為達(dá)到有效封縫，可沿裂縫鑿“V”形槽。 

　　 對(duì)體積較大的混凝土構(gòu)件或較深的裂縫，可沿裂縫采取鉆孔灌漿，以使?jié){液進(jìn)入裂縫有更廣的通路。 

　　（3）設(shè)置灌漿嘴 

　　在裂縫的交錯(cuò)處、裂縫較寬處及裂縫端部等位置必須設(shè)置灌漿嘴。灌漿嘴的間距可根據(jù)裂縫大小、走向及結(jié)構(gòu)形式而定，一般灌漿嘴間距為30-50cm。在一條裂縫上必須設(shè)置有進(jìn)漿口、排氣口或出漿口。灌漿嘴可先采用裂縫封閉膠粘貼在預(yù)定位置，也可在封縫時(shí)一同粘貼。應(yīng)特別注意防止堵塞灌漿嘴。 

　�。�4）封縫 

　　 封縫質(zhì)量的好壞直接影響灌漿效果與質(zhì)量，應(yīng)特別予以重視。裂縫的封閉可使用裂縫封閉膠，按推薦配膠比例稱取并調(diào)配出裂縫封閉膠，用油灰刀沿裂縫往復(fù)涂刮后均勻涂抹一層厚約1-2mm、寬不小于30mm的膠泥，注意防止小氣泡或密封不嚴(yán)。