橋梁裂縫修補方法匯總十篇

時間:2023-05-23 17:01:47

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橋梁裂縫修補方法

篇(1)

【Abstract】The crack, the crack are one of concrete structure common flaws, according to the highway bridge characteristic, from the load, the contraction, the corrosion, the foundation distortion and so on has the reason to the reinforced concrete bridge Liang crack to carry on the simple analysis and the patching method.

【Key words】Bridge;Crack;Reason;Patching

橋梁檢查養護中發現,部分T型截面或U型截面鋼筋混凝土橋梁的梁肢或腹板上出現裂縫,裂縫多出現在靠近橋梁跨中部位,多呈豎直狀,個別橋梁裂縫長度較大,裂縫深度貫穿梁肢,橋梁的裂縫特征概括如下:

橋墩、主梁、蓋梁、橋面板和護欄都有開裂現象,裂縫形式包括塑性收縮裂縫和硬化收縮裂縫。鋼筋混凝土結構裂縫形成的原因大致有以下幾種。

1 荷載作用

研究表明,引起橋梁梁體開裂的原因是多方面的,將開裂機理歸結為單一原因的情況是極少的,但從根本上講,結構開裂的一個重要原因是其抗彎和抗剪能力不足,對橋梁梁體而言,彎曲正應力彎曲剪應力及組合應力超過梁體混凝土抗裂強度是主要原因。

1)彎曲應力:大部分開裂的橋梁在役時間較長,其設計施工時由于計算方法、設計理念較落后;

2)橋梁的橫向振動及交變荷載的作用:橋梁受活載作用時引起的振動是梁體開裂的另一個原因。

2 收縮引起的裂縫

在實際工程中,混凝土因收縮引起的裂縫是最常見的。混凝土收縮主要有塑性收縮、縮水收縮(干縮)、自生收縮和碳化收縮4種。

3 溫度變化

混凝土具有熱脹冷縮的性質,當外部環境或結構內部溫度發生變化,混凝土將發生變形,若變形受到約束,則在結構內部將產生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即產生裂縫。溫變裂縫區別于其它裂縫的最主要特征是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化主要因素有:

3.1 年溫差

一年四季溫度不斷變化,但變化相對緩慢,它對橋梁結構的影響主要是導致橋梁的縱向位移。一般可通過設置橋面伸縮縫、支座或柔性墩等構造措施進行協調,但結構的位移受到限制時就會引起溫度裂縫。

3.2 日照

橋面板、主梁或橋墩側面受太陽曝曬后溫度明顯高于其它部位, 從而構件的溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用,局部拉應力增大,導致裂縫出現。日照和驟然降溫是導致結構溫度裂縫的最常見原因。

3.3 水化熱

在施工過程中,大體積混凝土(厚度超過2.0m)澆注之后由于水泥水化放熱,致使內部溫度很高(可達70℃以上)。內外溫差太大引起表面出現裂縫。

3.4 蒸汽養護或冬季施工時施工措施不當引起混凝土驟冷驟熱、內外溫度不均,從而導致混凝土出現裂縫。

4 鋼筋銹蝕引起的裂縫

由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表面,使鋼筋。表面混凝土堿度降低,或由于氮化物的介入,引起鋼筋表面氧化膜破壞,鋼筋被侵入的水分和氧氣銹蝕,銹蝕物體積增長約2~4倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫.要防止鋼筋銹蝕,設計時應采用足夠的保護層厚度,施工時應控制混凝土的水灰比,加強振搗,保證混凝土的密實性,防止氧氣侵入。同時嚴格控制含氛鹽的外加劑用量。

5 基礎變形

由于地質勘察精度不夠,試驗資料不準,地質條件變化等造成基礎不均勻沉降或水平方向位移,使結構物中產生附加應力超過鋼筋混凝土結構的抗拉能力,導致結構開裂。

6 裂縫修補方法

6.1 表面裂縫封閉處理:1)表面涂抹;2)“V”形或“U”形槽口充填修補;3)鑿深槽嵌補;4)表面噴漿;5)打箍加固封閉法。

6.2 壓力灌漿法修補裂縫:1)水泥灌漿修補法;2)化學灌漿法修補裂縫。

6.3 粘貼鋼板施工法:1)注入法粘貼鋼板;2)壓粘法粘貼鋼板。

7 結束語

裂縫是混凝土構件普遍存在的一種現象,引起混凝土開裂的原因很復雜,實際上每一條的裂縫的產生均由幾種因素組合作用而成。混凝土裂縫的出現會影響美觀,嚴重的將影響結構的安全。裂縫的出現,將引起受力鋼筋的銹蝕,影響橋梁運行安全。設計疏漏、施工質量低劣、養護不力、使用不當均可能使鋼筋混凝土橋梁產生裂縫。鋼筋混凝土的裂縫都是有規定的,允許一定的裂縫存在,但對于影響橋梁的結構受力和工作性能,危及橋梁安全的裂縫必須高度重視,必須對其進行調查、分析和驗算,以判斷裂縫的性質和對橋梁結構的影響,進而提出合理的工程整治措施。正確分析混凝土開裂原因是混凝土工程修補或補強加固的前提。

【參考文獻】

[1]王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.

[2]劉來群,陳躍,段永燦.彎曲應力引起的預應力混凝土箱梁開裂[J].西安:長安大學學報:自然科學版,2003(9):23-5.

篇(2)

Abstract: This paper analyzes the bridge cracks formed in the various factors, indicates that the crack criterion, and the crack of the several repair methods are introduced.

Key words: bridge; concrete; crack; repair

中圖分類號:U415.6 獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)11-0020-02

橋梁結構物在長期運營過程中,不可避免地會產生某些損傷,裂縫是其普遍存在的一種。有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素作用下,不斷產生和發展,從而引起混凝土碳化、保護層剝落、鋼筋銹蝕,這是影響結構安全的關鍵,這樣會對混凝土的強度及結構物的耐久性產生很大危害,影響到結構的正常使用,嚴重的引起交通事故及縮短結構物的使用年限,必須加以控制。

混凝土因其取材廣泛,價格低廉,抗壓強度高,可澆筑成各種形狀,并且耐火性好,不易風化,養護費用低,成為當今世界建筑結構中最廣泛的使用材料之一。但大量的工程實踐和討論分析表明,鋼筋混凝土構件基本上都是帶裂縫工作,其中混凝土自身應力形成的、有荷載作用下形成的、也有其它因素如施工材料質量、基礎變形等因素形成的。

1荷載作用下產生的裂縫

鋼筋混凝土橋梁在常規靜、動設計荷載及設計荷載以外的荷載作用下產生的裂縫為荷載裂縫。按受力類型可分為直接應力裂縫和次應力裂縫,按裂縫形式可分為彎曲裂縫、剪切裂縫、斷開裂縫、扭曲裂縫等。直接應力裂縫主要是設計階段及施工、使用過程中產生的裂縫;次應力裂縫為在設計荷載以外的荷載產生的次應力而產生的裂縫。

彎曲裂縫為梁上作用彎矩時產生的裂縫。對受彎構件和壓彎構件來說,彎曲裂縫首先出現在彎矩最大的載面積的受拉區;剪切裂縫為斜裂縫,發生在剪應力最大的部位,對于受彎構件和壓彎構件,一般發生于支座附近,由下部開始,沿著與軸線成25°~50°左右的角度開裂;斷開裂縫為構件受拉時,進入整個截面的裂縫為斷開裂縫,均沿正截面開裂,間距有一定規律;扭曲裂縫為構件受扭轉與彎曲同時作用下而產生的開裂。

2混凝土自身因素形成的裂縫

2.1溫度變化引起的裂縫

當混凝土結構外部環境和內部溫度發生變化時,將發生變形,由于其約束,結構內部將產生應力,當應力超過其抗壓強度時即將產生溫度裂縫,主要有如下幾種:年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸氣養護在冬季施工時措施不當產生的;混凝土驟冷驟熱,內外溫度不均勻產生的;新舊混凝土接頭處產生的;當構件較長且兩端固定時,由于周圍溫度變化產生的附加溫度應力產生的。

2.2收縮引起的裂縫

混凝土的干燥過程是由表面逐漸擴展到內部的,在混凝土內部呈現含水梯度,因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮,導致表面混凝土承受拉力,內部混凝土承受壓力。當表面的混凝土所受的拉力超過其抗拉強度時,便產生收縮裂縫。混凝土收縮主要有以下4種:

⑴塑性收縮:主要發生在混凝土澆筑初期。施工時,混凝土澆筑后約4~5h,此時水泥水化反應激烈,分子鏈逐漸形成,出現泌水和水分急劇蒸發,混凝土失水收縮,同時骨料因自重下沉,此時收縮為塑收縮。在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋,即形成沿鋼筋方向裂縫。

⑵干縮:混凝土結硬后,隨著表面水分逐步蒸發,溫度逐漸降低,混凝土體積縮小,稱為干縮。因混凝土表面水分損失快,內部損失慢,表面收縮受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時,便產生收縮裂縫。

⑶自生收縮:自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發生水化反應生成新的物質而導致自身體積縮小。

⑷碳化收縮:為大氣中的二氧化碳與水泥人水化物發生化學反應引起的收縮變形,碳化收縮不大,一般不進行計算。

3其它因素引起的開裂

3.1基礎變形引起的開裂

基礎變形一般為基礎空間不均勻沉降或水平方向位移,發生基礎變形后,結構物中產生附加壓力,超過結構物的抗拉強度時即產生裂縫,基礎不均勻沉降的原因有,地質試驗資料不準、地質差異大、荷 載差別大、分期建造等。

3.2鋼筋銹蝕引起的裂縫

當構件中鋼筋的混凝土保護層不足,或混凝土質量較差時,二氧化碳侵蝕鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土的堿度降低,鋼筋表面容易被混凝土中的氧氣和水銹蝕,使周圍混凝土產生膨脹壓力,使混凝土保護層開裂、剝落,沿鋼筋縱向產生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕,使混凝土有效面積減少,鋼筋與混凝土的握裹力削弱,結構承載力下降,并誘發其它形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導致結構破壞,鋼筋銹蝕是最后造成結構破壞的主要因素。

3.3凍脹引起的裂縫

溫度低于零度時,混凝土出同冰凍,游離的水變成冰,體積膨脹9%,因而混凝土產生膨脹應力,并導致裂縫出現。當混凝土中骨料空隙多、吸水性強、骨料中含有雜質過多、水灰比偏大均導致混凝土凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發生凍脹破壞的必要條件。

3.4施工材料質量引起的裂縫

混凝土的材料合成為水泥、砂、骨料、拌合水以及外加劑,配制混凝土材料不合格,從而導致裂縫出現。使作不合格水泥出現早期不規則裂縫,砂石含量超標使混凝土干燥時產生不規則的網狀裂縫,砂石的級配差常造成側面裂縫,拌合水以及外加劑中雜質含中過高會對鋼筋銹蝕產生影響等。當施工質量低,工藝不合格同樣也會產生各種形式裂縫。

4判斷裂縫依據

混凝土的裂縫狀態一般可從裂縫寬度,裂縫發展情況及變形等其它情況來綜合考慮,找出原因,做出準確評價及應有要用的措施。

《橋規》(JTJ023-85)規定:在一般正常大氣(不帶高濃侵蝕氣體)的條件下,鋼筋混凝土受彎構件在荷 載組合Ⅰ作用下,最大裂縫寬度不超過0.2㎜;在荷載組合Ⅱ及荷載組合Ⅲ作用下,不應超過0.25㎜。處于嚴重暴露情況下(有侵蝕氣體或海洋大氣)下的鋼筋混凝土構件,容許裂縫寬度不超過0.1㎜。除此之外裂縫是否需要修補,還應考慮以下幾方面的因素:⑴對發展性的裂縫,一般來說應測定隨時間變化的情況,并以此作為判斷是否需要修補的參考資料,一般認為裂縫寬度在6個月期間增大0.1㎜以上時,就應首先考慮修補;⑵裂縫寬度雖未增大,但裂縫數量增多時;⑶裂縫在0.3㎜以上時;⑷裂縫寬度在0.2㎜左右,但認為對結構產生危險時。

5修補方法

5.1表面封閉修補法

表面封閉修補法,主要包括以下幾種:

⑴表面涂抹:地混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜,在裂縫多切密集時可大面積涂抹保護膜。

⑵“V”形或“U”形槽口充填修補,在表面涂抹不能充分修補時,則采用在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口,然后用樹脂砂漿充填修補。

⑶表面噴漿:經鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫的一種修補方法。

⑷打箍加固封閉法:箍筋設置方向應和裂縫方向垂直。

5.2灌漿法修補

灌漿一般采用純壓法灌漿,一般分為水泥和化學灌漿法。對于細小裂縫,由于漿液需要較長的膠凝時間,常采用單液法灌漿。對于較寬的裂縫,要求漿液凝結時間短,常采用雙液法灌漿。灌漿時將結構物裂縫或孔隙與外界封閉,僅留出進漿口和排氣孔,然后將漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫內并使其擴散,膠凝固化,以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗滲性的目的。灌漿可采用單孔或群孔同時灌漿,但必須留有一定數量的排氣孔。灌漿完畢待液聚合固化后,即可將漿液嘴一一拆除,并用環氧膠泥抹平在裂縫表面刷1層環氧樹脂水泥漿,以確保封閉嚴密。

5.3粘貼法

粘貼法即采用化學粘結劑將補強材料直接貼于混凝土構件的裂縫位置上,使之與構件形成整體,以提高抵抗力。主要有粘貼鋼板和粘貼CFRP施工法。

粘鋼技術始于20世紀60年代未70年代初,鋼板厚度為4.5~6㎜,但隨著技術研究的不斷深入,粘鋼技術的一些不足逐漸暴露出來,鋼板容易受侵蝕,易剝落脫空。所以一種新纖維組合材料應運而生,它是以連續纖維浸漬在用于粘合纖維的聚合物中硬化而成的。目前我國主要用CFRP作為粘貼材料。CFRP片材(碳布)分為單向布和雙向布2種,其中應以單向布為主。粘貼CFRP技術優勢為高強高效,運輸、儲存、施工方便、快捷,而候性、耐腐蝕性優于粘鋼。

6結語

橋梁結構的裂縫作為力學間斷面,是其結構性損傷達到危險程度的集中表現,應是橋梁安全監測的首選項目。隨著新儀器,新技術及修補技術不斷出現,裂縫的及時發現和處理技術都會提高,以降低對結構的危害程度。

參考文獻:

篇(3)

裂縫的產生將直接導致混凝土結構內部鋼筋的腐蝕,對結構物的耐久性產生影響,甚至影響其使用壽命,因此,加強對公路橋涵混凝土構造物裂縫調查、分析裂縫成因并及時予以修補,是橋涵構造物日常養護的重點,也是保證橋涵構造物正常使用年限的重要措施。

1 裂縫形成原因分析

影響混凝土結構開裂的因素是復雜的,涉及到材料使用不當、配合比設計不合理、施工質量低劣、結構設計失誤、運營中超負荷工作以及結構物所處的自然環境不良等幾項原因。分析裂縫成因根據危害性制定相應的修補處理方式,若不經分析或忽視原因分析就進行裂縫處理,往往會導致修補、加固無效而不得不再次修補及加固。

2 裂縫的主要危害性

裂縫對結構物危害主要表現在對結構強度和耐久性的降低。鋼筋混凝土結構物一旦產生裂縫,對本身會產生安全上及使用上的影響。外部環境的有害成分侵入,會使裂縫部分持續擴大及劣化,造成使用性能的降低,而導致使用壽命的縮短,甚至會影響結構物的安全性。

2.1對結構強度的影響

結構物裂縫發生后,其本身的剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,并可能導致結構行為發生應力重分配,造成進一步的破壞。裂縫嚴重時,可能會使構材掉落而造成危害。

2.2對耐久性能的影響

裂縫對耐久性的影響,最主要的是加速混凝土中性化,使鋼筋腐蝕速度變快,并因漏水、滲水,造成發霉、滲斑而使得保護層剝落,而縮短結構物的使用年限。

3 裂縫修補技術

修補裂縫的目的在于使結構因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復。對于因承載能力不足所產生的裂縫,單純修補已很不夠,尚需進行補強加固。裂縫修補的根據是裂縫調查、原因分析及危害性評定。

裂縫修補方法主要有表面修補法,灌漿封堵法,結構加固法,混凝土置換法,電化學防護法等。目前根據裂縫部位及裂縫大小主要使用表面修補法、灌漿法、結構加固法。

3.1表面處理法

表面處理法是針對小于0.15mm的微細裂縫,采用環氧類封縫膠,涂刷于裂縫表面,達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單,但膠體無法深入到裂縫內部。在表面防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼碳纖維布等措施。

表面處理法的施工要點是,先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛,清除表面附著污物,用水沖洗干凈,干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處,涂覆應均勻,不得有氣泡。

3.2灌漿法

灌漿法是指施加一定的壓力,將封縫膠灌入結構物內部裂縫深部,以達到封閉裂縫,恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的。適用于裂縫寬度較大、深度較深的裂縫修補,尤其是受力裂縫的修補。主要施工程序如下

3.2.1埋設灌漿嘴

對于細而淺的裂縫,可用鋼絲刷沿縫進行表面刷毛和清潔處理,然后騎縫用環氧膠泥粘貼灌漿嘴;對于寬而深的裂縫,宜沿縫開鑿“V”槽,然后騎槽粘埋灌漿嘴;對于大體積混凝土結構上的很深裂縫,應騎縫鉆孔或斜向鉆孔至裂縫深部,然后在孔內埋設灌漿管。灌漿盒、灌漿嘴及灌漿管設于裂縫交叉處、較寬處、端部及裂縫貫穿處等部位。

3.2.2封縫

封縫目的在于使裂縫形成一個密閉的空間。對于不鑿槽裂縫可用環氧膠泥封縫,先沿裂縫刷一道環氧樹脂基液,后抹一層環氧膠泥。對于鑿“V”型槽裂縫,可用水泥砂漿封縫,為加強砂漿與界面的粘著力,應先于槽面上刷一層環氧樹脂漿液,然后才嵌填水泥砂漿。

3.2.3密封檢查

為保證密閉縫體的密閉性及承受灌漿壓力作用,應對封縫密封效果進行檢查。辦法是,待封縫膠泥或水泥砂漿固化后,沿縫涂一層肥皂水,并從灌漿嘴向縫中通入壓縮空氣,若無冒泡現象,表示密封效果良好,否則應予修補。

3.2.4配制漿液

灌漿材料要求粘結力強,可灌性好,目前長使用的是環氧樹脂類膠液;膠液根據不同情況進行混合調制,稠度過大往往會使注膠的壓力也大,粘稠度大影響注膠效果,持壓時間也大影響施工進度。因此膠液的配置要結合實際情況靈活掌握。

3.2.5灌漿

啟灌之前,先接通管道,打開灌漿嘴上氣閥,用氣壓為0.2Mpa以上的壓縮空氣將管道及裂縫吹干凈。灌漿順序自下而上,由一端向另一端依次連續進行。灌漿壓力以0.2~0.4Mpa為宜,壓力逐漸升高,防止驟然加壓對管道造成破壞。

3.2.6封口

灌漿后待縫內漿液初凝而不外流時,可拆除灌漿嘴,用環氧膠泥對灌漿孔進行封口抹平。進行灌漿封閉的縫要進行抽樣開孔檢查,以保證灌漿封閉質量。

3.2.7灌漿質量檢查

灌漿密實情況,一般可采用鉆芯法取樣檢查漿體的外觀質量,測試漿體的力學性能。

3.3結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。其中粘貼鋼板包括:注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環氧樹脂,同時排出空隙中的空氣,由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實,這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2厚的環氧樹脂,然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環氧樹脂被擠出,粘貼面之間的空氣也被排出,用這種方法幾乎不會殘留氣泡,粘結效果也好,此法適用于混凝土表面平整的場合。

3.4混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換人新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.5電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態。鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。

4 預防和減少混凝土裂縫產生的措施

雖然現在混凝土裂縫修補的方法越來越多,效果也越來越好,但還是要在混凝土設計、施工、運營中做到以預防為主。設計單位應根據預測的運營情況、結構物所處的環境設計出相符合使用要求的結構形式;混凝土施工中溫度控制要有具體要求,確定外加劑的品種和摻量,確保混凝土收縮與膨脹相抵消;混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式;混凝土振搗要密實,拆模后須及時養護;施工過程中還應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振;混凝土結構物運營過程中應避免超負荷工作,根據混凝土所處的環境還應做好混凝土防腐保護工作。

公路橋涵混凝土結構裂縫形式多樣,裂縫成因復雜,只有在全面調查、認真分析之后,結合實際情況,制定出經濟、可行高效的的修補方案,精心組織施工,方能確保裂縫修補成功、保證結構耐久性及安全性。

篇(4)

橋梁,它是城市交通的樞紐,對城市的長遠發展與經濟的繁榮起著非常重要的作用。它讓城市的道路更多變,也更加方便了人們的出行。橋梁對于現代化城市的建設越來越不可或缺,它的作用甚至不亞于公路、鐵路的建設。這也就直接牽引出一個問題,那就是橋梁的安全問題。橋梁的安全問題關系到人民的生命安全、社會的穩定和城市經濟的發展與繁榮。所以,市政橋梁的安全問題不容有絲毫疏忽。仔細分析市政橋梁結構裂縫產生的原因和提出正確有效的加固技術處理,是非常必要的。

1 市政橋梁結構裂縫問題產生的原因

第一,市政橋梁自身應力產生的裂縫。橋梁自身的應力產生裂縫的種類分為橋梁收縮引起的裂縫和溫度差異引起的裂縫兩大類,下面將對其具體分析。

(1)橋梁收縮引起的裂縫問題。橋梁的收縮實際上是因為砼在進行凝固的時候內外的收縮不均勻,導致表面上的砼所受到的拉力遠遠超過了抗拉的強度,從而出現了橋梁的裂縫。市政橋梁在施工的過程中,混凝土筑后4小時左右時,水泥水化的反應異常激烈和活躍,此時也是分子鏈逐漸產生和形成的關鍵時期。分子鏈形成的時候會出現泌水,這就說明混凝土并沒有完全硬化,這就導致塑性收縮的產生。另外,混凝土硬化以后,混凝土表面的泌水會逐漸蒸發,溫度也會下降,這時候混凝土的體積會減小,所以會出現縮水干縮的情況。

(2)溫度差異引起的裂縫問題。溫度差異引起的裂縫實際是砼在水泥的凝固過程中放熱、太陽光的強烈照射、電弧進行焊接時引起的溫度變化,在這些溫度的變化下,能夠引起收縮和膨脹的情況發生,導致溫度應力超過砼所能承受的強度,從而出現橋梁裂縫。每年的溫度均存在很大的差異,但是溫度的變化一般來說比較緩慢,對橋梁的主要影響是導致其縱向出現位移。橋梁的面板和主要支柱、橋身側面受到太陽的直射后,局部溫度要比其他地方的溫度高得多。這樣就導致橋梁自身受到約束,橋梁被曬的局部拉應力相對較大,這樣就出現了裂縫。

第二,橋梁荷載作用下產生的裂縫。荷載裂縫一般是指混凝土橋梁在常規的動靜狀態荷載以及橋梁的次應力下產生的裂縫。荷載裂縫主要分為直接應力裂縫和次應力裂縫,直接應力裂縫就是指橋梁在物體的直接荷載下引起的外部應力產生的裂縫。這種裂縫主要是橋梁表面的荷載超過了它所能承受的應力。次應力裂縫是指橋梁在外部荷載的基礎上所引發的次生應力所產生的裂縫。

2 市政橋梁結構裂縫問題的加固技術處理

首先,市政橋梁裂縫常見的處理方法有三種,即表面封閉修補法、壓力灌漿修補法、填充鋼板法。由于橋梁出現裂縫的原因各種各樣,所以處理裂縫的方法也須根據實際情況來進行判定。表面修補的具體做法是沿著混凝土裂縫的表面鋪上薄膜材料,在施工的時候將混凝土的表面用刷子打毛,將混凝土表面的裂縫填平。也可以采用瀝青進行修補縫合,但是這種方法的漿液很難灌入。表面修補的方法適合運用在裂縫很淺的橋梁上,即橋梁內部并沒出現裂縫,基本穩定,為了防止出現更大的裂縫,可以采用表面修補的方法。表面修補法可以采取將混凝土或石灰填充裂縫的方法,也可以在裂縫的表面進行抹灰的方法,這些方法非常簡單,工程不大。但是它能阻止裂縫變大,從而導致橋梁的鋼筋受到侵蝕,出現深層裂縫。壓力灌漿法分為水泥灌漿、石灰灌漿、化學物質灌漿、瀝青灌漿。噴漿修補是一種在經過處理的裂縫表面,噴射一層密實的水泥砂漿保護層,來封閉裂縫的修補方法。噴漿前,需要把結構表面的剝離部分除去。再用水沖洗清潔,并在開始噴漿之前把基層濕潤,然后再開始噴漿。水泥灌漿適合橋梁的裂縫分布不均勻的情況下使用。石灰灌漿可以通過砼中不同的壓力形成的孔眼將石灰漿灌入橋梁裂縫中。石灰的黏稠度可以根據橋梁裂縫的實際情況進行考慮。化學物質是一種新型的橋梁裂縫修補方法,它主要采用先進的化學材料修補裂縫,可以在很大程度上改變灌漿材料的性能。它的優勢在于可以將很細的裂縫進行修補,而且操作非常簡捷,修補的效果非常好。化學灌漿法現在已經在橋梁裂縫的修補方面得到了廣泛的應用。填充鋼板法,就是當鋼筋混凝土構件產生主拉應力裂縫時,可對裂縫先進行處理之后,再在裂縫處粘結鋼板,并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘合方向應和裂縫方向垂直。

其次,梁式結構加固增強技術也是加固技術處理的重要方法之一。梁式橋上部加固可以采用各種不同的方式,主要視橋梁的實際情況,承載能力的減弱程度以及今后的使用要求而異。一般來說,主要采取擴大原結構構件截面,以提高結構的強度和剛度;以新的結構代替舊的抗力不足的結構;改變原結構的受力體系,使控制截面變矩的峰值減小;對原結構施加預應力,改變原結構的受力圖式,以達到提高橋梁剛度和強度的目的。

3 結論

在市政橋梁的工程中,橋梁產生裂縫問題是很難避免的。不僅僅因為工程施工的原因,更重要的是自身的應力所導致的。雖然目前橋梁結構存在的裂縫問題比較普遍,但是只要在設計和施工中能認識到橋梁結構常規裂縫機理,同時采取相應的一些橋梁結構裂縫加固處理技術,裂縫問題是可以減少甚至可以避免的。在施工的過程中,充分考慮橋梁的各方面,力求做到減少橋梁裂縫的產生。當橋梁出現淺層的裂縫時,應該積極做好修護工作,避免裂縫的進一步擴大。在市政橋梁結構的設計中,應該進行合理的設計與預防。在原材料的購買上,應該非常慎重,將原材料的質量放在首位。在施工的過程中,應該充分考慮施工的合理性與科學性,注重效率的同時,更應該保質保量,嚴令禁止“豆腐渣”工程。在橋梁施工的管理上,也應該嚴格,這樣不僅可以提高橋梁的質量,也能減少橋梁裂縫的出現。必須要避免因為橋梁的裂縫導致意外事故的發生,給人們的生命造成不安全隱患。

篇(5)

近些年來很多的橋梁在施工過程中由于一些原因而出現裂縫的情況。在施工過程中,出現裂縫會給橋梁的施工質量帶來很大的影響,同時會減少橋梁的使用壽命。為了更好地修復橋梁在施工進程中出現的裂縫,全面分析產生橋梁裂縫的原因顯得尤為必要。在掌握了施工過程中出現裂縫的原因之后,立即采取有效地措施來進行針對性的修復能夠保障整個橋梁施工的順利進行,同時保障橋梁在使用過程中的安全。文章分析了橋梁施工裂縫產生的原因,并闡述了具體的修復方法。

1 橋梁施工裂縫產生的原因

1.1 溫度引起的裂縫

在橋梁施工過程中,當初步澆筑混凝土以后,水泥會在水化的過程中產生大量的熱量,繼而就使得混凝土的內部溫度急劇上升。混凝土表面由于大量的熱量可以向周圍的大氣中散發,因此表面的溫度上升的情況并不是很明顯。然而,在混凝土的內部,由于散熱的能力較差,在水化過程中產生的熱量不能夠有效地擴散,使得整個混凝土內部的溫度會上升的很是明顯。當在施工過程中對橋梁的一些結構進行混凝土澆筑以后,由于內部的散熱不好,會出現因為溫度原因而引起的裂縫情況。當橋梁的結構由于內部結構和外部環境發生了變化之后,混凝土就會發生一定的變形,當這個變形過程受阻以后,就會在結構內部產生了拉應力,一旦這個拉應力超過了混凝土的抗拉強度以后,就會產生了溫度裂縫。

1.2 預應力引起的裂縫

另外一個在橋梁施工容易造成出現裂縫的原因就是預應力所引起的。通常在施工過程中會出現沿著預應力鋼束波紋管的位置下方出現長度不一、斷斷續續的裂縫,這就是預應力所引起的裂縫。預應力鋼束周圍的保護層由于厚度偏薄,同時由于過多地使用了高標號的水泥,知識水泥漿的含量偏大,容易導致橋梁出現收縮變形。底板截面的不均勻收縮和鋼束波紋管對砼收縮的約束作用在內的箱梁結構的內約束會導致混凝土出現較大的收縮能力,繼而超過了混凝土抗拉強度的范圍,就出現了縱向的波紋管收縮裂縫。另外,在一些超靜定預應力的混凝土橋梁的施工過程中,由于設計時對次內力影響的計算估計不夠也容易出現裂縫。還有當橋梁的預應力鋼束的布置不夠合理的時候以及預應力的張拉力度沒有達到設計時候的要求時也容易產生裂縫。

1.3 砼收縮引起的裂縫

砼收縮是橋梁施工中出現裂縫的又一個原因。這類裂縫的產生主要是因為砼因為收縮而產生了體積的變化,主要分為干縮裂縫和塑性收縮裂縫兩類。干縮裂縫主要在混凝土硬化的前后發生,這個時候的混凝土表層的水分散發的焦塊,同時內部的散熱慢,就出現了表面收縮大,但是內部收縮小這種不均衡的收縮情況。表面的收縮變形一定程度上受到了內部的約束,從而讓整個混凝土橋梁的表面開始承受一定的拉力,當表面所受到的拉應力超過了橋梁本身的抗拉強度以后,就會出現收縮裂縫。而塑性收縮裂縫的出現時間集中在混凝土初凝的時候,這個時候的這個橋梁結構的水泥的水化反應強烈,伴隨著水分大量蒸發和泌水的情況,混凝土由于失水而出現收縮。在收縮過程中,表面由于受到了鋼筋、模板以及內部結構中的混凝土的約束,使得整個塑態的混凝土會產生一定的拉應力,繼而會形成一些細小的裂縫。

2 橋梁施工中裂縫的修復方法

2.1 表面修補

表面修補是橋梁施工中裂縫修復的一種常見方法,這種方法的又是相當明顯,經常用來處理一些橋梁的表面裂縫或者深度裂縫,同時它對橋梁結構的承載力的影響很小。一般而言,表面修補的做法就是在裂縫的表面涂漿,即在一些出現裂縫的混凝土裂縫的表面涂抹一定量的水泥漿。當橋梁結構的表面出現了很多的裂縫時,一般是沿著裂縫的周邊用鋼絲刷反復刷干凈,然后再用壓力水槍進行清洗同時進行濕潤,這些步驟完成以后用水泥漿進行抹平,另外也可以等清洗后的表面干燥之后用環氧樹脂水泥進行涂抹。一些橋梁工程因為有防水抗滲要求,當混凝土表面的刷洗和干燥結束以后,在迎水面粘貼上3層左右的橡膠瀝青棉紙或者黃陽樹脂玻璃等對裂縫加以封閉。很多時候,在進行表面修補以后,考慮到應力的存在,這樣會使得裂縫出現繼續開裂的情況,這時可以在裂縫的表面鋪上一層玻璃纖維布,從而保障整個修補工作的完整到位。

2.2 灌漿法

當一些橋梁的裂縫對結構造成的影響極為嚴重或者一些橋梁對整個結構的防滲要求很高的時候,表面修復這個時候已經不能夠滿足修補的相關要求,因而需要采用灌漿法來加以處理。灌漿法一般而言就是采用相關的真空壓力機器設備將一些水泥漿質注入到橋梁的裂縫內,隨著時間的不斷推移,漿質會逐漸的硬化,硬化以后的漿質能夠很好地對裂縫進行填補,形成一個完整了橋梁結構,消除了裂縫的存在,同時也具備了很好的密封效果。這種方法能夠很好地對裂縫進行密封,真正起到防滲的效果。在實施灌漿法的過程中,漿質的材料有很多的種類。一般的橋梁工程中通常選用水泥漿或者環氧聚合物,但是對于裂縫情況特別嚴重的情況,漿質可以選用甲基丙烯酸酯或者聚氨酯來進行灌漿。

2.3 電化學防護法

另外一種備受大眾親睞的橋梁裂縫修補方法就是電化學防護法。這種方法就是在橋梁結構的混凝土或者鋼筋混凝土中世家一定的電場,通過在某一介質中所起到的化學反應來改變整個結構中的例子的分布狀態,從而提高整個鋼筋結構周邊的PH值,使得鋼筋鈍化,來達到防腐蝕的目的,這種方法主要是通過利用電化學反應來改變橋梁裂縫中混凝土的離子的狀態,讓這些離子在電場的作用下活動,重新進行排列和組合,以此來達到修補裂縫的目的。目前國際上主要采用的電化學防護發主要有三種:氯鹽提取法、陰極防護法和堿性復原法。這幾種電化學防護法能夠很好地達到修復橋梁裂縫的目的,屬于一種新型的修補方法,目前還沒有得到很廣泛的應用。

3 結語

在橋梁施工的過程中,裂縫的出現時常見的問題。眾所周知,裂縫的產生和存在對橋梁的使用壽命會帶來極大的影響。因此,為了更好地保障橋梁工程的順利施工以及運行以后的安全工作,對橋梁施工中出現的裂縫就必須得采取積極有效的措施來進行修護。針對不同類型的裂縫來科學地采用特定的修補方法,才能夠避免裂縫的產生,保障施工的進程。

參考文獻:

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近來,我國交通事業迅猛發展,公路通行能力的逐漸提高,促進了橋梁建設的不斷提高。許多人的頭腦里還存在著“只修不養,重建輕養”的傳統觀念,忽視了橋梁的維護與管理工作,使得許多橋梁在使用過程中,由于管養不當,出現各種病害,橋梁的承載力和通行能力大大降低,甚至造成橋梁垮塌的嚴重斷橋事件。建成的橋梁經過長期使用后,內外多種因素會使橋梁的安全度有所下降,有大量的混凝土橋梁不同程度地出現了裂縫現象,橋梁的耐久性及承載能力大大下降,以致影響車輛人員的安全通行。這一問題始終困擾著廣大橋梁工程技術人員。因此,在對橋梁進行科學評估的基礎上,有必要對混凝土橋梁裂縫成因進行分析,以便于采取相應的修補措施。

在橋梁建造和使用過程中,混凝土裂縫經常出現。混凝土的裂縫是由于混凝土內部應力和外部荷載作用,以及溫度變化等因素作用下形成的。并且有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下,不斷擴展,不但會影響混凝土表面的美觀、減小鋼筋的混凝土保護層厚度,而且易引發混凝土面層剝落,加速鋼筋的銹蝕,降低混凝土的抗凍性及耐久性,嚴重時甚至發生垮塌事故,所以必須加以控制。筆者根據多年的橋梁施工、管理經驗,談談有關橋梁混凝土裂縫出現的原因、預防措施和處理方法,可供橋梁工程技術人員參考。

一、裂縫形成的原因

1.設計方面

1)設計因素考慮不周。箱梁的腹板過薄,箱梁與箱梁之間未設橫隔板或者設置橫隔板數遠遠不夠,致使整體性較差,單梁受力對梁體造成嚴重的病害。2)設計計算出現錯誤。由于荷載考慮不周,計算錯誤等,配筋不足,形成裂縫。

2.施工方面

1) 地基基礎變形。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產生附加應力,超出混凝土結構的抗拉能力,導致結構出現裂縫。2)施工方案選擇不當。如混凝土配合比控制不嚴,計量出現偏差,坍落度控制不利,在混凝土澆筑時側模板不牢靠,模板走形或模板間隙不嚴密,澆筑時漏漿嚴重,混凝土表面呈現蜂窩麻面。

3.維護管理方面

1)長期超負荷運營。大件車、集裝車、超重車的出現加重了橋梁的負荷,加快了橋梁損壞的進程。另外車輛超重、超載超限現象已較嚴重。使得橋梁長期處于超負荷工作狀態 2) 大自然風、霜、雨、雪的侵蝕,環境污染的日益加重,造成橋梁的自身老化、破損,使得橋梁“壽命”縮短。3)養護不當產生的裂縫。冗陷、空洞、裂縫等毛病在日常養護中沒有及時修補,造成混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕。

二、混凝土裂縫的修補方法

裂縫產生了,解決它的方法自然而然也隨之產生。隨著施工經驗的發展,現在混凝土裂縫修補的方法有很多:如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

1.低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—粘貼注漿和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

2. 開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫,如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為:開槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養護。

3.涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為:清掃—刮膩子—涂刷底層涂料—涂刷主層涂料—涂罩面層。

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子(混凝土修補膠:粉料=1:1.8~2.0)填充補平,待干后用砂布磨平,再進行底層涂刷(混凝土修補膠:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質和團塊。主層涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。

這三種方法可以單獨使用,也可以同時使用。如橋梁裂縫的修補可先注漿,在涂膜封閉;而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。

三、幾點體會

1.各種裂縫處理依據裂縫產生部位情況等分別對其進行處理:不影響結構正常使用的裂縫,處理時只是將裂縫填塞修補,防止水浸入及腐蝕入對鋼筋產生進一步銹蝕;裂縫在.2mm~0.5 mm時不再擴展,用封縫膠封堵;裂縫在0.5 mm~1.5 mm時(或更寬的裂縫),用注膠封縫處理(封縫膠及注入膠液,有專門生產的科研機構,目前常用北京出的TCL系列修補劑)。

2.凡因為荷載作用產生的裂縫,應該采取合理的計算模型、限制施工機具的堆放、限制超過設計荷載的重型車輛過橋等方法避免。此類裂縫或正在發展的裂縫,建議使用粘貼碳纖維布或錨粘鋼板處理。但不論用哪種方法,均需對原裂縫進行注膠封縫處理,不應出現只在裂縫外涂色,內部裂縫依舊的情況。

3.養護管理期間應對混凝土橋梁的裂縫病害及時檢測,詳細記錄裂縫位置數量類型、分析原因、跟蹤觀察裂縫發展趨勢,正確判定裂縫劣化程度。

4. 在運營管理過程中,進一步加強巡查和管理,及時發現和處理問題,也是相當重要的一個環節。比如,強化橋梁技術人員的培訓,增添橋梁檢查、檢測儀器設備,確保橋梁安全正常的使用。

目前,學術界對混凝土橋梁裂縫的原因有不同的觀點,只有通過正確的橋梁結構檢查,加上及時準確的分析、判斷結構的病害,采取正確的措施和方法,才是保持橋梁結構使用功能和壽命的重要手段。只有搞清楚了裂縫的機理,才能對癥下藥。所以,我們一定要要積極貫徹“建養并重”的方針,將橋梁的檢測、檢查、維修與養護、加固與改造工作列入議事日程。我相信只要施工人員本著一顆認真負責的心,嚴格按規定要求施工,嚴把質量關。就必定能防患于未來,盡可能地降低混凝土橋梁裂縫的出現。

篇(7)

究其原因,主要是對病害及其發生機理缺乏系統、清楚的認識。因此,掌握不同類型橋梁、不同病害的特點,分析其病害成因,針對具體問題迅速簡捷地制定相應對策,是當前橋梁工程界研究的熱點。

一、橋梁結構常見病害

1.1橋面鋪裝病害

突出的橋面鋪裝病害問題是:

(1)橋面早期破壞嚴重。橋面過早出現車轍,擁包,網裂,龜裂,瀝青面剝落。

(2)橋梁上部結構及鋪裝結構的耐久性不足。

(3)交通量不斷增大,車輛動荷載的反復作用,容易使路面破損開裂,大大影響了行車的舒適和安全。

1.2凍融病害

凍融現象也是造成橋梁病害,影響橋梁結構承能力和壽命的主要原因之一。西部地區受天氣影響極易產生凍融現象,長期反復作用易造成結構產生裂縫有些橋梁進行了加固處理,新澆混凝土和后補混凝土結合不好,易產生裂縫,而凍融作用又加劇了這種作用。凍融病害主要是以下幾方面引起:

(1)自然因素的影響。

(2)橋梁本身混凝土的施工質量不高,排水設施存在缺陷。

(3)后期養護薄弱。

1.3混凝土裂縫病害

在混凝土橋梁中,梁體開裂是一種較為普遍的現象.典型的砼裂縫按開裂部位可將分為:主梁頂、底板開裂,腹板開裂,齒板開裂,預應力錨頭區開裂等.按成因可分為結構裂縫和非結構裂縫.結構裂縫是指砼所受拉應變超過極限應變而出現的開裂現象.它的寬度可隨著荷載的變化而變化;非結構裂縫一般是指由于變形受到約束而出現的開裂現象.砼收縮、徐變和溫差等均是非結構裂縫產生的原因。

混凝土開裂可以說是“常發病”和“多發病”,經常困擾著工程技術人員實際上混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多,每一條裂縫均有其產生的一種活者幾種主要原因。混凝土結構裂縫的種類,就其產生的原因,大致可分為以下幾種:

(1)荷載引起的裂縫。

(2)溫度引起的裂縫。

(3)收縮引起的裂縫。

(4)鋼筋銹蝕引起的裂縫。

(5)凍脹引起的裂縫。

(6)材料質量引起的裂縫。

(7)施工質量引起的裂縫。

1.4銹蝕病害

鋼筋銹蝕是影響橋梁結構壽命和安全的一個重因素。由于種種原因,橋梁結構鋼筋的銹蝕廣泛存在為了維持橋梁的正常運營,需要對出現銹蝕的橋梁行維修。鋼筋銹蝕主要是發生了電化學反映。鋼筋面致密的氧化膜可使鋼筋免受銹蝕。氧化膜的破壞間接導致了銹蝕的發生。

鋼筋發生銹蝕時,銹蝕部分的體積可膨脹至原積的10倍以上,從而對周圍混凝土形成擠壓,造成凝土開裂、剝落,使截面有效尺寸減小,導致結構承載力下降。

二、病害養護措施

2.1橋面鋪裝病害的養護措施

(1) 瀝青鋪裝面層病害的養護措施

瀝青砼鋪裝面層具有平整度好、噪音小、施工便捷等特點,在橋梁面層鋪裝中得到廣泛應用,我處管養的橋梁全部采用了這種形式。但瀝青砼鋪裝層也有怕水浸泡,使用壽命短等缺點。對于瀝青鋪裝病害,在日常養護過程中采取如下的措施:

1、瀝青罩面:對于大面積的瀝青面層麻面、骨料松散等病害,可重新攤鋪瀝青罩面。若有泛油、油包現象,在罩面前,應先將泛油、油包部分銑刨,將多余的瀝青油鏟除之后,再進行瀝青面層的罩面工作。部分小面積的麻面,可用瀝青油沙在病害部分的表面進行修補。

2、瀝青灌縫:對于瀝青面層出現的裂縫,可用瀝青油進行灌縫,這樣可防止雨水滲入瀝青底層,延長瀝青面層

使用壽命。

3、瀝青面層鋪裝的局部修補:對于瀝青面層的局部坑洞、脫皮現象,可先將病害部分切割方正,清掃干凈后,灑貼乳化瀝青底油,用瀝青料將坑洞補回。

(2) 砼鋪裝面層病害的養護措施

砼鋪裝面層具有使用壽命長,維護工作量小等特點。對于砼鋪裝面層病害,在日常養護中采取如下的措施。

1、局部修補:對于橋面砼鋪裝脫皮露筋、塊板缺角等病害,可將存在病害部分切割方正,鑿除已損壞部分并用清水沖洗干凈充分潤濕,用相同標號水泥砼或快速水泥修補。

2、全部鑿除,重筑鋪裝層:橋面鋪裝層如已嚴重損壞,或砼板塊已嚴重碎裂,可采用全部鑿除,重筑鋪裝層的方法修補。新鋪的面層可采用普通水泥砼,也可采用鋼纖維砼等其它材料。

2.2凍融病害的養護措施

(1)設計方面

在容易出現裂縫的地方加大配筋,對于混凝土構筑物,要有防水、排水措施。

(2)材料選擇及配合比方面

摻入少量減水劑、早強劑、防凍劑、引氣劑,限制水灰比,選擇抗凍性好的硅酸鹽水泥。

(3)施工方面

控制好混凝土的塌落度,振搗過程不要太長,加強早期養護。

2.3混凝土裂縫病害的養護措施

橋梁結構在施工和運營使用過程中,常會產生各種不同形式的裂縫。橋梁所產生的裂縫可分為兩類:一類為正常裂縫,一類為非正常裂縫。混凝土構件由于自身應力作用產生收縮裂縫、溫度裂縫,此類裂縫只要縫寬限制在0.3mm以內,構件內鋼筋不會因裂縫的存在而受到腐蝕,這種裂縫為正常裂縫,可不作處理。預應力混凝土構件由于在承受荷載之前已預加應力,因此理論上不容許產生裂縫。但在荷載的作用下,橋梁的混凝土構件會在外力作用下產生彎曲裂縫、剪切裂縫、斷開裂縫、扭曲裂縫。這幾種裂縫在外力作用下產生后,會逐漸開展,裂縫寬度增大,混凝土構件表層混凝土脫落,直至導致構件內鋼筋的腐蝕。此類裂縫為非正常裂縫,必須進行處理。橋梁混凝土構件一旦發現裂縫應加強檢查與觀測,并制定相應的養護措施。一般情況下對橋梁裂縫應采用表面封閉修補法。常用方法有:內部壓漿修補、填縫、表面抹灰、鑿槽嵌補、表面粘貼和表面噴漿等。對于嚴重影響結構強度和剛度的裂縫,則需作結構補強加固處理。部分橋梁由于設計及施工工藝原因,在建成時梁體結構出現大量有規律的裂縫,隨著時間的推移,裂縫逐漸開展并橫向貫通梁體,裂縫寬度部分已達到1mm,對這種橋的裂縫可采用

的是環氧樹脂材料灌漿修補法。裂縫修補完畢后,必須委托專業單位對裂縫進行了檢查,確保修補的效果。

2.4銹蝕病害的養護措施

(1)覆蓋法

通常使用環氧樹脂砂漿或環氧樹脂混凝土,基本方法是,盡可能敲掉劣化的混凝土,再對混凝土表面及鋼筋表面做噴砂處理,用環氧樹脂砂漿或混凝土進行斷面修復及表面覆蓋處理,目的在于防止氯化物或氧氣的侵入。再用聚氨酯類材料做表面覆蓋,以提高其耐候性。這種方法不僅可以延緩混凝土碳化,而且能有效地阻止有害離子的侵入,具有良好的修補效果。

(2)更換保護層混凝土方法

更換保護層混凝土是一項施工技術要求高、施工管理要求嚴的工作。施工時,應分段鏟除保護層混凝土,并分段補澆,隨鏟隨澆,鑿除鋼筋保護層混凝土至少超過鋼筋位置20mm,使修補材料能很好地包圍鋼筋和原混凝土。銹蝕的鋼筋應進行除銹,對于銹蝕嚴重、有效面積減小的宜增配相應截面積鋼筋補強。沖洗原混凝土表面,在鋼筋上涂刷阻銹劑,重新澆搗或噴射摻有阻銹劑的細石混凝土保護層,其強度等級應比原混凝土提高一級。對新舊混凝土結合面以及分段施工混凝土結合面,均應做界面處理。

三、結束語

總之,通過利用高科技手段,實現人工檢測向自動化檢測發展,由破損類檢測向無損檢測技術發展,使橋梁質量的檢測、評估和病害分析更加快捷,使橋梁養護更加合理經濟。還應當加大養護質量的科技投入,提高橋梁耐久性,延長橋梁的使用壽命。

篇(8)

前言

交通事業的不斷發展,帶動了橋梁工程的發展,橋梁工程的施工工藝也得到飛速的提升。在橋梁的施工過程中,各種管理手段的不斷完善,使橋梁工程無論從內在的質量,還是外在的視角都日漸的走向成熟。但是在橋梁工程的建設當中,橋梁的裂縫問題依然是橋梁施工中,需要得到高度重視的問題。無論是從安全系數的角度考慮,還是從施工企業的經濟利益出發,對混凝土橋梁裂縫的認識都要進一步加強。只有對混凝土橋梁裂縫的產生原因進行全面的分析和研究,才能在混凝土橋梁的施工中盡量避免和預防裂縫的產生。

1、混凝土橋梁施工中產生裂縫的主要原因

在混凝土橋梁的施工中出現的裂縫,通常可分為結構性裂縫和非結構性裂縫。結構性裂縫可分為設計結構性的裂縫以及施工結構性的裂縫;而非結構性的裂縫又可分為溫差裂縫、塑性裂縫、龜裂縫以及長期干裂縫等。

1.1結構性裂縫的產生原因

混凝土的澆灌施工中,由于各方面的不確定因素,導致裂縫的產生:

混凝土中的材料之間發生化學反應,引起體積的膨脹并產生很強的局部拉力,或者混凝土中的鋼筋生銹,以及其它侵害性化學反應的發生,導致混凝土的性質發生變化,造成裂縫的產生。在施工過程中,錨板的設置沒有嚴格按照設計進行,錨墊板沒有頂牢,致使預應力結構產生拉張裂縫,如鋼筋砼箱梁支架拆除后產生的裂縫都是因為這種原因。

在現澆砼箱梁落架從簡支梁到連續梁的受力轉換過程中,由于落架的時間過長或落架的順序不當,沒有達到設計所規定的要求,而產生的張拉過強,極有可能導致橫向裂縫的產生。

橋梁在施工時都會對預制板及連續箱梁設置預拱,但在一定的荷載作用下,也可能產生結構的裂縫,裂縫也會出現在非預應力連續箱梁的梁頂負彎區。如果這種裂縫存在于很小的范圍并在設計所允許的數值之內,可以不必處理,否則必須采取有效措施進行補救。

1.2非結構性裂縫產生的原因

在混凝土的澆灌過程中,由于施工現場并不是真空封閉作業,長時間的外在環境影響,會使混凝土的性質發生一定的變化導致裂縫產生:

在混凝土的初凝時期,由于水泥的水化產生大量的熱量,而熱量不能得到有效的發散,使混凝土內部的溫度逐步升高導致膨脹。當外部混凝土初步凝結后,內部的溫度逐漸降低、冷卻,混凝土又會產生一定的收縮,這種熱脹冷縮效應產生的拉力,很容量導致混凝土裂縫的產生。這種情況在施工條件較差的冬季尤為嚴重。

混凝土橋梁的施工中,需要借助大量的水作為材料融合的媒介,所以混凝土材料中水的含量與空氣中水的含量相差較大,從而形成一定濕度差,當水分蒸發時,由于混凝土內部與外部水分蒸發的速度不同,混凝土表面的收縮就會比內部的收縮快,因而產生不均勻的變形,造成表面混凝土表面因受力過大而生產裂縫。

2、橋梁裂縫的防治措施

2.1材料的控制

原材料的控制是保證整個橋梁工程質量中至關重要的一個因素,因此,在原材料的選擇上面應該對水泥、鋼筋、沙石和水進行嚴格的抽樣分析,還要對混凝土的配合比進行對比試驗。在高溫的時候或者下雨天下對沙石、碎石進行含水量的檢驗,并且在整個工程開展之前不斷的調整整個施工的配合比。在施工的時候要嚴格按照施工的技術規范要求來進行施工,以此達到最為理想的施工質量,防止裂縫的產生。

2.2壓力灌漿修補法

所謂壓力灌漿修補法主要是指用化學材料來配制相應的漿液,再把這些漿液利用設備來灌注到產生裂縫的地方,以此來使裂縫達到凝固、堵漏和加固的作用,利用化學材料所制成的漿液在固化以后具有良好的粘接強度,能夠和混凝土較好的粘連在一起,以此達到增強整個橋梁構件的整體性,使橋梁裂縫得到有效的治理。從目前的情況來看,大多數的施工單位較多采用的是聚氨酯和環氧樹脂,在對一些細小的裂縫漿液的時候,就需要較長的時間來凝固,因此,在這個時候就應該使用單液法灌漿,單液法灌漿需要把所有的漿液和泵前混合在一起,再利用灌漿機進行灌注,對于一些較寬的裂縫就要使用雙液法灌漿,這樣就可以把漿液分成兩個部分來把漿液輸送到裂縫中。

2.3摻加外加料和外加劑

在橋梁施工的過程中,在混凝土當中摻入一些粉煤灰,可以有效的增加混凝土的密實度,并且提高混凝土抗滲的能力,極大程度的改善混凝土的工作度和降低最終的收縮值,從而節約水泥的用量。有效的利用粉煤灰作為混凝土的摻合料可以在一定程度上降低混凝土的水泥水化熱所引起的內部升溫,防止裂縫的產生。在選擇外加劑的時候,首先要看它是不是能夠等量的來替換水泥,而且會不會使混凝土產生一定的膨脹,這不但可以保證混凝土的內部產生壓力來抵抗混凝土所產生的拉應力,還可以確保混凝土的密實度,改善混凝土的和易性,從而降低水灰比,達到減少水化熱的情況出現。

2.4非結構性裂縫防治措施

對一些非結構性的裂縫,在施工的時候,支架的搭設首先要經過科學的設計,對支架要進行全面積的預壓,以此來消除非彈性的變形。此外,要在砼中加減水劑以減少砼泌水,在砼施工的時候進行二次抹面,加強整個砼的養護工作,減少砼中的水分蒸發數,這樣就可以有效的預防裂縫的產生。在橋梁工程施工的時候,要合理的使用海綿、覆蓋麻袋等一些保護措施,并且澆水濕潤養護,要合理的安排砼澆注順序及澆筑速度,在砼澆注的過程中控制溫差,特別是在夏季施工的時候,骨料一定要要灑水進行降溫,而到了冬季,在施工的時候就需要在砼表面進行覆蓋保溫,這樣才可以防止非結構性裂縫的產生。

3、市政橋梁結構裂縫問題的加固技術處理

首先,市政橋梁裂縫常見的處理方法有三種,即表面封閉修補法、壓力灌漿修補法、填充鋼板法。由于橋梁出現裂縫的原因各種各樣,所以處理裂縫的方法也須根據實際情況來進行判定。表面修補的具體做法是沿著混凝土裂縫的表面鋪上薄膜材料,在施工的時候將混凝土的表面用刷子打毛,將混凝土表面的裂縫填平。也可以采用瀝青進行修補縫合,但是這種方法的漿液很難灌入。表面修補的方法適合運用在裂縫很淺的橋梁上,即橋梁內部并沒出現裂縫,基本穩定,為了防止出現更大的裂縫,可以采用表面修補的方法。表面修補法可以采取將混凝土或石灰填充裂縫的方法,也可以在裂縫的表面進行抹灰的方法,這些方法非常簡單,工程不大。但是它不能阻止裂縫變大,從而導致橋梁的鋼筋受到侵蝕,出現深層裂縫。壓力灌漿法分為水泥灌漿、石灰灌漿、化學物質灌漿、瀝青灌漿。噴漿修補是一種在經過處理的裂縫表面,噴射一層密實的水泥砂漿保護層,來封閉裂縫的修補方法。噴漿前,需要把結構表面的剝離部分除去。再用水沖洗清潔,并在開始噴漿之前把基層濕潤,然后再開始噴漿。水泥灌漿適合橋梁的裂縫分布不均勻的情況下使用。石灰灌漿可以通過砼中不同的壓力形成的孔眼將石灰漿灌入橋梁裂縫中。石灰的黏稠度可以根據橋梁裂縫的實際情況進行考慮。化學物質是一種新型的橋梁裂縫修補方法,它主要采用先進的化學材料修補裂縫,可以在很大程度上改變灌漿材料的性能。它的優勢在于可以將很細的裂縫進行修補,而且操作非常簡捷,修補的效果非常好。化學灌漿法現在已經在橋梁裂縫的修補方面得到了廣泛的應用。填充鋼板法,就是當鋼筋混凝土構件產生主拉應力裂縫時,可對裂縫先進行處理之后,再在裂縫處粘結鋼板,并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘合方向應和裂縫方向垂直。

篇(9)

中圖分類號: K928 文獻標識碼: A

引言

公路橋梁是我國的基礎通樞紐,是維持我國的經濟持續健康發展的重要的生命線。隨著我國的橋梁工程項目不斷增多,在建設的規模上也不斷擴大,在橋梁工程的質量方面也就提出了更新、更高的要求。

一、橋梁施工中裂縫出現的主要原因

1、混凝土沉降的因素

混凝土會由于重力的因素,使得混凝土中一些較重的顆粒石子下沉,而水泥漿會出現上浮的現象,一些模板和鋼筋會對顆粒的下沉有一定的約束,使得混凝土內部不平衡,就會形成裂縫。在混凝土強度增長過程中或未達到設計使用狀態時,混凝土的支撐結構若出現一些不同程度的上升、下沉或水平方向的偏移,就會在混凝土內部出現附加應力,當附加應力大于混凝土的抗拉強度時,就會出現裂縫,從而影響工程質量和進度。

2、溫度造成的裂縫

現階段橋梁所使用的材料為鋼筋混凝土材料,而混凝土的材料特性之一是溫度傳導速度慢,而混凝土在構建的過程中,外界溫度發生變化時會發生熱脹冷縮,引起變形,而內外溫度變化的不協調會導致混凝土內外變形不一致,進而在結構內部產生一定的拉力。當混凝土構件中的拉力值超過了混凝土材料本身所具有的抗拉強度時, 就會導致橋梁產生裂縫。由于溫度原因所導致的橋梁裂縫,區別于其他裂縫最為主要的一個特征是其會因為溫度的高低進行擴張或合并。導致溫度產生變化的原因主要包括以下兩個方面。

(1) 材料內部水化熱的施放

在進行道路橋梁的施工時,混凝土澆筑厚度超過了2.0m時,因為混凝土中水泥在澆筑的過程中會進行水化放熱,其內部溫度就會升高,而外部溫度遠遠低于內部,這就造成了內外溫度差,從而導致道路橋梁的表面因溫度應力差出現裂縫。

(2) 外界溫度變化

如在進行蒸汽養護時,由于混凝土在蒸汽養護時溫度非常高,而一旦蒸汽養護停止了一段時間,冬天寒冷的空氣就會導致混凝土溫度驟然下降,形成內外溫差,從而容易造成裂縫。

3、施工材料質量問題引起的橋梁裂縫

施工材料的質量直接決定著橋梁的建設質量,不合格的施工材料會直接影響橋梁的正常使用。混凝土主要是由水泥、沙子、石子、摻合料和外加劑拌合而成的,作為橋梁施工最主要的原材料,如果混凝土的質量不過關,將會給橋梁施工帶來巨大的安全隱患。比方說,作為混凝土的組成材料之一,沙子的質量至關重要,不同的質量等級,與之對應的水泥和拌合水用量的多少也會不同,混凝土的強度和收縮抗壓能力都會受到影響,如果在施工中使用粒徑過小的不符合標準的特細沙,在橋梁在施工過程中就會出現大量的裂縫,對整個橋梁的施工質量造成影響。另外礦石中云母的含量也會對水泥和骨料的粘結力產生一定的影響,混凝土的強度也會因此受到一定程度的影響。

二、防止橋梁施工中裂縫出現的措施

1、改善混凝土的日常養護

做好混凝土日常的養護工作對于維持橋梁質量是至關重要的,隨著橋梁使用年限的增長或是溫度的急劇變化,橋梁的損壞程度會不斷加深,尤其是混凝土橋面,要及時的對橋面進行檢測,并采取適當的修理措施。在橋梁施工過程中,應該對混凝土維護工作予以重視,及時對混凝土表面進行清理,防止混凝土處于不利的環境條件下,有效的保護混凝土內部結構,保證工程使用壽命。

2、對溫度進行控制

由于橋梁本身形態很大,大氣溫度又很難控制,因此大氣溫度對橋梁溫度的影響很難改變。但是大氣溫度的變化過程比較緩慢,保證混凝土的強度,就可以有效避免裂縫產生,做好溫度監測工作,對于氣溫變化較大的情況采取一定的保溫措施即可,例如在氣溫驟降時,為了避免混凝土橋面溫度急劇變化需要進行保溫。對于橋梁溫度的控制主要是在混凝土的澆筑階段,參考混凝土的標準澆筑方法,澆筑的時候合理降低澆筑速度,增加澆筑面積,在混凝土內鋪設冷水管,澆筑過程中用通水的方式維持混凝土結構的溫度相對穩定。

3、選擇合適的混凝土材料

在進行水泥的選擇時,要考慮到水泥的水熱化程度,盡量選取水熱化低的水泥材料,并且限制水泥的單位用量,降低混凝土骨料的溫度,采取合理有效的散熱措施,以縮小溫差,有效預防裂縫的生成。橋梁工程所用的粗骨料應是堅硬的碎石子,在不同的橋梁該工程中,根據鋼筋的不同來選取不同粒徑的粗骨料,為了保證粗骨料的質量,在采購時要對粗骨料進行堿活性監測。在橋梁工程中,一般選取的細骨料的粒徑小于5毫米,一般采用河沙,不應使用海砂。對于級配高且顆粒中不含其它雜質的粗骨料來說,在使用前也要進行檢驗,確保工程質量。一般使用的拌合水中會含有一些有害物質,如糖類、游離酸類、鹽類等,會影響水泥的硬化,所以需要選擇合適的拌合水。在混凝土澆筑過程中,也可以根據外加劑的特點來選擇合適的外加劑。水泥在混凝土結構中起著重要作用,在橋梁施工過程中要選擇耐久性強,擬合性強的水泥,提高混凝土結構的堅固性。在混凝土配合比配制時,要考慮到影響混凝土結構的各種因素,選擇合適的配合比,降低出現裂縫的幾率。

4、做好裂縫修補工作

(1)做好不同裂縫狀態下的修補工作

根據實際的裂縫狀況,裂縫修補可分為活動與靜止裂縫修補兩種,其中,靜止裂縫的修補辦法為:裂縫寬度在0.3mm以內時,對于混凝土淺層,可使用水泥漿液或者環氧樹脂漿液進行表面封閉,而對于深層混凝土修補,則可使用低粘度的環氧樹脂漿液或者甲基丙烯酸脂漿液來澆灌;當裂縫寬度在0.3mm-1mm之間時,可采取環氧樹脂漿液的方法進行灌注;當裂縫寬度在1.0mm以上時,對裂縫修補之前,要先在裂縫表面位置進行水泥漿界面劑的涂刷,同時,應用微膨脹的水泥砂漿液來修補。而活動裂縫的修補辦法為:為防止裂縫進一步裂開,可采取靜止裂縫的修補法來修補裂縫,當活動裂縫不能用靜止裂縫法來修補時,可對混凝土結構進行限制,防止其變形,并用柔性材料處理裂縫。

(2)表面裂縫修補技術

在混凝土的裂縫修補中,表面裂縫修補是常用的修補技術,主要為表面涂漿,也就是在混凝土的裂縫表面進行水泥漿涂抹。對于一些橋梁工程,為了滿足工程防腐的需求,可用環氧膠泥來涂抹表面,并在涂漿之后進行刷漆處理。混凝土表面的修補工作結束后,混凝土有時因應力原因會出現再開裂問題,為了保證混凝土裂縫的修補工作順利完成,可將玻璃纖維布粘附于裂縫表面。

(3)灌漿法與嵌縫法工藝

對于橋梁工程來說,當裂縫危及橋梁結構時,再用表面修補就無法有效彌補裂縫了,這時可采取灌漿法來處理裂縫,灌漿法主要是指把漿質料運用真空壓力設備壓到裂縫當中,當漿質料硬化之后,為防止裂縫,使其具有密封性能,會與混凝土形成穩定的結構整體。在裂縫修補技術中,嵌縫法是比較有效的,為有效封堵裂縫,可在裂縫位置開槽,并向槽內進行止水材料填充,這種修補技術可使裂縫外觀更為平滑。

(4)結構加固法與密封檢查

對于道路橋梁來說,有些裂縫不僅影響橋梁外觀,還會影響混凝土的結構性能,使得橋梁使用壽命縮短,為了規避這種裂縫問題,可運用結構加固的方法加固混凝土,通常結構加固的方法主要包含支點、預應力加固及加大截面面積等,以確保混凝土的加固補強。在裂縫封閉之后,可在裂縫處涂上層肥皂水,由灌漿嘴進行空氣通入,若存在漏氣位置,就對其進行修補,若無漏氣現象就可判斷為合格。而封口完成后,可采取空氣壓縮法來檢查灌漿的密實度,在修補中,一旦發現問題,就及時進行補救,以確保裂縫修補的有效性,延長橋梁的使用壽命。

結束語

在橋梁施工當中,為了延長橋梁的使用壽命,加強裂縫問題的關注是必要的,其直接影響橋梁整體的施工質量與應用性能。為了有效防控裂縫問題的出現,在設計階段,要做好荷載設計和應力計算工作;在施工階段,應嚴格按照施工圖紙和施工規范進行施工,亦應加強對混凝土材料及其配合比控制,提升混凝土的施工質量,同時,加強混凝土施工工序與養護的管理和監控工作,確保橋梁的整體質量;在使用階段應及時進行混凝土的維護和清理工作,保證使用壽命。針對出現的裂縫問題,要采取合理的裂縫修補工藝進行及時修補,以確保橋梁工程的使用壽命。

參考文獻

篇(10)

[Abstract] a large number of diseases of in-service highway bridge in existence, are directly or indirectly affect the bridge safety and driving comfort. In this paper, the author introduces the common concrete bridge diseases and causes, and put forward the prevention measures for the disease.

[keyword] concrete bridge diseases prevention and control measures

中圖分類號:U448.33文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2013)

引言

隨著經濟的發展,交通運輸量大幅度增長,行車密度和車輛載重越來越大,尤其是推行拖掛運輸和集裝箱運輸后,重型車輛日益增多,現有一部分公路橋梁己滿足不了使用要求,這是世界各國所面臨的普遍問題。為了確保公路的正常運營,必須對橋梁常見病害及原因進行分析,并采取相應的防治措施。

一、混凝土橋梁常見病害及原因

1、混凝土橋梁表層缺陷常見病害

鋼筋混凝土橋梁表層缺陷主要有蜂窩、麻面、漏筋、空洞、磨損、銹蝕、老化、表層成塊脫落等類型,具體各類缺陷產生的原因如下:

(1)蜂窩

蜂窩現象的產生主要是因為施工原因所致,具體的原因如下:混凝土在灌筑過程中如果缺乏應有的振搗、以及運輸過程中混凝土出現離析、支模時模板縫隙不嚴,使得水泥砂漿流失等都可以造成蜂窩現象的產生;此外,當鋼筋太密、混凝土粗骨料粒徑太大或塌落度過小時,都可造成其蜂窩的形成。

(2)漏筋

漏筋的產生很大程度上是因施工質量差所引起,如灌筑時鋼筋保護層墊塊發生位移,鋼筋緊貼模板,保護層處振搗不實或漏振等,此外,當梁橋梁體因為外界或自身原因出現裂縫,降雨天氣里,雨水浸入梁體裂縫,使得鋼筋銹蝕膨脹引起表層大面積脫落,從而促成漏筋現象出現。

(3)麻面

麻面的發生主要是因為施工時采用了表面不光滑的模板,以及模板在濕潤時不夠充分,造成梁體表面混凝土內的水分被模板吸收,從而使得麻面現象出現。

(4)空洞

如果在結構設計時鋼筋選配不當,使得鋼筋布置過密,則可能造成該病害的產生,同時,在施工時混凝土被卡住,又未充分振搗就繼續灌筑上層混凝土。此外,嚴重漏漿亦能產生空洞現象。

(5)磨損

該病害的成因大致有三種情況:混凝土強度不足,表層細骨料太多;車輪磨耗;高速水流沖刷,水流中又夾帶大量砂石等。

(6)銹蝕、老化、剝落

其成因主要有以下幾種:①保護層太薄;②結構出現裂縫時,雨水浸入裂縫內部,使得鋼筋發生化學及物理反應,從而出現銹蝕;③鋼筋銹蝕膨脹引起剝落;④嚴寒地區冰凍及干濕交替循環作用;⑤有侵蝕性水的化學侵蝕作用。

2、混凝土橋梁的裂縫及其產生原因

裂縫是混凝土橋梁最常見的缺陷之一,根據裂縫的發生部位和產生原因不同,主要有以下幾類:

(1)沿梁腹板梁高度上的表面裂縫

常見于T形梁的腹板側面上,在半梁高度處常出現棗核形裂縫,間距無規律;裂縫寬度δ=0.2~0.6mm,有的達到0.8mm。位置和方向:腹板裂縫,常出現在梁的跨中,并垂直于主鋼筋;在支座到1/4跨徑之間,裂縫與主鋼筋形成60o斜角。

原因:混凝土質量不均勻,在受到較大荷載,易沿腹板產生表面裂縫大。這種裂縫,最大寬度一般變化不大,但是,容易與受拉區裂縫相連接,如圖所示:

圖:沿梁腹板高度上的表面裂縫圖

(2)梁腹板的斜裂縫

斜裂縫常見于跨徑大于l0m的鋼筋混凝土梁橋。位置和方向:斜裂縫常發生在支座到1/4跨徑之間,出現在梁的側面,并與梁形成45o~60o左右的夾角。裂縫形式:裂縫寬度0.1~0.3 mm,裂縫間距0.5~1.0mm。

原因:梁在彎剪作用下,在0~1/4區域產生的主拉應力,超過了該部位的材料抗拉強度。隨著荷載增加,斜裂縫也逐漸增大。在0~1/4梁段內,外力主要以剪力形式出現,因此,裂縫形成角度大于450;隨著彎矩增加,梁腹板在剪一彎作用下,發生剪一彎裂縫,裂縫則與梁縱向成為30o~45o角,裂縫條數為1~2條,縫寬為0.2~0.3mm。這種裂縫的發生的過程:先出現垂直于梁軸的彎曲裂縫,再發生傾斜裂縫。

(3)梁(板)結構的主筋部分水平縱向裂縫

位置和方向:在主筋位置附近,沿著主筋延伸方向,出現的水平縱向裂縫;裂縫度可達半跨。最大裂縫的寬度達到4mm。伴隨著裂縫擴展,混凝土保護層剝離,鋼筋外露而銹蝕。

原因:這種裂縫產生的原因比較復雜,可以是混凝土先出現裂縫,引起鋼筋的銹蝕;也可能是鋼筋銹蝕膨脹引起混凝土開裂。發生這種病害原因,施工質量較差,保護層過薄;混凝土內加了過量的添加劑,導致混凝土碳化、鋼筋銹蝕脹裂混凝土。

(4)梁體支座處裂縫

位置與方向:在簡支梁支座的墊板處的梁體上,支座上的墊板與混凝土交界處,時常發生的斜向裂縫。這種裂縫往往只有一兩條大裂縫,裂縫寬度δmax =2mm。

原因:橋墩發生不均勻沉降、歪斜;局部混凝土承壓力不夠;支座傾斜或者活動支座失靈等。

因此,發現混凝土橋梁出現缺陷后,必須及時對缺陷進行調查研究,分析缺陷的產生原因、現狀、發展趨勢,以及橋梁遭受破壞的程度,對使用的影響等,及時采取措施進行維修加固。

二、混凝土橋梁常見病害的防治措施

1、蜂窩麻面等混凝土缺陷處理

對于板底存在混凝土蜂窩、麻面、剝落、掉塊、缺損、凹陷等缺陷,首先將缺陷部位表層的舊混凝土全部鑿除,露出新鮮混凝土,然后利用人工除銹的方法對缺陷部位的外露鋼筋除銹,并將混凝土表面清理干凈,最后利用環氧砂漿對缺陷部位進行修補。

2、表面裂縫封閉修補方法

(1)填縫

填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法。操作時,將裂縫清理干凈,根據裂縫寬度同分別用勾縫刀、抹子、刮刀等工具進行操作,所用灰漿通常采用1:2.5或1.3水泥砂漿,一般不得低于砌筑灰漿的強度。填縫處理后可在美觀、耐久性等方面起到一定的作用,而對砌的整體性、強度等方面所起的作用甚微。

(2)表面抹灰

表面抹灰是指用水泥漿、水泥沙漿、環氧基液及環氧砂漿等材料,涂抹在裂縫部位的磚石體或混凝土表面上的一種修補方法。

(3)表面粘貼修補法

表面粘貼法是指:用膠粘劑把玻璃布或鋼板等材料粘貼在裂縫部位的混凝土表面上,達到封閉裂縫目的的一種修補方法。

(4)鑿槽嵌補

鑿槽嵌補是沿混凝土裂縫鑿一條深槽,然后在槽內嵌補各種粘結材料,如環氧砂漿、瀝青、甲基丙稀酸脂類化學補強劑(甲凝)等的一種修補方法。

(5)表面噴漿

噴漿修補是在經鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫的一種修補方法。

(6)打箍加固封閉法

當鋼筋混凝土梁件產生應力裂縫時,可采用在裂縫處加箍使裂縫封閉的方法。

3、內部裂縫修補

壓力灌漿是指施加一定的壓力,將某種漿灌入結構內部裂縫中去,以達到封閉裂縫,恢復并提高結構強度、耐久性和抗滲性能的一種修補方法。此法一般用于裂縫多且深人結構內部或結構有空隙的修補。根據灌漿材料的不同,壓力灌漿可以分為三類:水泥灌漿、化學灌漿和瀝青灌漿。其中水泥灌漿和化學灌漿較為常用。

結語

通過對鋼筋混凝土橋梁的常見病害及原因的分析,我們可以看到,一座橋梁的病害成因涉及到許多方面的因素,因此,要使得病害的減輕,就需要緊抓設計、施工等各環節,并及時加強養護和維修,爭取減輕或消除病害。

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