摘 要:交通工程设施中桥梁规模、数量在不断地增加,有些桥梁在施工中却过早地发生损坏,对桥梁的耐久性造成一定的影响,本文结合工程实际研究混凝土桥梁病害发生的原因和处治措施,为今后桥梁的结构设计和施工提供有益借鉴,对防止病害的发生、提高桥梁的使用寿命有着重要的意义。 

  关键词:预应力箱梁;非结构性;裂缝;处治 

  中图分类号:U448.21+3 文献标识码:A 

  1 工程基本情况 

  1.1 技术标准 

  桥梁位于某干线公路,桥梁荷载等级为公路一Ⅱ级。桥净宽-8+2×0.5米护栏。该桥采用3-30m的预应力混凝土箱梁,桥梁斜度70°,全长95m,为中型桥。下部结构型式为桩柱式基础。上部结构为后张法预应力砼组合箱梁,预制箱梁共9片,全部为30m后张法预制箱梁,箱梁采用先简支后连续结构。 

  1.2 材料及施工 

  预应力混凝土箱梁C50级、钢绞线强度1860Mpa,混凝土坍落度7~9cm,水泥孟电PO.52.5,骨料粒径5~20mm,掺减水剂、引气剂、预应力混凝土箱梁采用后张法施工,混凝土箱梁预制时间2011年3月-6月。桥梁2012年7月安装完工后经检查发现桥梁腹、底板普遍存在裂缝,并提请检测。 

  2 检测过程及结论 

  2.1 检测方法 

  按照《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)要求,对委托方指定箱梁的裂缝深度使用非金届超声波检测仪进行检测,裂缝宽度用裂缝观测仪直接读取,裂缝所处位置用钢卷尺进行测量。 

  2.2 检测依据 

  《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)。 

  2.3 检测结果 

  2.3.1 公路桥,桥梁腹、底板普遍存在横向裂缝,中跨中梁右端存在滴水现象。 

  2.3.2 预应力混凝土箱梁,桥梁腹板裂缝,裂缝宽度0.12~0.26mm,深度29~17.2mm,长度160~250cm;桥梁底板板裂缝,裂缝宽度0.04~0.26mm,深度19~180mm,长度160~340cm。 

  3 初步分析及原因 

  裂缝是由变形引起的为非结构性裂缝,指变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许应力时,引起混凝土开裂。引起该类裂缝的原因主要有:混凝土浇筑后处于塑性阶段,混凝土分层浇注过快,混凝土骨料沉落硬化前沉实不足,硬化前后沉实过大,下沉受钢筋阻档,沿钢筋方向裂缝;混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。结构随着温度的变化受到约束时,在混凝土内部产生应力,当此应力超过混凝土抗裂强度,混凝土便开裂,即产生温度裂缝;混凝土是一种脆性材料,抗拉强度较低,混凝土浇注后若没有采取有效的措施,降低混凝土内外部温差或采取养护措施不当,使混凝土产生温度收缩裂缝;养护不周,时干时湿,表面干缩变形也会导致裂缝的发生,因此施工中要最大限度的降低温差和减少收缩。 

  4 处理方案 

  4.1 技术规范依据 

  4.1.1 中国交通部.(JTGHll-2004)公路桥涵养护技术规范。 

  4.1.2 中国工程建设标准化协会.(CECS25:90)混凝土结构加固技术规范。 

  4.1.3 中国交通部(JTG/TJ22-2008)公路桥梁加固设计规范。 

  4.2 工艺要点 

  4.2.1 材料主要技术性能 

  (1)极强的渗透力,黏度低,能注入0.1mm宽的微裂缝。(2)不含挥发性溶剂,硬化时收缩小。(3)结构灌缝粘接强度高,韧性及抗冲击性好。(4)独特的高性能聚合物增韧改性技术,耐冲击、抗疲劳,特别适合于桥梁、码头等动荷载加固。(5)抗老化性及耐介质(酸、碱及水等)性好。 

  4.2.2 适用条件 

  (1)广泛应用于混凝土桥梁、房屋、水利、路面等工程中裂缝注胶修补,混凝土非活动细小裂缝(缝宽0.1~2mm)补强注胶修补。(2)混凝土内部蜂窝、疏松等缺陷的补强注胶修补。(3)施工环境干燥、通风,粘贴面洁净、干燥、无油污。(4)固化环境温度不低于-15℃。 

  技术性能要求。丙烯酸酯裂缝修补胶技术性能符合国家标准《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)和交通部行业标准《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)要求。 

  4.2.3 使用方法与施工要点。 

  (1)裂缝调查。全面查清裂缝的性质(裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水情况),以便确定处理方案。 

  (2)裂缝处理。对较小的混凝土构件裂缝,用钢丝刷等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,刷去浮灰;用酒精或丙酮沿着裂缝两侧2~3cm范围擦拭干净。对稍大的混凝土构件中较深的裂缝,为达到有效封缝,可沿裂缝凿“V”形槽。对体积较大的混凝土构件或较深的裂缝,可沿裂缝采取钻孔灌浆,以使浆液进入裂缝有更广的通路。 

  (3)设置灌浆嘴。在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部等位置必须设置灌浆嘴。灌浆嘴的间距可根据裂缝大小、走向及结构形式而定,一般灌浆嘴间距为30~50cm。在一条裂缝上必须设置有进浆口、排气口或出浆口。灌浆嘴可先采用裂缝封闭胶粘贴在预定位置,也可在封缝时一同粘贴。应特别注意防止堵塞灌浆嘴。 

  (4)封缝。封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量,应特别予以重视。裂缝的封闭可使用裂缝封闭胶,按推荐配胶比例称取并调配出裂缝封闭胶,用油灰刀沿裂缝往复涂刮后均匀涂抹一层厚约1~2mm、宽不小于30mm的胶泥,注意防止小气泡或密封不严。 

  (5)封缝检验。一般情况下,采用裂缝封闭胶封缝12小时后即可进行试漏检验,以检查裂缝的密封效果及贯通情况,以确保注胶效果。 

  (6)配制灌浆胶液。根据估计的灌胶量,按推荐配胶比例准确称量胶液、专用稀释剂、专用固化剂和专用促进剂待用;先将固化剂投入装有稀释剂的容器内,搅拌均匀使其充分溶解其中;再将溶解好的稀释剂与固化剂的混合液倒入胶液中,充分搅拌;最后将促进剂滴加到混合胶液中,边滴加边搅拌,使其充分混合均匀;从滴加促进剂并混合搅拌开始,注胶的操作应在胶液适用期内完成(25.C时约为90min)。 

  4.2.4 使用过程中的注意事项 

  (1)施工中必须保持工作面干燥,潮湿的施工面不可使用。(2)使用过程中应避免固化剂与促进剖直接接触。(3)取胶和取料的器具应分开,不能混用。包装开封后注意密封。(4)搅拌应充分、均匀,否则将影响材料性能。(5)本产品施工人员应采取必要的安全防护措施(如配戴口罩、手套、护目镜、安全帽等。 

  结语 

  混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理,聚合物修补是一种既具有高分子材料的粘接性,又具有无机材料耐久性的新型混凝土修补材料;抗压强度高,固化迅速,粘接性能好;有很好的保水性能和抗裂性、高耐碱性、耐紫外线;操作简便,,健康环保。使施工步骤变得简单、方便、缩短了工期,提高原结构的密实度和防水抗渗性能。 

  参考文献 

  [1]邓超.K-801胶在墩台裂缝灌浆加固中的应用[J].黄河水利职业技术学院学报2010(03). 

  [2]岳英龙,李剑慧,兰传波.三股线高架桥加固设计研究[J].烟台职业学院学报2010(02).