摘 要:交通工程設(shè)施中橋梁規(guī)模、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。
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力箱梁;非結(jié)構(gòu)性;裂縫;處治
中圖分類號(hào):U448.21+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 工程基本情況
1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
橋梁位于某干線公路,橋梁荷載等級(jí)為公路一Ⅱ級(jí)。橋凈寬-8+2×0.5米護(hù)欄。該橋采用3-30m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)。
1.2 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)。
2 檢測(cè)過程及結(jié)論
2.1 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屆超聲波檢測(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。
2.2 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)。
2.3 檢測(cè)結(jié)果
2.3.1 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。
2.3.2 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29~17.2mm,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。
3 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: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,下沉受鋼筋阻檔,沿鋼筋方向裂縫;混凝土凝固過程中因收縮而產(chǎn)生裂縫。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;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。
4 處理方案
4.1 技術(shù)規(guī)范依據(jù)
4.1.1 中國(guó)交通部.(JTGHll-2004)公路橋涵養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范。
4.1.2 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。
4.1.3 中國(guó)交通部(JTG/TJ22-2008)公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范。
4.2 工藝要點(diǎn)
4.2.1 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。
4.2.2 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》(GB50367-2006)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/TJ22-2008)要求。
4.2.3 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)。
。5)封縫檢驗(yàn)。一般情況下,采用裂縫封閉膠封縫12小時(shí)后即可進(jìn)行試漏檢驗(yàn),以檢查裂縫的密封效果及貫通情況,以確保注膠效果。
(6)配制灌漿膠液。根據(jù)估計(jì)的灌膠量,按推薦配膠比例準(zhǔn)確稱量膠液、專用稀釋劑、專用固化劑和專用促進(jìn)劑待用;先將固化劑投入裝有稀釋劑的容器內(nèi),攪拌均勻使其充分溶解其中;再將溶解好的稀釋劑與固化劑的混合液倒入膠液中,充分?jǐn)嚢;最后將促進(jìn)劑滴加到混合膠液中,邊滴加邊攪拌,使其充分混合均勻;從滴加促進(jìn)劑并混合攪拌開始,注膠的操作應(yīng)在膠液適用期內(nèi)完成(25.C時(shí)約為90min)。
4.2.4 使用過程中的注意事項(xiàng)
(1)施工中必須保持工作面干燥,潮濕的施工面不可使用。(2)使用過程中應(yīng)避免固化劑與促進(jìn)剖直接接觸。(3)取膠和取料的器具應(yīng)分開,不能混用。包裝開封后注意密封。(4)攪拌應(yīng)充分、均勻,否則將影響材料性能。(5)本產(chǎn)品施工人員應(yīng)采取必要的安全防護(hù)措施(如配戴口罩、手套、護(hù)目鏡、安全帽等。
結(jié)語
混凝土橋梁的病害處理措施應(yīng)是針對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫或毛細(xì)孔道的處理,聚合物修補(bǔ)是一種既具有高分子材料的粘接性,又具有無機(jī)材料耐久性的新型混凝土修補(bǔ)材料;抗壓強(qiáng)度高,固化迅速,粘接性能好;有很好的保水性能和抗裂性、高耐堿性、耐紫外線;操作簡(jiǎn)便,,健康環(huán)保。使施工步驟變得簡(jiǎn)單、方便、縮短了工期,提高原結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和防水抗?jié)B性能。
參考文獻(xiàn)
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