桥梁盖梁裂缝原因分析及处理方法

1、桥梁盖梁裂缝原因分析及处理方法中国二十治集团有限公司王湫 王瑜摘 要：本丈以某高逑公路特大桥为例，阐述了桥梁盖梁裂缝发生的原因和处理方法，为以后类似的工程提供参考。1x工程概述菜爲速公路一座特大桥，桥梁全长10 14.04m,该桥位于R二3003. 284m的平曲线上，内.外侧 平曲线由空心板悬臂长度的变化来形成。纵向布置 为 23X20+1 X30+4 X37.5 + 1 X 30+17X20 m;横向布置为2 X05 m（护栏）+ 1 1. 0 m（行车 道）+1.0m （护栏）+0. 5 m （分隔带）,桥面全宽26. O m,桥面净宽2X11.0 m,分左右两幅，桥面 设单向2%的横坡

2、。设计荷载为汽车-超20级、挂车 -1 20 o上部结构釆用C50预应力混凝土空心板。桥面 设10 cm厚C25水泥混凝土和6 cm厚沥青混凝 土。桥面连续，桥台处设有SG-40型伸缩缝。鮫缝. 防撞墙釆用C25混凝土。下部结构采用桩柱式（3 柱）墩台、钻孔滚注桩基础。墩台悄.立柱釆用C30 混凝土.桩基础均釆用C2 5混凝土，护坡釆用7.5 #浆砌片石。2、23#、29#墩盖渠裂缝在竣工验收前对全线的桥梁进行的定期检查中， 发现23#、29#墩盖梁有不同程度的裂缝。盖梁侧 面均有较长斜向裂缝，多数已贯穿盖梁顶面。其中右 幅23#墩有27条裂缝，超限的有7条，最宽1.9 mm;左幅23#墩15

3、条裂缝，趨限4条，就宽0. 73 m m;右幅29#墩有13条裂缝，超限4条，最宽3 m m：左幅29#墩有8条裂缝，没有超限。需对桥梁裂 缝成因进行分析并进行修补。裂缝照片见图1o（.嚥片1） R23#盖梁开裂供片2R23#盖畫开裂（奥片3）R29# JL弟大面枳开裂碗损（杭州*0俄片4）R29#盖桀腔产車开裂（浦东侧）3. 裂缝原因分析31裂缝的类型及发生原因针对裂缝问題，一方面立刻组织技术人员到现 场对整个大桥逐桩进行排查，对提出的问题进行现 场确认，同时组织人员调阅存档的施工原始记录， 查阅相关资料，与当时的项目部施工人员进行讨论， 分析可能导致盖梁裂缝的原因有如下几种：盖梁较浅的竖向

4、表面短细裂缝一般是由于温差 和混凝土收缩引超的，这种裂缝呈中间大两头逐渐 变小趁势；宽度较大的竖向深层裂缝是由于局部应 力集中造成的竖向劈裂，这种裂缝一般由盖梁顶部 向下发展，裂缝宽度呈上头大下头逐渐变小趁势。盖 梁最大拉应力位于桥墩顶处上缘.所以盖梁墩顶处 上缘沿纵向裂缝与承受的作用力有关，为受力裂缝。 盖梁上缘其它部位拉应力处于较低的水平，因此此 类裂缝不是受力裂缝，是由于温差和混凝土收缩引 起的。此外，在悄梁端头由于受雨水和大气的影响， 使钢筋局部锈蚀，而使混凝土产生一些有规則和无 規则裂缝，进而腐蚀粉化影响梁的使用寿命。1）於收缩引起的裂缝；混凝土自身特性是产生裂缝的重要因素。由于 混

5、凝土的物理、化学性质决定了早期收缩将导致表 面裂缝的发生。进入披化阶段，由于桥墩盖梁混凝 土体积较大，水化热将使内外产生温差效应，这 是导致盖梁竖向裂缝产生的一个重要原因。由于养 护不及时，不到位也会使於发生自身收缩，使盖梁发生裂缝。2）材料和外界环境温厦的影响。水泥的成分变化及以种外加剂如早强剂.减水 剂的使用， 以及由于外界环境的变化和影响，有 害离子与混凝土骨料之间的反应，更容易造成混凝 土的开裂。腔浇筑后，水泥水化放热，於温度先升 爲，然后降低，温度降低过程伴随体枳收缩（热胀冷 缩）。3）设计方面原因。由于设计规范对桥墩顶帽 局部受力没有明确的变形裂缝规定，混凝土开裂问 题尚未成为设计

6、控制指标，并且大多数设计单位普 遍釆用标准图，盖梁顶面配筋数量不足，导致盖梁 出现裂缝。4）施工工艺质量引起的裂缝施工质量控制不严，标高控制不严，出现支座不 平顺现象，导致桥墩顶悄受力不均， 将加剧竖向 裂缝的发展。5）荷载作用产生的裂缝在长期运营外力作用下，混凝土的徐变将导致 混凝土的力学性能下降，裂缝的发生和发展也是可 能的。外部荷载的低周长期作用將导致混凝土材料 的低周疲劳条件下抗拉强度的降低，裂缝更容易发 生。3. 2分析本工程裂缝发生的具体原因通过査阅施工原始记录，23#墩29#墩为现浇箱 梁，长度为210 m, 1 9#墩23#墩为四跨一联先简 支后连续空心板，长度为80 m, 2

7、9#墩35#墩为6 跨一联先简支后连续空心板，长度为120 m, 1 9#墩和35#墩处设置QMF80型异型钢伸缩缝，2 3 #墩和29#墩处设置D 1 60型型钢伸缩缝。出现裂缝 的2 3 #和29#盖梁位于空心板和现浇箱梁交接处， 由于空心板侧和现浇箱梁侧盖梁商皮不一，且考虑 现浇箱梁侧施工工作面，此处盖梁分两次浇筑於，第 一次浇筑到现浇箱梁施工离度，待现浇箱梁全部施 工完成后再浇筑空心板侧剩余盖梁於，2 3#墩和29#墩第一次浇筑盖梁截面尺寸为： 1 70 cmX130 cm（宽X高），上下主筋是025二 级钢筋，箍筋为10级钢筋：第二次浇筑盖梁截 面尺寸为：59 cmX119. 7 c

8、m （宽X商），主筋 是25二级钢筋，腔强度等级为C3O,现场搅拌站 自行搅拌，二次收浆后开始洒水覆盖养护，养护时间 不少于7天。具体施工时间见下表:序号部位腔浇筑时问温现浇箱梁施工施工时间现浇箱梁是从23#墩到29#墩顺序施工的，共分 四段，第一段先施工23#25#,左幅开始安装模 板时间为2006年1 0月3日，右幅开始安装模板时 间为2006年9月15日经过一段时间的支架预压， 经现场实际测量，日沉降量小于设计要求后开始安 装钢筋。23跨空心板和30跨空心板釆用汽车吊安 装,23跨空心板安装时间为2007年6月12日，30跨 空心板安装时间为2007年6月13日，2007年6 月16日，

9、距离23#墩和29#墩盖梁第二次於浇筑时 间在7天左右123#墩左補盖梁第一次浇筑牲06. 7. 272 3*25#左幅接板安袋2 0 06. 10.3223#墩右血盖婆第一次浇筑牲06. 8. 4室外平均23跨空心扳安找2007.6. 12329#墩左恼盖淇第一次浇筑腔06. 8.28温；t>20 C30跨空心板安菠2007. 6. 1 32007. 6. 16429#墩右幅盂弟第一次浇筑腔06.8 20523#墩左血盖婆第二次浇筑徒07. 6 3623#墩右皿盖婆第二次浇筑徒07. 6. 5室外平均729#墩左帕葢梁第二次浇筑徒07 6.7温度2OC829#墩右皿盖畫第二次浇筑徒07

10、. 6. 9通过查阅施工原始记录发现.在整个盖梁的施 工过程中，均按照正常的施工工序和过程进行，各项 检测项目均合格。从盖梁施工完毕到交工验收整个 过程中，都没有裂缝发生，说明该裂缝为收缩裂缝、 温度裂缝的可能性很小，检查桥梁支座，支座水平， 不存在受力不均现象。通过观察裂缝，23#、29 #盖梁两个侧面均有较多斜向裂缝，贯穿至盖梁底 部，最大缝宽3 mm,且表现为上宽下窄，属于典型 的受力裂缝。经过引发裂缝的原因分析，考虑可能是伸缩缝 不能正常伸缩引是，伸缩缝安装是先铺好沥青於路 面，再切缝安装伸缩缝，通过现场伸缩缝处检查，盖 梁伸缩缝处塞满了各种建筑垃圾，通过上面对施工 过程的分析和裂缝分

11、布的分析，推断出盖梁裂缝是 由于建筑垃圾塞满了 L型盖梁与小箱梁之间预留的 伸缩缝，梁板伸缩收到限制，导致盖梁开裂，此结论 得到有关专家们的认同。4、裂缝的处理方法首先将引是盖梁裂缝的伸缩缝中杂物淸理干 净，确保梁板能正常伸缩，不对盖梁产生水平力，其 次分表面细小裂缝和受力裂缝两部分分别进行处 理。4. 1表面细小裂缝盖梁表面的细小裂缝（小于0. 2 mm）多是由于 温度裂缝、水化收缩裂缝以及由于碳化引起的收缩 裂缝。这一类裂缝对混凝土的承载力不构成影响， 短时间内不会影响其安全性。但对结构的耐久性却 构成危害，通过涂装保护法来达到保护目的的，对缝 宽小于0. 1 2 mm的裂缝釆用裂缝修补胶

12、涂刷封闭， 缝宽0.12 mm的裂缝釆用低压滾浆。4. 1.1裂缝封闭施工首先对需进行作业的裂缝位置进行定位，用钢 丝刷等工具淸除表面灰尘、白灰及松散的浮渣等污 物，再用毛刷蘸酒精等有机溶剂，把缝两侧203 0 mm处擦弑千净并保持干燥。然后用环徂树脂胶泥进 行封闭。先在裂缝两侧（宽2030 mm）涂一层环氧 树脂基液，后抹一层厚1 mm左右、宽5060 mm 的环氧树脂胶泥.抹胶泥时应防止产生小气孔和气 泡,保证封闭可靠。4. 1. 2裂缝灌浆施工1）清缝，打磨裂缝表面，清除缝口表面的松散 杂物，用0. 2 MP a气压压缩空气淸除裂缝打磨范国， 用丙酮进行清洗，擦淸表面。2）标注滚胶底座的

13、位置，确定滾胶底座的位置 和间距，在裂缝端部.裂缝交叉处和裂缝较宽处设置 滾胶嘴，底座间距为2540 emo3）埋设滾浆嘴4）封縫,裂缝同时封闭，防止裂缝相互贯通而 跑气跑胶。5）密封检查，封缝材料固化后进行检查，从滾浆 眾中通入气压为0. 2 MPa压缩空气.检査密封效 果。对漏气部位进行补封处理。6）配浆7）滾浆，观察胶水注入量，加压后前2小时每 20分钟观察一次并做记录，加压24小时后拆除注 射器，记录最终注胶量，取芯检查，判断注胶量是否 到位。8）养护，养护一昼夜，若温度过低，则相应延长 养护时间。4. 2受力裂缝这类裂缝是由于结构受力引起，直接影响结构 的安全性和耐久性。在结构计算的

14、基础上，采用粘贴 钢板（压力注胶法）与构件混凝土粘接成一体，对结 构进行补强。4.21工艺流程：粘钢区域腔表面处理钻孔植埋螺杆待粘贴钢板打孔与表面处理安装镀锌钢板封边灌注结构胶4.2. 2施工工序1）表面处理，根据施工图纸的要求并结合现场 测量定位，在需粘贴钢板加固於表面放出钢板位置 大样，凿除需粘贴腔表面的表层砂浆25 mm,使粗骨 料外霹，表面不平的地方凿平，再用钢丝刷淸除表面 浮浆，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气吹除 表面粉尘，待完全干燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭表面。2）直埋螺栓，依照设计图纸的要求，放出需钻孔 的位置，对照原盖梁图纸，避免姑孔吋碰及钢筋，用 压缩空气清理孔内浮尘，在用丙

15、酮淸孔，在孔内灌注 2/3孔深的结构胶，用丙酮淸洗螺栓，之后安装锚 固螺栓。3）钢板打孔与表面处理，首先对待粘贴的钢 板进行下料和打孔，然后对钢板的粘贴面进行除锈 和粗糙处理，粗糙度越大越好.打磨纹路与钢板受力 方向垂直。4）安裟钢板，将钢板固定在螺栓上，并保证钢 板与腔表面的间陳在3 mm以上，以确保滾注胶层 的厚度。5）封边，将注入最粘结在钢板的注入孔上，再 在钢板角点处及钢板边缘插入排气管，排气管间距 3040 cm,在螺杆上罩上盖婉，然后用钢板封 边胶封闭钢板边缘，完成封边。6）漫注结构胶，待封边胶固化后，用泵将粘钢滾 注胶从注入嘴滾注至U 4冈板和腔的空隙中，灌注工作 持续到所有排气管均有胶液流出。在滚注过程中， 用橡皮锤敲打钢板以确认是否漫注密实。通过上述处理，桥梁盖梁裂缝没再继续发展， 恢复了结构的强度、刚度和稳定性，通过了业主的检测并顺利通过竣工验收。5. 结语经过以上分析可以得出，在施工过程中特别应 注重施工原始记录和施工影像资料的收集和保存工 煤孑丈献：1、