预应力混凝土桥梁上部结构施工裂缝的产生与处治

1、预应力混凝土桥梁上部结构施工裂缝的产生与处治PrestressedconcretebridgesuperstructureconstructioncracksandTreatmentLiuQing(StageCountyWaterConservancyBureauinHenanProvince，Henanstage457600)：Thispaperdescribestheengineeringpracticenon-structuralcracksinprestressedconcretebridge，theoccurrenceofdiseasecausesandtreatmentmeasur

2、es.Keywords：prestressedboxgirder；non-structural；cracks；Treatment1. 前言近年来，水工建筑物工程中桥梁数量在不断地增加，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。2. 工程基本情况2.1 技术标准桥梁位于南水北调中线，桥梁荷载等级为公路-n级。桥宽净-8+2X05米护栏。该桥采用3跨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

3、础。上部结构为后张法预应力磴组合箱梁，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。2.2 材料及施工预应力混凝土箱梁C50级、钢绞线强度1860Mpq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。3. 检测过程及结论：3.1 检测方法按照超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS2：12000）要求，对委托方指定箱梁的裂缝深度使用非金属超声波检测仪进行检测，裂缝宽度用裂缝观测仪直接读取，

4、裂缝所处位置用钢卷尺进行测量。3.2 检测依据超声法检测混凝土缺陷技术规程（CECS2：12000）。3.3 检测仪器3.4 检测时间及检测环境2012年6月5日，天气晴朗，温度16，适合检测。3.5 检测结果（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）预应力混凝土箱梁，桥梁腹板裂缝，裂缝宽度0.12-0.26mm,深度29-17.2cm,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；4. 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

5、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：4.1 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，下沉受钢筋阻挡，沿钢筋方向裂缝。4.2 混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。4.3 由于温度变化产生的裂缝。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。4.4 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

6、差和减少收缩。5. 处理方案0.04-0.26mm，深度较深，采用丙烯酸酯类或低粘度环氧树脂浆液灌注。5.1 技术规范依据（1）中国交通部。（JTGH11-2004）公路桥涵养护技术规范。（2）中国工程建设标准化协会。（CECS2：590）混凝土结构加固技术规范。（3）中国交通部（JTG/TJ22-2008）公路桥梁加固设计规范。5.2 工艺要点5.2.1 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

7、荷载加固。（ 5）抗老化性及耐介质（酸、碱及水等）性好。（ 6）固化温度范围广，环境温度-5以上可很好固化。（ 7）配胶比例较宽，便于现场操作。（ 8）可操作时间长，使用方便。5.2.2 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0.12mm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

8、-2008）要求。5.2.3 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7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。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。

9、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30mmi勺胶泥，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

10、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时约为90分钟）。（ 7）灌浆注胶操作应使用专用的注胶器具。注胶前，应用压缩空气将孔缝吹净，达到无水干燥状态。根据裂缝区域大小，可采用单孔灌浆或分区群孔灌浆。在一条裂缝上的灌浆可由浅到深，由下而上，由一端到另一端。灌浆压力常采用0.2MPa,在保证灌浆顺畅的情况下，应采用较低的灌浆压力和一定的稳压灌浆时间，可获得更好的灌浆效果。当最后一个出浆口出胶且出胶速率保

11、持稳定后，再保持压注10分钟左右即可停止灌浆。拆除管路，注意防止流胶。（ 8）胶液固化丙烯酸酯裂缝修补胶可在-15以上的环境中固化，固化时间视环境温度而定。一般情况（25）下固化12小时即可。（ 9）灌浆效果检验灌浆结束后应检验灌浆效果及质量，凡有不密实等不合格情况，应进行补注。（ 10）混凝土修补与色差处理：混凝土修补后的效果，尽量保持混凝土原貌，混凝土表面无明显修补痕迹。（ 11）处理效果检查主要通过目检、锤击、拉拔检测进行表面检查；内部通过打检查孔取芯、压水、无损检测等手段进行检查，达到质量标准后方可验收。5.2.4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剂直接接触。（ 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（