梁板裂縫成因及處理

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上橋梁鋼筋混凝土梁板裂縫的成因與處理發(fā)布人: 佚名 : 發(fā)布時間：2007-7-30 19:29:20 閱讀人數：1118 前言 近年來，我省高速公路建設得到迅猛發(fā)展，高速公路在使用過程中不可避免的出現一些病害，尤其以混凝土橋梁的裂縫最為常見，在橋梁的后期養(yǎng)護中已成常見病害。為了進一步加強對混凝土橋梁裂縫的認識，結合京珠高速公路后期養(yǎng)護出現的病害。本文結合對K282+542中橋裂縫的修復施工，對混凝土橋梁裂縫的種類、產生的原因以及處理方法進行闡述。一、混凝土橋梁裂縫種類、成因 在高速公路養(yǎng)護過程中，經常會發(fā)現橋梁（特別是中、小橋、通道）梁板底部出現一些細小裂縫，分為表面

2、龜裂、縱向裂縫、橫向裂縫及斜向裂縫。實際上，混凝土結構裂縫的成因復雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因，裂縫有施工時產生的，也有使用中產生的?；炷翗蛄毫芽p的種類，就其產生的原因，大致可劃分如下幾種：1、荷載引起的裂縫混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載下產生的裂縫稱荷載裂縫，因橋梁設計橋梁靜荷載對裂縫的產生較小，主要應力裂縫是由外荷載引起的裂縫。裂縫產生的原因有：在使用階段，超出設計載荷的重型車輛過橋。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現不同的特點。這類裂縫多出現在受拉區(qū)、受剪區(qū)或振動嚴重部位。但必須指出，如果受壓區(qū)出現起皮或有沿受壓方向的短裂縫，往往是結構達到承載力極

3、限的標志，是結構破壞的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。根據結構不同受力方式，產生的裂縫特征如下：1）、受拉。裂縫貫穿構件橫截面，間距大體相等，且垂直于受力方向。采用螺紋鋼筋時，裂縫之間出現位于鋼筋附近的次裂縫。K282+542中橋裂縫主要位于梁底，集中在行車道和超車道下方的梁板，與車輛的行駛有關。2）、受壓。沿構件出現平行于受力方向的短而密的平行裂縫，可以造成橋面鋪裝與梁體脫空，橋面鋪裝在車輛的反復碾壓下破壞。3）、支座處的負彎矩：施工中不注意鋼筋的保護，為方便混凝土的振搗施工，將鋼筋踩彎，這樣會造成支座的負彎矩，導致混凝土梁板出現裂縫，突出表現在連續(xù)混凝土箱梁上。4）、受剪。當箍筋太密時發(fā)生

4、斜壓破壞，沿梁端腹部出現大于45方向的斜裂縫；當箍筋適當時發(fā)生剪壓破壞，沿梁端中下部出現約45方向相互平行的斜裂縫。2、收縮引起的裂縫混凝土主要由水泥、砂、碎石、水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料不合格，可能導致結構出現裂縫。影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：水泥安定性不合格，強度不足；砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大、使用超出規(guī)定的特細砂、砂石中含泥量高?；炷翉姸戎祵λ冶鹊淖兓置舾校旧鲜撬退嘤嬃孔兓瘜姸扔绊懙寞B加，因此，水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差，將直接影響混凝土的強度。3、收縮引起的裂縫 在橋梁調查中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的?？s水收縮（干縮）

5、?；炷两Y硬以后，隨著表層水分逐步蒸發(fā)，濕度逐步降低，混凝土體積減小，稱為縮水收縮（干縮）。因混凝土表層水分損失快，內部損失慢，因此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形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?；炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮，混凝土表面容易出現龜裂裂紋?；炷潦湛s裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。影響混凝土收縮裂縫的主要因素有：1）、養(yǎng)護方法。良好的養(yǎng)護可加速混凝土的水化反應，獲得較高的混凝土強度。養(yǎng)護時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護時間越長，則混凝土收縮

6、越小。蒸汽養(yǎng)護方式比自然養(yǎng)護方式混凝土收縮要小。2）、外界環(huán)境。大氣中濕度小、空氣干燥、溫度高、風速大，則混凝土水分蒸發(fā)快，混凝土收縮越快。4、 地基基礎變形引起的裂縫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，導致結構開裂。主要表現為承臺、橋臺的開裂。基礎不均勻沉降的主要原因是地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降及橋梁基礎置于滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質時，可能造成不均勻沉降。5、保護層不足引起鋼筋銹蝕的裂縫由于混凝土質量較差或保護層厚度不足，混凝土保護層受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面，使鋼筋周圍混凝土堿度降低，或由于氯化物介入，鋼筋周圍氯離子含量較

7、高，均可引起鋼筋表面氧化膜破壞，鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發(fā)生銹蝕反應，其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約24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，并有銹跡滲到混凝土表面。由于銹蝕，使得鋼筋有效斷面面積減小，鋼筋與混凝土握裹力削弱，結構承載力下降，并將誘發(fā)其它形式的裂縫，加劇鋼筋銹蝕，導致結構破壞。6、施工工藝質量引起的裂縫在混凝土結構澆筑、構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質量低劣，容易產生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫，特別是細長薄壁結構更容易出現。裂縫出現的部

8、位和走向、裂縫寬度因產生的原因而異，比較典型常見的有：1）、混凝土振搗不密實、不均勻，出現蜂窩、麻面、空洞，導致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點。2）、混凝土分層或分段澆筑時，接頭部位處理不好，易在新舊混凝土和施工縫之間出現裂縫。3）、溫差裂縫，特別是夏季，在太陽的直射下，混凝土升溫急劇，混凝土體之間形成溫度差，最容易產生溫差裂縫，表現在薄壁橋墩上。冬季則在迎風的一面。4）、混凝土澆筑后過分抹干壓光：混凝土澆筑完成后，多度的抹干壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面，形成含水量很大的水泥漿層，水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳化學反應生成碳酸鈣，引起表面體積碳水化收縮，導致混凝土梁板表面龜裂。二

9、、裂縫的處理方法： 針對K282+542中橋鋼筋混凝土梁板的裂縫病害，為減少混凝土梁板的撓度，加強混凝土梁板的承載力，可采取粘貼碳纖維進行補強，其施工工藝如下：1、裂縫調查裂縫數量為234條，分布在12塊板底，裂縫長度在0.31.1m之間，裂縫寬度最大為0.15mm。2、裂縫修復沿砼裂縫開鑿成槽，用樹脂砂漿漿將其填補封閉，對于寬度小于0.05mm的微細裂縫，則采用表面涂刷樹脂砂漿的方法進行修補。3、施工放樣：按設計要求準確放出粘貼碳纖維布的具體位置、尺寸。誤差應滿足相應的規(guī)范要求。4、表面處理1）、清除混凝土表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土，露出密實混凝土結構層，并用修復材料（環(huán)氧樹脂

10、砂漿或補土劑）將表面修復平整。2）、用角磨機將被粘貼的混凝土表面打磨平整，除去表層浮漿、油污等雜質及混凝土碳化層（目測或試劑檢測），直至完全露出混凝土結構新面。3）、轉角部位應進行導角處理并打磨成圓弧狀，圓弧半徑不應小于20mm。4）、用吹風機除去混凝土表面粉塵并保持干燥。5）、按設計要求對裂縫進行封閉處理，把K801結構膠泥延裂縫用刮板刮滿，再延裂縫刷稀釋膠泥寬5cm的封閉帶。5、涂刷底層涂料：將底層涂料各組分按比例稱量準確，攪拌均勻；用滾筒刷將底層樹脂均勻涂抹于混凝土表面，直到混凝土表面完全覆蓋樹脂為止；自然風干至表面手指接觸感覺干燥后，打磨表層凸起部分至平整。6、表面缺陷修補：按要求配置

11、找平材料，將混凝土表面凹陷部位，用找平材料填補平整，不能留有棱角；轉角處應用找平材料修復為光滑的圓弧，半徑不小于20mm。7、粘貼碳纖維：按施工要求剪裁碳纖維片，并配制浸漬樹脂；用干燥的滾筒將浸漬樹脂均勻涂刷于構建表面，進行下層樹脂作業(yè)，作業(yè)方式同地層；粘貼碳纖維布于下層樹脂上，以滾筒壓底使其充分結合，并使浸漬樹脂充分浸入碳纖維中，避免出現空鼓；碳纖維布粘貼30分鐘后，用滾筒將浸漬樹脂均勻的涂刷于碳纖維布上，進行上層樹脂作業(yè)；自然分干過程中必須適當養(yǎng)護，避免被水、粉塵污染。8、養(yǎng)護：粘貼碳纖維布后需自然養(yǎng)護24小時，以達到初期固化，并保證期間不受干擾。注意要點：施工在5以上環(huán)境溫度條件下進行；碳纖維片為導電材料，使用碳纖維片材時應盡量遠離電器設備及電源；使用中應避免碳纖維片的彎折。9、表面防護在確認表面干燥后，即可對碳纖維布進行表面防護涂裝，采用107建筑