混凝土橋梁病害診斷及加固技術(shù)超強(qiáng)解析

1、Word文檔 混凝土橋梁病害診斷及加固技術(shù)超強(qiáng)解析 對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)而言，其病害的最終形式是裂縫。雖然裂縫在規(guī)范里是作為正常使用狀態(tài)中耐久性來(lái)評(píng)價(jià)，但結(jié)構(gòu)損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴(kuò)綻開(kāi)始的，由平安狀態(tài)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而漸漸轉(zhuǎn)化為擔(dān)心全狀態(tài)。 非荷載裂縫 混凝土收縮裂縫：當(dāng)收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應(yīng)變大于當(dāng)時(shí)砼的極限拉應(yīng)變就會(huì) 產(chǎn)生與拉應(yīng)力方向相垂直的裂縫。 構(gòu)件表面收縮龜裂：這類(lèi)收縮裂縫多數(shù)是混凝土構(gòu)件表層由于養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，表層失水、干縮所造成。這類(lèi)裂縫一般不深，多數(shù)深度不超過(guò)鋼筋?lèi)?ài)護(hù)層厚度。 墩臺(tái)混凝土的豎向收縮裂縫：在巖石基礎(chǔ)上澆筑的墩臺(tái)混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石基礎(chǔ)不收縮，由此產(chǎn)生收縮差，巖石

2、基礎(chǔ)阻擋墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)該拉應(yīng)力大于該時(shí)段的混凝土極限拉應(yīng)變就會(huì)產(chǎn)生豎向裂縫，這類(lèi)墩身、臺(tái)身的豎向裂縫為下寬上細(xì)，當(dāng)臺(tái)身較厚，由于表層收縮大、內(nèi)部收縮小，因此顯示表層裂縫寬些、內(nèi)部裂縫細(xì)些，一般不貫穿。在先澆筑好的砼承臺(tái)上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達(dá)0.63，泵送砼）。由于第一次澆筑的砼齡期長(zhǎng)些，其收縮已完成一部分，后期收縮要小一些，但后澆的薄壁墻身收縮明顯要大于先澆部分砼的后期收縮量，導(dǎo)致產(chǎn)生收縮差而裂縫。由于墻體薄，故裂縫貫穿。 在先澆注的砼承臺(tái)上澆注橋臺(tái)墻身的砼收縮裂縫 預(yù)制T梁由于鋼模拆除不準(zhǔn)時(shí)，造成腹板豎向裂縫，圖為蘇嘉杭高速大路T 梁收縮裂縫。 鋼模板拆模引起

3、T梁收縮裂縫 老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象 如蘇式T梁腹板常常發(fā)覺(jué)棗核形裂縫，即二端細(xì)，中間粗。裂縫下端細(xì)是由于下緣配筋量大，裂縫上端由于漸漸上伸到受壓區(qū)而消逝。裂縫中間粗有二個(gè)緣由：一是腹板水平鋼筋少；二是在原有裂縫基礎(chǔ)上，由于碳化收縮而使裂縫寬度增寬，圖為蘇式T梁裂縫狀況。 蘇式T梁裂縫 預(yù)制構(gòu)件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害： （1）拱片之間的橫系梁、橫隔板的濕接頭產(chǎn)生收縮裂縫后，大大減弱橋梁橫向整體性。 造成拱片頂部橋面順橋向裂縫。荷載橫向分布集中，降低承載力量。產(chǎn)生橫向搖擺。 （2）空心板梁鉸縫砼收縮產(chǎn)生縫隙后，當(dāng)橋面鋪裝鋼筋配筋率低時(shí)，易造成橋面沿梁長(zhǎng)產(chǎn)生順橋向裂縫，降低橫橋向整體性，使

4、荷載橫向分布集中，并由此降低橋梁承載力量。 3）空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫引起滲水，使空腔內(nèi)聚積大量水，曾經(jīng)在一塊空心板梁的空腔底部鉆一孔， 出水量達(dá)0.6m3，對(duì)一般鋼筋砼空心板梁的受力裂縫在受荷時(shí)張開(kāi)內(nèi)部水滲出，導(dǎo)致鋼筋銹蝕嚴(yán)峻。 空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫滲水 4）中層式拱吊桿上端封錨砼因收縮裂縫滲水，通過(guò)錨頭孔隙流水鋼束而銹蝕。 解決方法： 1）采納補(bǔ)償收縮砼 補(bǔ)償收縮砼是在一般砼中按規(guī)定比例摻加有效膨脹劑，如UEA用量為水泥用量的1214，可防止產(chǎn)生收縮裂縫。 2）收縮裂縫，一般采納裂縫封閉方法解決 注入稀環(huán)氧樹(shù)脂膠 鑿槽后采納無(wú)收縮水泥基專(zhuān)用修補(bǔ)砂漿修補(bǔ) 裂縫較深者鑿槽后采納高強(qiáng)度

5、免振無(wú)收縮砂漿修補(bǔ) 涂抹滲透結(jié)晶型水泥基漿料，封閉裂縫。 由于混凝土剛澆筑、振搗，抹面壓光后，混凝土在自重作用下仍有連續(xù)沉縮趨勢(shì)，此時(shí)受到鋼筋阻礙，或模板約束，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。 混凝土沉落裂縫 a鋼筋阻礙的沉落裂縫 b模板阻礙的沉落裂縫 緣由： 振搗不充分 漏漿 跑模 模板剛度不夠 砼愛(ài)護(hù)層太薄 砼坍落度過(guò)大 空心板梁空腔氣囊漏氣 空心板澆筑砼初凝后因氣 囊漏氣而產(chǎn)生裂縫 這類(lèi)裂縫一般為表層裂縫。 處理方法：沿裂縫鑿U型槽、采納專(zhuān)用修補(bǔ)、砂漿修補(bǔ)；這類(lèi)裂縫較密時(shí)可整片鑿除混凝土愛(ài)護(hù)層，采納免振自流平砂漿修補(bǔ)。 鋼筋銹蝕引起的裂縫 砼中鋼筋產(chǎn)生銹蝕后，由于銹皮會(huì)吸濕產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)而膨脹，其體積將增大

6、24倍，從而脹裂砼愛(ài)護(hù)層。 對(duì)于鋼筋銹蝕，首先要分析是先銹后裂，還是先裂后銹。 鋼筋銹蝕引起裂縫形態(tài)一般是順筋向的。對(duì)先銹后裂的混凝土構(gòu)件，實(shí)際上在鋼筋銹蝕早期，構(gòu)件內(nèi)部已有層離裂縫存在，但外部還尚未裂縫，此時(shí)可用小錘小扣聽(tīng)聲，有空殼聲表示內(nèi)部已有裂縫起殼，然后鑿開(kāi)檢查。 鋼筋銹蝕引起順筋向裂縫 箍筋銹蝕裂縫，手摸裂縫邊緣有突出高差感覺(jué)。 箍筋銹蝕崩裂混凝土愛(ài)護(hù)層 鋼筋銹蝕后，內(nèi)部混凝土產(chǎn)生層離狀態(tài)。 橋梁箱體腹板和頂板鋼筋大面積銹蝕而崩裂混凝土愛(ài)護(hù)層。 腹板鋼筋銹蝕崩裂混凝土表面 箱內(nèi)頂板鋼筋銹蝕成片頂裂混凝土愛(ài)護(hù)層 鋼筋銹蝕的危害： 1、 粘結(jié)力減弱，降低承載力量 2、 鋼筋截面減小，降低

7、承載力量 3、 鋼筋銹蝕后易產(chǎn)生應(yīng)力集中，增加脆性 4、 預(yù)加應(yīng)力鋼筋銹蝕后，在高應(yīng)力作用下會(huì)加快銹蝕，即所謂應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象。 修理加固方法： 1、 銹蝕鋼筋徹底除銹，補(bǔ)焊鋼筋，彌補(bǔ)鋼筋銹損，然后用砼包裹愛(ài)護(hù)。 2、 銹蝕鋼筋，徹底除銹，砼補(bǔ)強(qiáng)，外粘貼鋼板或碳纖維布，補(bǔ)充鋼筋截面損失。 3、 愛(ài)護(hù)層混凝土已全面碳化，不防銹，實(shí)行封閉砼毛細(xì)孔，隔離水及腐蝕性物質(zhì)，防止鋼筋 4、 滲入阻銹劑，防止鋼筋銹蝕 骨料膨脹引起的裂縫 由于空心板梁頂部處于受壓區(qū)，如受壓區(qū)碎裂到肯定程度，則易導(dǎo)致空心板梁突然斷裂，為此必需予以重視。 承臺(tái)頂面混凝土有放射狀裂縫，和龜紋狀裂縫。 依據(jù)承臺(tái)裂縫二側(cè)有高差，多處呈放射

8、形及龜紋裂縫的特征，可以推斷為粗骨料膨脹所引起，依據(jù)承臺(tái)裂縫分布形態(tài)確診含有這類(lèi)膨脹性骨料是充滿性的，通過(guò)局部打開(kāi)層離裂縫部位，可見(jiàn)骨料表面附著一層白色粉汗水沫或白色漿狀物質(zhì)，這是一種反應(yīng)物，正是這種反應(yīng)特的膨脹，是造成承臺(tái)嚴(yán)峻裂縫的根本緣由。 骨料膨脹裂縫的辨別方法： 膨脹骨料在構(gòu)件淺層，一般呈網(wǎng)狀及放射形裂縫，裂縫交點(diǎn)處為膨脹骨料所在位置。 骨料膨脹剪錐體 當(dāng)膨脹骨料在鋼筋背后，則骨料膨脹后，會(huì)把鋼筋頂彎，此時(shí)有可能產(chǎn)生順?shù)摻盍芽p，但其長(zhǎng)度不長(zhǎng)，同時(shí)可能消失砼被沖剪裂開(kāi)，其裂縫為周邊一圈。 砼沖剪錐體邊緣裂縫的二側(cè)有高差。若內(nèi)部膨脹骨料為充滿性分布，其內(nèi)部有可能產(chǎn)生層理狀千層餅似的裂縫。

9、多顆膨脹源引起層離裂縫 與網(wǎng)狀收縮裂縫的區(qū)分有二點(diǎn)：一是收縮裂縫一般發(fā)生時(shí)間較早，多在施工后即發(fā)生，而骨料膨脹裂縫均在幾年之后發(fā)生；二是收縮裂縫二側(cè)無(wú)高差，而骨料膨脹裂縫二側(cè)有高差。 處理方法 1、在施工前，應(yīng)當(dāng)對(duì)骨料進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)水泥及添加劑的堿含量加以掌握，做好防水隔離，這是最好的預(yù)防措施。 2、對(duì)于已建結(jié)構(gòu)，必需發(fā)覺(jué)一處應(yīng)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行有效修補(bǔ)一處，同時(shí)作好混凝土毛細(xì)孔封閉工作，隔絕水分或潮氣浸入，以減緩病害進(jìn)展速度。若發(fā)覺(jué)病害已較嚴(yán)峻修理加固已不經(jīng)濟(jì)時(shí)，則應(yīng)拆除重建。 大體積混凝土水化熱引起的裂縫 大體積混凝土澆筑過(guò)程中，由于水泥水化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致內(nèi)外溫差而裂縫，一般在澆筑過(guò)程中，

10、應(yīng)實(shí)行措施掌握內(nèi)外溫差而裂縫，一般在澆筑過(guò)程中，應(yīng)實(shí)行措施掌握內(nèi)外差不超過(guò)25;但往往由于管理不善，保溫措施不力而裂縫。 承臺(tái)混凝土西側(cè)面中部豎向裂縫 荷載裂縫 正截面裂縫是指垂直于構(gòu)件軸線的截面在正彎矩或負(fù)彎矩作用下產(chǎn)生的裂縫，這類(lèi)裂縫一般垂直于構(gòu)件軸線方向。 在梁端的剪力作用下，當(dāng)主拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度，即為產(chǎn)生斜截面裂縫（圖34），對(duì)于箱梁，在扭矩作用下，也會(huì)產(chǎn)生斜截面裂縫。 在裝配組合式結(jié)構(gòu)中，往往由于結(jié)合面強(qiáng)度不足，并在結(jié)合面未予配筋而在結(jié)合面受剪較大處及結(jié)合面受拉較大處產(chǎn)生裂縫。這類(lèi)裂縫必需引起重視，由于結(jié)合面裂縫后，會(huì)造成截面承載力量極度降低，在作荷載試驗(yàn)時(shí)，一般應(yīng)當(dāng)檢測(cè)截面

11、整體性檢驗(yàn) 。 預(yù)加應(yīng)力不足引起裂縫 預(yù)加應(yīng)力不足，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)提前消失裂縫，圖為由于對(duì)箱梁剪滯效應(yīng)估量不足，而導(dǎo)致預(yù)加應(yīng)力不足而產(chǎn)生正截面裂縫。 預(yù)應(yīng)力混凝土錨下應(yīng)力集中引起裂縫 看圖可知在錨具處作用局部的集中力后， 在錨具下肯定范圍內(nèi)是處于橫向受壓狀態(tài)，但過(guò)后即產(chǎn)生橫向受拉狀態(tài)，當(dāng)其拉應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝土抗拉強(qiáng)度，即會(huì)沿預(yù)應(yīng)方向裂縫。 橋面縱向裂縫： 橋面縱向裂縫主橋梁上部結(jié)構(gòu)橫向整體性差所致。 拼裝式T 梁，由于橫隔板拼縫處下緣焊接鋼板脫焊，導(dǎo)致橫向整體性差而使橋面產(chǎn)生錯(cuò)動(dòng)裂縫。 空心板梁由于鉸縫構(gòu)造較小，施工時(shí)又不留意混凝土強(qiáng)度，在活載作用下極易剪裂，而造成橋面產(chǎn)生縱向裂縫。 槽形梁由于兩梁之間簡(jiǎn)支板在活載下，產(chǎn)生撓曲變形而導(dǎo)致縱裂。