橋梁缺損維修與裂縫修補(bǔ)

橋梁缺損維修與裂縫修補(bǔ)第1頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五26.1混凝土橋梁缺損的維修混凝土材料主要缺陷混凝土質(zhì)量缺陷：蜂窩、麻面、孔洞或空洞、掉角混凝土表面缺陷：風(fēng)化、磨損、剝落（露筋）裂縫：彎曲裂縫、垂直裂縫、斜裂縫、斷裂裂縫、扭曲裂縫、局部應(yīng)力裂縫、溫度裂縫、收縮裂縫等溫度裂縫受力裂縫第2頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五36.1混凝土橋梁缺損的維修結(jié)構(gòu)類別裂縫部位容許最大寬度（mm）其他要求鋼筋混凝土梁主筋附近豎向裂縫0.25

腹板斜向裂縫0.3

組合梁結(jié)合面0.5不容許貫通結(jié)合面橫隔板與梁體端部0.3

支座墊石0.5

全預(yù)應(yīng)力梁梁體豎向裂縫不容許

梁體橫向裂縫不容許

梁體縱向裂縫0.2

A類預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁體豎向裂縫不容許

梁體橫向裂縫不容許

梁體縱向裂縫0.2

B類預(yù)應(yīng)力混凝土梁梁體豎向裂縫0.15

梁體橫向裂縫0.15

梁體縱向裂縫0.2

磚、石、混凝土拱拱圈橫向0.3裂縫高小于截面高一半拱圈縱向0.5裂縫長小于跨徑的1/8拱波與拱肋結(jié)合處0.2

墩臺(tái)墩臺(tái)帽0.3不容許貫通墩臺(tái)身截面的一半墩臺(tái)身經(jīng)常受侵蝕性環(huán)境影響有筋0.2無筋0.3常年有水，但無侵蝕性影響有筋0.25無筋0.35干溝或季節(jié)性有水河流0.4有凍結(jié)作用部分0.2橋梁結(jié)構(gòu)受力裂縫限值第3頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五4缺陷產(chǎn)生的原因混凝土表層缺陷原因：設(shè)計(jì)、施工、維修養(yǎng)護(hù)不善、交通事故、地震和結(jié)構(gòu)老化等6.1混凝土橋梁缺損的維修缺陷名稱產(chǎn)生原因發(fā)生的部位蜂窩1．施工原因：混凝土澆筑時(shí)振搗不密實(shí)，分層澆筑

違反操作規(guī)則，混凝土離析、水泥漿流失等；2．結(jié)構(gòu)不合理、鋼筋設(shè)置的不當(dāng)，混凝土骨料粒大，坍落度不正確等結(jié)構(gòu)各個(gè)部位都可能發(fā)生露筋鋼筋保護(hù)層太薄、或者不密實(shí)等結(jié)構(gòu)各個(gè)部位都可能發(fā)生麻面模板表面不光滑、模板濕潤不充分導(dǎo)致混凝土表面失漿結(jié)構(gòu)各個(gè)部位都可能發(fā)生空洞鋼筋布置太密、或者漏漿、振搗不密實(shí)等結(jié)構(gòu)各個(gè)部位都可能發(fā)生磨損混凝土強(qiáng)度不夠、表面細(xì)骨料太多，車輪磨耗、水流夾雜物沖刷等橋面和橋墩沖刷處腐蝕、老化、剝落保護(hù)層太薄、結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、鋼筋銹蝕膨脹引起剝落、融凍影響、化學(xué)腐蝕等結(jié)構(gòu)各個(gè)部位都可能發(fā)生表層成塊脫落外界沖擊作用的結(jié)果橋面、欄桿、墩柱、主梁面構(gòu)件變形、接縫不平施工事故、荷載作用主梁及墩臺(tái)第4頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五56.1混凝土橋梁缺損的維修內(nèi)部缺陷原因設(shè)計(jì)方面：結(jié)構(gòu)受力分析錯(cuò)誤、布筋不當(dāng)、結(jié)構(gòu)不合理、計(jì)算上出現(xiàn)差錯(cuò)、圖紙不完整，而造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、穩(wěn)定性不好、剛度不足等施工不當(dāng)：施工質(zhì)量不好，施工中所使用材料的規(guī)格與性能不符合要求，操作違反規(guī)程。鋼筋綁扎不規(guī)范、模板支立不當(dāng)、骨料過密、振搗不實(shí)營運(yùn)中的外部因素：交通量增加、荷載重量加大、地震、洪水、泥石流等自然災(zāi)害的影響，以及海水、污水和化學(xué)物的侵蝕作用等第5頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五66.1混凝土橋梁缺損的維修混凝土橋梁結(jié)構(gòu)缺陷的危害混凝土橋梁總是常年累月受到外界各種因素的影響，隨著年長日久，缺陷不斷擴(kuò)大。由于表層損壞，使保護(hù)層減薄或鋼筋外露，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)削弱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，致使橋梁結(jié)構(gòu)破壞。有些表層損壞還會(huì)向深度發(fā)展，造成混凝土強(qiáng)度逐漸降低，危及結(jié)構(gòu)安全使用，從而縮短橋梁的壽命，常說三分建橋七分養(yǎng)護(hù)就是這個(gè)道理。第6頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五76.1混凝土橋梁缺損的維修混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表層缺陷檢查和修補(bǔ)材料

表層缺陷檢查及分析表層缺陷檢查：實(shí)施修補(bǔ)前，應(yīng)對(duì)缺陷做實(shí)地檢查，收集材料、進(jìn)行材料取樣；對(duì)缺陷產(chǎn)生的原因、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行周密的調(diào)查研究，確定缺陷的程度和性質(zhì)。量測(cè)構(gòu)件的截面，調(diào)查周圍環(huán)境、影響因素及其特殊要求，做好施工前的資料匯集、整理工作。確定缺陷部位、位置、形式、走向、深度、寬度（或面積）及發(fā)生的時(shí)間。了解構(gòu)件的施工時(shí)間，查看施工記錄，分析原材料組成、物理力學(xué)性能，考查交通量狀況養(yǎng)護(hù)措施、維修方法等。第7頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五86.1混凝土橋梁缺損的維修表層缺陷分析：根據(jù)結(jié)構(gòu)受力狀況、缺陷產(chǎn)生原因與發(fā)展趨勢(shì)，用以分析缺陷對(duì)結(jié)構(gòu)影響程度。特別要注意，缺陷的存在僅對(duì)結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生了影響，對(duì)功能無大礙，還是結(jié)構(gòu)受到了損失，不同程度地降低了使用功能？這就要認(rèn)真進(jìn)行分析。修補(bǔ)方案應(yīng)在分析比較的基礎(chǔ)上，認(rèn)真選擇。方案一經(jīng)確定，應(yīng)做好各項(xiàng)有關(guān)準(zhǔn)備工作，做好施工組織和施工計(jì)劃。表層損壞混凝土的清除

方法：人工鑿除：適用于淺層或損壞面積較小的構(gòu)件

氣動(dòng)工具鑿除：適用于損壞面積較大，且有一定深度的缺陷

高速射水清除法：適用于淺顯損壞層，且面積較大的缺陷第8頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五96.1混凝土橋梁缺損的維修表層缺陷修補(bǔ)常用材料混凝土材料水泥砂漿混凝土膠黏劑環(huán)氧樹脂類有機(jī)粘結(jié)材料、環(huán)氧樹脂類材料

常用修補(bǔ)材料：有機(jī)環(huán)氧膠液、環(huán)氧砂漿、環(huán)氧混凝土等第9頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五106.1混凝土橋梁缺損的維修環(huán)氧樹脂

類別很多，最常用的是雙酚A型環(huán)氧樹脂，它的分子量為340~7000的環(huán)氧樹脂，低分子值在常溫下流動(dòng)性較好，適宜作粘結(jié)劑；高分子值的機(jī)械性能大，但是較脆，它們可溶于丙酮、二甲苯、酒精等有機(jī)溶液。名

稱原牌號(hào)外

觀粘度（Pa．S）軟化點(diǎn)（℃）環(huán)氧值（當(dāng)量／100g）E－44E－42E－35610l634637黃色至琥珀色高粘度液體同上同上20～4012～2021～2720～350.41～0.470.38～0.450.30～0.40常用的環(huán)氧樹脂第10頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五116.1混凝土橋梁缺損的維修組成：主劑環(huán)氧樹脂、固化劑、固化促進(jìn)劑、增韌劑、稀釋劑、填料、偶聯(lián)劑等名

稱簡(jiǎn)稱外

觀用量（樹脂g/100g）固化條件性

能乙二胺DEA無色、刺激臭味液體12115℃，1.5h揮發(fā)性大、毒性較大、使用期短；三乙烯四胺TTA無色粘稠液體10~12室溫，48h；或100℃，2h毒性較小，使用期較長；四乙烯五胺TPA棕色粘稠液體11—15同上同上多乙烯多胺PEPA淺黃色透明液體14~15同上同上間苯二胺MPD白色晶體14~1580℃，2h；150℃，2h要預(yù)熱方法溶解，使

用期長間苯二甲胺MXDA透明液體16~20室溫，24h；70℃，3h

脂肪族胺類、芳香族胺類固化劑第11頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五126.1混凝土橋梁缺損的維修名

稱合成原理狀

態(tài)一般用量（g/l00g樹脂）性能590固化劑591固化劑593固化劑由間苯二胺與環(huán)氧丙烷基醚反應(yīng)而得的一種衍生物；二乙烯三胺與丙烯反應(yīng)及氰化反應(yīng)的產(chǎn)物黃至棕黑色粘稠體15～20

改性胺類固化劑第12頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五136.1混凝土橋梁缺損的維修常見增韌劑類別名

稱簡(jiǎn)稱外

觀密度g/cm用量（%）性

能非活性磷苯二甲酸二丁脂磷苯二甲酸二辛脂磷苯三苯脂磷酸三甲酚脂DBPDOPTTPTCP無色液體無色液體白色晶體無色液體1.050.9871.1851.1675～205～205～205～20固化時(shí)會(huì)游離出來，造成老化，加入量過多會(huì)降低強(qiáng)度活性聚酰胺樹脂聚酰胺樹脂聚酰胺樹脂聚酰胺樹脂200304650651棕紅粘稠狀深棕黃色粘稠狀棕色流體棕色流體

20～303045常溫下可以與環(huán)氧樹脂反應(yīng)，有較好彈性和附著力聚硫橡膠聚硫橡膠聚硫橡膠LP-2LP-3LP-8黃色流體黃色流體黃色流體

30～5030～5030～50不同配方下有不同的硬度和狀態(tài)，反應(yīng)慢，需加人固劑第13頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五146.1混凝土橋梁缺損的維修常用稀釋劑及用量類別名稱型號(hào)沸點(diǎn)℃外

觀用量%性

能非活性丙酮環(huán)異酮苯甲苯二甲苯

56.0156.080.3110.8144易揮發(fā)無色液體無色或淡黃色油狀液體無色易燃液體無色易燃液體無色易燃液體5～155～155～155～155～15僅起降底粘度作用，在樹脂固化時(shí)，增加收縮率，降低粘結(jié)力活性環(huán)氧丙烷丁基醚501170無色透明液

增強(qiáng)作用、毒性低、提高沖擊能力環(huán)氧丙烷苯基醚環(huán)氧氯丙烷690245117無色透明液無色透明液

毒性底，對(duì)人體有過敏反應(yīng)甘油環(huán)氧樹脂662>300無色透明液

毒性、刺激最小第14頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五156.1混凝土橋梁缺損的維修填料的最大填加量名

稱最大填加量（g/100樹脂）名

稱最大填加量（g/100樹脂）氧化鐵氧化鋁鋁粉水泥300200150200石英砂炭酸鈣硅粉中砂300305300第15頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五166.1混凝土橋梁缺損的維修（干燥）環(huán)氧砂漿配比組

分名

稱配

比1234主劑環(huán)氧樹脂E-44或E-42100100100100增韌劑不飽和聚脂樹脂304磷苯二甲酸二丁脂3015～20

稀釋劑環(huán)氧丙基丁基醚50150115～2010～1515～2010～1515～2010～1515～2010～15固化劑間苯二胺591或593聚酰胺650或351乙二胺168～1020～2570～8080或50～60填料中砂石英粉或滑石粉600～750100～150600～750100～150400~600150600～750100～150第16頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五176.1混凝土橋梁缺損的維修組

分配

比1234環(huán)氧樹脂E-44或E-42100100100100磷苯二甲酸二丁脂55

10乙二胺1012

5酮亞胺

1625水

0～5乙二醇胺+水楊酸

10+3

煤焦油25

煤瀝青

20

生石灰或水泥

100100～200200石棉1510

氯苯0～5

砂100～200100～200500～600適量環(huán)氧樹脂6101（kg）增韌劑（kg）稀釋劑（kg）硬化劑（kg）水泥（kg）二甲苯501乙二胺59110015～203010～158～1020～25150～200環(huán)氧樹脂膠漿配比（水下）環(huán)氧砂漿配比第17頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五186.1混凝土橋梁缺損的維修混凝土橋梁表層缺陷修補(bǔ)混凝土修補(bǔ)鑿除蜂窩、孔洞或破損混凝土修補(bǔ)部位鑿毛處理，保持濕潤，清潔涂抹一層水泥漿液，澆筑或噴射新的混凝土第18頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五19水泥砂漿修補(bǔ)人工涂抹：局部高壓噴射：大面積，必要時(shí)需掛網(wǎng)

水泥砂料臺(tái)噴漿機(jī)集氣罐水箱空氣壓縮機(jī)高壓水泵噴槍噴射層6.1混凝土橋梁缺損的維修第19頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五20混凝土膠結(jié)劑修補(bǔ)表面封涂修補(bǔ)澆筑混凝土膠結(jié)劑修補(bǔ)缺陷表面處理膠粘劑拌制缺陷封嵌封涂處養(yǎng)護(hù)表面處理立模板備料澆筑潮濕養(yǎng)護(hù)人工表面封涂流程圖澆筑修補(bǔ)流程圖6.1混凝土橋梁缺損的維修第20頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五21環(huán)氧樹脂膠修補(bǔ)1.無水濕、無油漬、無灰塵和其他污物，無軟弱帶2.涂抹環(huán)氧樹脂基液3.壓抹環(huán)氧砂漿，或澆筑環(huán)氧混凝土注意：環(huán)氧樹脂的固化與溫度、濕度有關(guān)6.1混凝土橋梁缺損的維修第21頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五22混凝土表面防腐涂裝

處于嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下的混凝土橋梁，其混凝土表面可進(jìn)行防腐涂裝。選擇防腐材料型號(hào)時(shí)，應(yīng)綜合考慮橋梁所處環(huán)境的溫度、濕度及養(yǎng)護(hù)條件等因素，采用能有效抵抗外部不良因素侵害的、經(jīng)檢驗(yàn)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的材料?；炷翗蛄和垦b前應(yīng)除去混凝土表面模板殘?jiān)?、油污及雜物等，金屬外露的銳邊、尖角和毛刺應(yīng)打磨圓順。涂裝前應(yīng)使混凝土表面保持干燥、清潔。在混凝土表面處理檢查合格后4小時(shí)內(nèi)進(jìn)行施工。6.1混凝土橋梁缺損的維修第22頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五236.1混凝土橋梁缺損的維修鋼筋銹蝕的處理銹蝕的原因

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋處于水泥水化時(shí)所生成的強(qiáng)堿介質(zhì)中（pH=12-14），鋼筋表面會(huì)形成鈍化膜，可以抑制鋼筋的銹蝕過程。如果有其他因素的影響，如混凝土不密實(shí)、保護(hù)層遭受破壞、太薄、混凝土碳化、裂縫或者外加劑的原因，將會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕。從鋼筋銹蝕機(jī)理上講，鋼筋在水、氧的條件下，會(huì)產(chǎn)生一系列的電化學(xué)反應(yīng)，鋼筋處于陽極，釋放出電子e：第23頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五246.1混凝土橋梁缺損的維修鋼筋銹蝕檢測(cè)原理及儀器第24頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五256.1混凝土橋梁缺損的維修鋼筋銹蝕的檢測(cè)方法

半電池電位法是目前國內(nèi)外混凝土中鋼筋銹蝕狀況的主要檢測(cè)方法。這種檢測(cè)法是利用混凝土中銹筋的電化學(xué)反應(yīng)引起的電位變化來測(cè)定鋼筋銹蝕狀態(tài)，通過測(cè)定鋼筋—混凝土做為一個(gè)電極與在混凝土表面的銅/硫酸銅參考電極之間的電位差，評(píng)定鋼筋的銹蝕狀態(tài)。鋼筋銹蝕對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響鋼筋的銹蝕可分為紅色銹蝕和黑色銹蝕。氫氧化鐵在水的作用下，進(jìn)一步生成紅銹（鐵銹），一部份氧化不完全生成Fe3O4（黑銹），在鋼筋表面形成銹層。紅銹體積可大到原來體積的第25頁，共31頁，2023年，2月20日，星期五266.1混凝土橋梁缺損的維修4倍，黑銹體積