混凝土橋樑裂縫處理措施

混凝土橋樑裂縫處理措施

導言

橋樑作為城市交通的樞紐,對城市的發展和經濟的繁榮起著重要的作用。橋樑安全關係到人民生命財產安全、社會穩定和經濟的發展。在橋樑結構病害中,最常見、最不易處理的就是各類裂縫,許多危及橋樑結構的病害正是以這種形式產生和顯現,因此,正確瞭解不同結構形式橋樑裂縫產生的原因,正確處理裂縫,對確保橋樑安全執行意義重大。

產生原因

1

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荷載引起的裂縫

混凝土橋樑在靜、動荷載及次應力下產生裂縫,主要有直接裂縫、次應力裂縫2種。直接應力裂縫是外荷載引起的直接應力產生的裂縫;次應力裂縫是由外荷載引起的次生應力產生的裂縫。

2

.溫度裂縫

混凝土受水泥消化放熱、陽光照射、電弧焊接等因素影響出現冷熱變化時,發生收縮和膨脹所產生的溫度應力超過混凝土強度時形成的裂縫。一般在大體積混凝土灌注、蒸汽養護及冬季施工措施不當、新舊混凝土接頭處產生。

3

.收縮引起的裂縫

混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(幹縮)是混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和炭化收縮。影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:水泥品種、強度等級及用量、骨料品種、外摻劑、養護方法、水灰比、外界環境、振搗方式及時間。

4

.鋼筋鏽蝕引起的裂縫

要防止鋼筋鏽蝕,設計時應根據規範要求控制裂縫寬度、採用足夠的保護層厚度;施工時應控制混凝土的水灰比,加強振搗,保證混凝土的密實性,防止氧氣侵入,同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量。

5

.地基變形引起的裂縫

由於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。基礎不均勻沉降的主要原因有:地質勘察精度不夠、試驗資料不準;結構荷載差異太大;地基地質差異太大;結構基礎型別差別太大;橋樑基礎基於滑坡體、溶洞或活動斷層等不良地質時,可能造成不均勻沉降。

處理方法

1

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表面修補法

包括表面塗抹和表面貼補法,表面塗抹適用於漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的髮絲裂縫,不漏水的裂縫,不伸縮的裂縫以及不在活動的裂縫。表面貼補法適用於大面積漏水的防滲堵漏。

2

.壓力灌漿法

根據灌漿材料的不同分為3類:水泥、石灰灌漿,化學灌漿和瀝青灌漿。

(1)水泥灌漿

水泥灌漿所採用的材料為標號不低於425號的普通水泥,水泥漿液透過混凝土中用不同方法鑽成的孔眼灌入裂縫中。對於可灌性好且灌漿量不大的情況下可始終使用同一個壓力和同一個稠度;對於裂縫粗細不均勻、灌漿滲漏較大的情況可適當調整壓力和稠度,宜先低壓後高壓,先稀漿後稠漿。

(2)化學灌漿

採用化學材料灌漿修補結構裂縫,可以大幅改善灌漿材料的可灌效能,並可灌入0。3mm或更細小的裂縫,施工機械簡單操作簡便,補強效果好,在橋樑結構裂縫病害處理中得到廣泛應用。常用的灌縫材料有環氧樹脂類和丙烯酸酯類2大類:環氧樹脂類灌漿材料是一種補強、固結灌漿材料,可用於各種原因造成的橋樑結構裂縫缺陷;丙烯酸酯類灌漿材料是一種固結效能良好的高分子化學灌漿材料,可灌入0。3mm及更細小的裂縫中,並與混凝土有較好的粘結能力,收縮性、吸水性均小,耐化學性好。

(3)瀝青灌漿

瀝青灌漿堵漏的作用機理是將瀝青加熱到適當溫度,使其具有一定的流動性,透過耐熱泵和輸送管道輸送到滲漏部位,由於瀝青與水不互溶,熱瀝青遇水冷卻後,即發生分散作用,瀝青不斷灌入,分散的瀝青不斷凝聚並鋪展開,逐漸粘附在縫壁上,隨著瀝青粘附層的不斷加厚,滲水通道不斷縮小直至完全堵塞。

3

.填充法

用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(0。3mm),作業簡單,費用低。寬度小於0。3mm,深度較淺的裂縫以及小規模裂縫的簡易處理可採取開V形槽,然後作填充處理。

4

.結構加固法

鋼筋混凝土結構的加固目的有結構強度加固、穩定性加固、剛度加固、抗裂效能加固4種。這4種加固最常遇到的是結構強度加固(即結構補強)。結構加固可分為不改變結構受力圖形和改變結構受力圖形的2種方法,也可分為非預應力加固和預應力加固2類。對結構或構件存在的強度、剛度、裂縫、穩定、沉降等方面的問題,要在分析了問題產生的主要原因後,分別根據處理的原則和界限,視工程具體情況和條件,有針對性地採取適當加固方法。