一、裂縫的成因及種類 常規(guī)的靜、動荷載以及次應力均會使混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫,我們就稱之后荷載裂縫,這種裂縫又分為次應力裂縫及直接應力裂縫兩種,所謂的次應力裂縫指的是外荷載所引起次應生而出現(xiàn)的裂縫;而直接應力裂縫則是外荷載引起的直接應力而出現(xiàn)的裂縫。在實際的工程項目中,比較常見的是次應力裂縫,多數(shù)屬于張拉、剪切或者劈裂等性質(zhì)。
(二)溫度變化導致的裂縫 混凝土自身具有熱脹冷縮的性質(zhì),如果外部或者內(nèi)部環(huán)境出現(xiàn)變化,混凝土就會產(chǎn)生變形,如果變形受到一定的約束,則其結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會產(chǎn)生應力,一旦應力超出了混凝土的抗拉強度,裂縫就隨之產(chǎn)生。在一些跨徑較大的橋梁中,溫度應力甚至可以超出活載應力。與其它裂縫最大的不同是溫度裂縫會隨著溫度的變化而變化。導致溫度變化的主要原因包括日照、溫差、水化熱、驟然降溫或者冬季施工不當?shù)鹊取?/p>
(三)收縮而導致的裂縫
(四)地基變形導致的裂縫 因為在施工過程中,控制措施較差導致保護層的厚度不夠,混凝土的保護層就受到空氣中二氧化碳的侵蝕,造成鋼筋表面的碳化,從而降低鋼筋四周混凝土的堿度;或者由于介入了氯化物致使鋼筋四周含有較高的氯離子,從而破壞鋼筋表面的氧化膜,出現(xiàn)銹蝕,銹蝕的產(chǎn)物氫氧化鐵的體積呈數(shù)倍增長,出現(xiàn)膨脹應力,最終造成混凝土的裂縫或者剝離,出現(xiàn)裂縫且銹跡會滲入到混凝土的表面。因為出現(xiàn)銹蝕,不但會減少鋼筋有效斷面的面積,削弱了鋼筋和混凝土的握裹力,降低結(jié)構(gòu)的承載力,而且還會誘發(fā)其它形式的裂縫,加快破壞結(jié)構(gòu)的速度。 (六)凍脹導致的裂縫 當空氣中的溫度在零度以下,由于混凝土吸水飽和,所以會出來冰凍的現(xiàn)象,原本游離的水變成凍,體積發(fā)生膨脹,從而混凝土就會出現(xiàn)膨脹應力。此外,混凝土凝膠孔中存在的過冷水,其結(jié)冰條件為-78度以下,在微觀結(jié)構(gòu)中會進行重新分布或者遷移,造成滲透壓,導致混凝土的膨脹壓力增加,降低了混凝土的強度,最終出現(xiàn)裂縫。特別是在混凝土初凝階段,受凍最嚴重,在混凝土成齡后會有很大的強度損失。 二、裂縫的處理措施 第一,處理表面的裂縫時,先沿著裂縫的走向采用人工鑿出一條約3公分的坎口,采用高壓壓注環(huán)氧砂漿的方法,按照裂縫寬度的大小進行膠液的灌注,在灌注過程中要進行適當?shù)恼{(diào)整,按照自下往上的順序進行施工。灌漿的基本流程如下:先對裂縫的表面進行處理,然后把壓漿咀埋設(shè)好;封閉裂縫后要進行仔細檢查,然后進行壓漿液的配置,再進行壓力灌漿,進行封口后再進行最后的外觀處理。
第二,一些細小的裂縫通過表面處理將其進行封閉即可,表面處理的過程如下:先用鋼絲刷把混凝土表面做打毛處理,然后用水清洗干凈自然干燥,接下來在裂紋表面鋪涂裝清水混凝土保護劑底漆即可。 第三,一些寬度比較大但是在剔槽是不會對已施加的預應力損失產(chǎn)生影響裂縫,可以通過充填的方法進行處理。其處理過程如下:在混凝土的表面沿著裂縫的兩側(cè)挖鑿出兩條溝槽,將中間部分剔除,使其形成“V”形槽,并將其清理干凈,用水沖濕,接下來刷素水泥漿,再將膨脹砂漿填充進去,在表面抹壓濕面進行養(yǎng)護。
隨著我國經(jīng)濟實力的增強,人民收入的不斷提高,人們對生活質(zhì)量的要求也是愈來愈高,車輛已成為人類在生活中所追求的消費品之一,越來越多的人通過各種各樣的消費方式擁有了自己的私家車,也就因此使得我國公路的交通量在不斷的增大,伴隨著這種發(fā)展現(xiàn)狀,車輛的荷載度是越來越高,對公路及橋梁的損壞也是越來越嚴重,使得公路及橋梁的使用壽命達不到預期的使用壽命。為了給社會人們?nèi)罕娞峁﹥?yōu)質(zhì)和高效的通行和通車環(huán)境,保障通行通車的暢通性,我們必須對受損的公路及橋梁進行及時性的修復,以保證人民日常生活的正常秩序不被打破。一旦公路橋梁出現(xiàn)病害,就極有可能出現(xiàn)交通堵塞和交通事故的發(fā)生,不僅會給人民的日常生活造成影響,威脅到人民生命及財產(chǎn)的安全,同時也會對國家經(jīng)濟的發(fā)展造成一定的阻礙。因此,對公路橋梁的病害進行及時性的處理是非常重要的,不僅是人民生活正常進行的需要,同時也是國家經(jīng)濟發(fā)展的需要。而對于鋼筋混凝土T型橋梁,由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,更是眾多類型橋梁中較為容易出現(xiàn)病害的橋梁之一,因此,加強對鋼筋混凝土T型橋病害的及時性處理更是公路橋梁病害修復工作中的重中之重。 二、鋼筋混凝土T型橋常見的病害 以福安溪潭橋為例,該橋梁的具體狀況如下:福安的溪潭橋修建于一九六五年,所處的位置為S302線K30+256處,其上部結(jié)構(gòu)為8×11.3米的鋼筋混凝土T型橋,橋面寬為6+2×0.25米,橋長為90.5米,下部結(jié)構(gòu)為U型橋臺、柱式墩、擴大基礎(chǔ)。該橋梁的原設(shè)計荷載為:汽—13,拖—60。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的改善,我國橋梁的通車量是越來越大,同時,也因為福安的溪潭橋的建設(shè)時間的緣故,導致該橋存在著許許多多的病害,具體表現(xiàn)為以下幾個方面: 2.1混凝土剝落 在溪潭橋中,混凝土剝落主要表現(xiàn)為:T梁的底板、腹板及翼緣板等位置的混凝土結(jié)構(gòu),其表面出現(xiàn)了剝落、破損及麻面現(xiàn)象,如圖1所示。處于大氣環(huán)境下的T型橋梁,導致橋梁的混凝土剝落的原因主要是因為:用于保護鋼筋的混凝土保護層,在空氣中被碳化,降低了混凝土的堿性,致使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫,而空氣中的水分和氧氣透過保護層深入到混凝土結(jié)構(gòu)里的鋼筋表面,與鋼筋產(chǎn)生化學反應,加大了混凝土結(jié)構(gòu)里的鋼筋的體積,繼而使的混凝土表面的裂縫因體積的膨脹而加大,最終就導致了混凝土剝落。 2.2鋼筋銹蝕 在溪潭橋中,鋼筋銹蝕主要表現(xiàn)為:T梁底板、腹板等位置,由于混凝土的剝落,導致鋼筋外露,最終使得鋼筋發(fā)生銹蝕,如圖2所示。鋼筋發(fā)生銹蝕屬于電化學的過程,鋼筋之所以會發(fā)生銹蝕除了跟鋼筋自身的性能有關(guān)之外,同時也與外界的環(huán)境及混凝土的性能的好壞是分不開的。監(jiān)理檢測網(wǎng)微信公眾號提醒你在大氣中,當混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫等于或大于0.3毫米時,空氣中的分水和空氣就會進入到混凝土結(jié)構(gòu)里,與鋼筋發(fā)生化學反應,使其銹蝕。銹蝕了的鋼筋,其有效截面會變小,而與水分及空氣產(chǎn)生化學反應所形成的氧化鐵,其體積則會增大到原先體積的幾倍以上,使得用于保護鋼筋的混凝土出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,如此一來,處于外界的有害物質(zhì)將更容易進入到混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,進而加速了鋼筋銹蝕。而因混凝土的剝落而處于外露情況下的鋼筋,其銹蝕的速度更是不言而喻了。
T梁底板的L型、U型裂縫和腹板的側(cè)面所產(chǎn)生的豎向裂縫都屬于T梁的裂縫。T梁的底板之所以會出現(xiàn)L型、U型裂縫主要是因為:T梁因外在及內(nèi)在的原因受彎,導致地面的混凝土結(jié)構(gòu)所承受的拉應力增大,超過了混凝土最大的抗拉強度,致使裂縫的出現(xiàn),裂縫自底向上延伸,形成了L型、U型裂縫。L型、U型裂縫的特點為底部寬、上端窄,自底向上逐漸變小,最后消失。而導致腹板的側(cè)面產(chǎn)生豎向裂縫的原因主要是因為:混凝土的收縮作用及溫差作用共同造成的結(jié)果,屬于非結(jié)構(gòu)性裂縫。腹板的側(cè)面所產(chǎn)生的豎向裂縫,其特點為:下端窄、上端寬,消失于受壓區(qū),而形成該特點的裂縫是由于T梁的下緣配筋量大于上緣的配筋量的緣故。 2.4裂縫滲水 在溪潭橋中,由于T梁板縫滲水,引起翼緣板兩側(cè)發(fā)生腐蝕。雖說混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能較好,但由于多方面的原因,如施工條件惡劣、施工質(zhì)量控制不好及養(yǎng)護不及時等,使得混凝土結(jié)構(gòu)或多或少的都會存在著細微的裂縫和空隙,而這些裂縫和空隙,則剛好成為有害物質(zhì)侵入混凝土結(jié)構(gòu)里的途徑,這些有害物質(zhì)進入混凝土結(jié)構(gòu)之后與鋼筋發(fā)生反應,造成腐蝕。
三、鋼筋混凝土T型橋病害處理 對于鋼筋混凝土T型橋所出現(xiàn)的病害,應給予及時性的處理,以保證橋梁通行通車的暢通性,確保人民日常生活的正常秩序得以維持,為國家的經(jīng)濟得以持續(xù)、快速、穩(wěn)定地發(fā)展提供保障。以福安溪潭橋為例,針對福安溪潭橋存在的病害,對鋼筋混凝土T型橋病害進行處理的方法如下: 3.1混凝土剝落處理 對于混凝土剝落這一常見的T型橋梁病害,對其處理的方法有許多,在對其進行處理時,應剔除松動的混凝土,采用適當?shù)幕炷粱蛏皾{補強,侵蝕嚴重的應考慮增大原來結(jié)構(gòu)的尺寸,降低混凝土表面的拉應力,抑制裂縫的發(fā)生,增強結(jié)構(gòu)的承載能力。在對福安溪潭橋的混凝土剝落這一病害的處理工作中,其所采用的處理方法如下:使用B2500橋隧專業(yè)超高壓水射流對混凝土破損基面進行清除,對外露鋼筋噴砂除銹處理,涂刷藍寶全效混凝土保護劑,其特點為:有著卓越的粘合力,粘合面潮濕也沒有關(guān)系(但流水,積水降低粘合力),涂抹后充裕的施工時間。最后使用藍寶集佳全效路橋混凝土修補砂漿對破損面修補,并在其表面涂裝全效路橋混凝土保護劑,對其整體進行有效的保護。
3.2鋼筋銹蝕處理 對于侵蝕輕微的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),在混凝土基面涂刷阻銹劑,通過滲透進入混凝土中,同時不妨礙混凝土的透氣性及水分散發(fā),保護混凝土中的鋼筋,防止其進一步銹蝕。監(jiān)理檢測網(wǎng)微信公眾號提醒你阻銹劑的摻入量與有害物質(zhì)的滲入總量有關(guān),使結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用壽命內(nèi)不會因鋼筋銹蝕而發(fā)生破壞。對于侵蝕嚴重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),應該在剔除松動的混凝土后,檢查鋼筋的銹蝕情況,如鋼筋只是表面銹蝕,應作除銹處理后,在鋼筋表面涂刷阻銹劑,如果鋼筋的有效面積明顯減小,應該采用同型號的鋼筋進行綁焊。在混凝土補強后,在結(jié)構(gòu)表面再噴涂阻銹劑。 3.3裂縫處理 裂縫病害的處理應包括改善結(jié)構(gòu)材料的防水性能和提高密實度兩個方面。對于既有結(jié)構(gòu)混凝土的裂縫,可以通過埋設(shè)注漿嘴進行高壓注漿的方法進行填塞封堵;對于貫通的毛細孔,可以采用新型的滲透結(jié)晶型材料通過毛細孔進人混凝土內(nèi)部,與混凝土本身的某些物質(zhì)發(fā)生反應,生成凝膠,堵塞毛細孔,提高混凝土的密實度,增加抗?jié)B性,從而提高混凝土的抗侵蝕能力和使用壽命。在對福安溪潭橋的裂縫這一病害的處理工作中,其所采用的處理方法如下:使用DD低粘度裂縫補強膠貼布進行處理,其特點為:極強的滲透力;粘度很低,能注入細微裂縫;防水、耐化學界質(zhì)性能質(zhì)好;粘接力學強度高、韌性及抗沖擊性好。 3.4橋梁表面防鹽害處理 對于橋梁表面的防鹽害處理可采用滲透結(jié)晶型混凝土防水材料,其具有遇濕固化能力,不僅可以在混凝土表面形成一道防水屏障,而且其對混凝土的滲透性強,滲入混凝土中后,其活性物質(zhì)可與混凝土中的物質(zhì)進一步反應生成凝膠,堵塞已存在于混凝土中的空隙、裂縫及毛細孔,以增加基層混凝土的密實度,阻止了水和各種侵蝕性介質(zhì)的滲入,最終起到防水防鹽害的作用。監(jiān)理檢測網(wǎng)微信公眾號提醒你在福安溪潭橋中,對其表面進行防鹽害處理主要是使用了混凝土保護劑進行處理,全效混凝土保護劑有著較強的附著力,以及滲透性,直接滲透到混凝土內(nèi)部對其進行有效的保護,且有著優(yōu)秀的耐藥品性、鹽害抵抗性和中性化抵抗性,同時因為其采用了柔性樹脂,因此它也有著較強的裂縫抵抗性。
現(xiàn)根據(jù)以上混凝土缺陷分別制定如下處理修補方案: 2、 漏筋:對表面漏筋沖洗干凈后,用1:2的水泥砂漿將漏筋部位抹平壓實,如漏筋較深,應將薄弱混凝土和突出的顆粒鑿去,洗刷干凈后,永專用灌漿料填塞嚴實,并認真養(yǎng)護。 3、 蜂窩:對小蜂窩,沖洗干凈后,用1:2的水泥砂漿壓實抹平,較大蜂窩,先鑿去松動石子沖洗干凈,用專用灌漿料填塞嚴實,并認真養(yǎng)護。 4、 孔洞:一般孔洞處理方法是將周圍的松散混凝土和軟弱漿膜鑿除,用壓力水沖洗,支設(shè)帶托盒的模板,灑水濕潤后,用比結(jié)構(gòu)砼高一強度等級的細石混凝土仔細分層澆筑,強力搗實,并養(yǎng)護。突出結(jié)構(gòu)面的混凝土,待強度達到50%后再鑿去,表面用1:2水泥砂漿抹平。 5、 爛根:將爛根處松散混凝土和軟弱顆粒鑿去,洗刷干凈后,支模,永專用灌漿料填塞嚴實,并搗實。 6、 酥松脫落:較淺的酥松脫落,可將酥松部分鑿去,沖洗干凈濕潤后,用1:2水泥砂漿抹平壓實。較深的酥松脫落,可將酥松和突出顆粒鑿去,刷洗干凈后支模,用比結(jié)構(gòu)砼高一強度等級的細石混凝土澆筑,強力搗實,并加強養(yǎng)護。 7、 縫隙、夾層:若不深,可將松散混凝土鑿去,洗刷干凈后,用1:2水泥砂漿強力填塞密實。較深時,應清除松散部分和內(nèi)部夾雜物,用壓力水沖洗干凈后支模,強力灌細石混凝土搗實,或?qū)⒈砻娣忾]后進行壓漿處理。 8、 缺棱掉角:較小缺棱掉角,可將該處松散石子鑿除,用鋼絲刷刷干凈,清水沖洗后并充分濕潤,用水泥砂漿抹補齊整。較大缺棱掉角,沖洗剔鑿清理后,重新支模用高一強度等級的細石混凝土填灌搗實,并養(yǎng)護。 9、 松頂:將松頂部分砂漿層鑿去,沖洗干凈并充分濕潤后,用高一強度等級的細石混凝土灌注密實,并養(yǎng)護。 10、 表面不平整:使用角磨機(金剛磨盤) 在混凝土表面打磨。 11、 剪力墻位移傾斜:位移傾斜不影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量的,只需進行少量局部剔鑿和修補處理,一般用1:2水泥砂漿或比原混凝土高一強度等級的細石混凝土進行修補。 12、 凹凸、鼓脹:凹凸、鼓脹不影響結(jié)構(gòu)質(zhì)量時,可用剔鑿補抹的方法。凡影響結(jié)構(gòu)受力性能時,應會同有關(guān)部門研究處理方案后,再進行處理。 13、 混凝土表面缺陷的修補注意事項: ① 調(diào)配顏色 ②控制吸水 ③打磨 ④破碎邊角的修整 ⑤蜂窩麻面的修飾
整個工程修補完成之后,應該對橋梁混凝土做全面的保護施工,讓整個橋梁都能有效的防水憎水,這樣可很好的延長橋梁的使用壽命。(素材來源藍寶集佳) 監(jiān)理檢測網(wǎng)校www.ablesky.com/3c3t 是國內(nèi)最早專注試驗檢測考試培訓網(wǎng)校,累計培訓6000多人。課程可手機、電腦上隨時反復多遍學習。 監(jiān)理檢測網(wǎng)7折代理環(huán)球一建和其他考試視頻,7折在環(huán)球上開通學習。 |
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