桥梁盖梁裂缝原因分析及处理方法

1、.桥梁盖梁裂缝原因分析及处理方法中国二十冶集团XX 王湫 王瑜摘要：本文以某高速公路特大桥为例，阐述了桥梁盖梁裂缝发生的原因和处理方法，为以后类似的工程提供参考。关键词：大桥、盖梁裂缝、原因分析、处理方法. v.1、工程概述某高速公路一座特大桥，桥梁全长1014.04m，该桥位于R=3003.284m的平曲线上，、外侧平曲线由空心板悬臂长度的变化来形成。纵向布置为23×20+1×30+4×37.5+1×30+17×20m；横向布置为2×0.5m护栏11.0m行车道1.0m护栏0.5m分隔带，桥面全宽26.0m，桥面净宽2×1

2、1.0m，分左右两幅，桥面设单向2的横坡。设计荷载为汽车超20级、挂车120。上部构造采用C50预应力混凝土空心板。桥面设10cm厚C25水泥混凝土和6cm厚沥青混凝土。桥面连续，桥台处设有SG-40型伸缩缝。铰缝、防撞墙采用C25混凝土。下部构造采用桩柱式3柱墩台、钻孔灌注桩根底。墩台帽、立柱采用C30混凝土、桩根底均采用C25混凝土，护坡采用7.5*浆砌片石。2、23*、29*墩盖梁裂缝在竣工验收前对全线的桥梁进展的定期检查中，发现23*、29*墩盖梁有不同程度的裂缝。盖梁侧面均有较长斜向裂缝，多数已贯穿盖梁顶面。其中右幅23*墩有27条裂缝，超限的有7条，最宽1.9mm；左幅23*墩15

3、条裂缝，超限4条，最宽0.73mm；右幅29*墩有13条裂缝，超限4条，最宽3mm；左幅29*墩有8条裂缝，没有超限。需对桥梁裂缝成因进展分析并进展修补。裂缝照片见图1。. v.(照片1R23*盖梁开裂(照片2R23*盖梁开裂(照片3R29*盖梁大面积开裂破损XX侧(照片4R29*盖梁砼严重开裂(浦东侧). v.3、裂缝原因分析3.1裂缝的类型及发生原因针对裂缝问题，一方面立刻组织技术人员到现场对整个大桥逐桩进展排查，对提出的问题进展现场确认，同时组织人员调阅存档的施工原始记录，查阅相关资料，与当时的工程部施工人员进展讨论，分析可能导致盖梁裂缝的原因有如下几种：盖梁较浅的竖向外表短细裂缝一般是

4、由于温差和混凝土收缩引起的,这种裂缝呈中间大两头逐渐变小趋势;宽度较大的竖向深层裂缝是由于局部应力集中造成的竖向劈裂,这种裂缝一般由盖梁顶部向下开展,裂缝宽度呈上头大下头逐渐变小趋势。盖梁最大拉应力位于桥墩顶处上缘,所以盖梁墩顶处上缘沿纵向裂缝与承受的作用力有关,为受力裂缝。盖梁上缘其它部位拉应力处于较低的水平,因此此类裂缝不是受力裂缝,是由于温差和混凝土收缩引起的。此外,在帽梁端头由于受雨水和大气的影响,使钢筋局部锈蚀,而使混凝土产生一些有规那么和无规那么裂缝,进而腐蚀粉化影响梁的使用寿命。1砼收缩引起的裂缝；混凝土自身特性是产生裂缝的重要因素。由于混凝土的物理、化学性质决定了早期收缩将导致

5、外表裂缝的发生。进入硬化阶段, 由于桥墩盖梁混凝土体积较大, 水化热将使内外产生温差效应, 这是导致盖梁竖向裂缝产生的一个重要原因。由于养护不及时，不到位也会使砼发生自身收缩，使盖梁发生裂缝。2) 材料和外界环境温度的影响。水泥的成分变化及各种外加剂如早强剂、减水剂的使用, 以及由于外界环境的变化和影响, 有害离子与混凝土骨料之间的反响, 更容易造成混凝土的开裂。砼浇筑后，水泥水化放热，砼温度先升高，然后降低，温度降低过程伴随体积收缩热胀冷缩。3) 设计方面原因。由于设计规X对桥墩顶帽局部受力没有明确的变形裂缝规定, 混凝土开裂问题尚未成为设计控制指标, 并且大多数设计单位普遍采用标准图, 盖

6、梁顶面配筋数量缺乏，导致盖梁出现裂缝。4) 施工工艺质量引起的裂缝施工质量控制不严,标高控制不严,出现支座不平顺现象, 导致桥墩顶帽受力不均, 将加剧竖向裂缝的开展。5) 荷载作用产生的裂缝在长期运营外力作用下, 混凝土的X变将导致混凝土的力学性能下降, 裂缝的发生和开展也是可能的。外部荷载的低周长期作用将导致混凝土材料的低周疲劳条件下抗拉强度的降低, 裂缝更容易发生。 3.2分析本工程裂缝发生的具体原因通过查阅施工原始记录，23*墩29*墩为现浇箱梁，长度为210m，19*墩23*墩为四跨一联先简支后连续空心板，长度为80m，29*墩35*墩为6跨一联先简支后连续空心板，长度为120m， 1

7、9*墩和35*墩处设置QMF80型异型钢伸缩缝，23*墩和29*墩处设置D160型型钢伸缩缝。出现裂缝的23*和29*盖梁位于空心板和现浇箱梁交接处，由于空心板侧和现浇箱梁侧盖梁高度不一，且考虑现浇箱梁侧施工工作面，此处盖梁分两次浇筑砼，第一次浇筑到现浇箱梁施工高度，待现浇箱梁全部施工完成后再浇筑空心板侧剩余盖梁砼，23*墩和29*墩第一次浇筑盖梁截面尺寸为：170cm×130cm(宽×高)，上下主筋是25二级钢筋，箍筋为10一级钢筋；第二次浇筑盖梁截面尺寸为：59cm×119.7cm(宽×高)，主筋是25二级钢筋，砼强度等级为C30，现场搅拌站自行搅拌

8、，二次收浆后开场洒水覆盖养护，养护时间不少于7天。现浇箱梁是从23*墩到29*墩顺序施工的，共分四段，第一段先施工23*25*，左幅开场安装模板时间为2006年10月3日，右幅开场安装模板时间为2006年9月15日，经过一段时间的支架预压，经现场实际测量，日沉降量小于设计要求后开场安装钢筋。23跨空心板和30跨空心板采用汽车吊安装，23跨空心板安装时间为2007年6月12日，30跨空心板安装时间为2007年6月13日，2007年6月16日，距离23*墩和29*墩盖梁第二次砼浇筑时间在7天左右. v.。具体施工时间见下表：序号部 位砼浇筑时间温 度现浇箱梁施工施工时间123*墩左幅盖梁第一次浇筑

9、砼06.7.27室外平均温度202325*左幅模板安装2006.10.3223*墩右幅盖梁第一次浇筑砼06.8.423跨空心板安装2007.6.12329*墩左幅盖梁第一次浇筑砼06.8.2830跨空心板安装2007.6.132007.6.16429*墩右幅盖梁第一次浇筑砼06.8.20523*墩左幅盖梁第二次浇筑砼07.6.3室外平均温度20623*墩右幅盖梁第二次浇筑砼07.6.5729*墩左幅盖梁第二次浇筑砼07.6.7829*墩右幅盖梁第二次浇筑砼07.6.9. v.通过查阅施工原始记录发现，在整个盖梁的施工过程中，均按照正常的施工工序和过程进展，各项检测工程均合格。从盖梁施工完毕到交

10、工验收整个过程中，都没有裂缝发生，说明该裂缝为收缩裂缝、温度裂缝的可能性很小，检查桥梁支座，支座水平，不存在受力不均现象。通过观察裂缝，23*、29*盖梁两个侧面均有较多斜向裂缝，贯穿至盖梁底部，最大缝宽3mm,且表现为上宽下窄，属于典型的受力裂缝。经过引发裂缝的原因分析，考虑可能是伸缩缝不能正常伸缩引起，伸缩缝安装是先铺好沥青砼路面，再切缝安装伸缩缝，通过现场伸缩缝处检查，盖梁伸缩缝处塞满了各种建筑垃圾，通过上面对施工过程的分析和裂缝分布的分析，推断出盖梁裂缝是由于建筑垃圾塞满了L型盖梁与小箱梁之间预留的伸缩缝，梁板伸缩收到限制，导致盖梁开裂，此结论得到有关专家们的认同。4、裂缝的处理方法首

11、先将引起盖梁裂缝的伸缩缝中杂物清理干净，确保梁板能正常伸缩，不对盖梁产生水平力，其次分外表细小裂缝和受力裂缝两局部分别进展处理。4.1外表细小裂缝盖梁外表的细小裂缝小于0.2mm多是由于温度裂缝、水化收缩裂缝以及由于碳化引起的收缩裂缝。这一类裂缝对混凝土的承载力不构成影响，短时间内不会影响其平安性。但对构造的耐久性却构成危害，通过涂装保护法来到达保护目的的，对缝宽小于0.12mm的裂缝采用裂缝修补胶涂刷封闭，缝宽0.12mm的裂缝采用低压灌浆。4.1.1裂缝封闭施工首先对需进展作业的裂缝位置进展定位，用钢丝刷等工具去除外表灰尘、白灰及松散的浮渣等污物，再用毛刷蘸酒精等有机溶剂，把缝两侧2030

12、mm处擦拭干净并保持枯燥。然后用环氧树脂胶泥进展封闭。先在裂缝两侧宽2030mm涂一层环氧树脂基液，后抹一层厚1mm左右、宽5060mm的环氧树脂胶泥，抹胶泥时应防止产生小气孔和气泡，保证封闭可靠。4.1.2裂缝灌浆施工1)清缝，打磨裂缝外表，去除缝口外表的松散杂物，用0.2MPa气压压缩空气去除裂缝打磨X围，用丙酮进展清洗，擦清外表。2)标注灌胶底座的位置，确定灌胶底座的位置和间距，在裂缝端部、裂缝穿插处和裂缝较宽处设置灌胶嘴，底座间距为2540cm。3)埋设灌浆嘴4)封缝，裂缝同时封闭，防止裂缝相互贯穿而跑气跑胶。5)密封检查，封缝材料固化后进展检查，从灌浆最中通入气压为0.2MPa压缩空

13、气，检查密封效果。对漏气部位进展补封处理。6)配浆7)灌浆，观察胶水注入量，加压后前2小时每20分钟观察一次并做记录，加压24小时后撤除注射器，记录最终注胶量，取芯检查，判断注胶量是否到位。8)养护，养护一昼夜，假设温度过低，那么相应延长养护时间。4.2受力裂缝这类裂缝是由于构造受力引起，直接影响构造的平安性和耐久性。在构造计算的根底上，采用粘贴钢板压力注胶法与构件混凝土粘接成一体，对构造进展补强。4.2.1工艺流程：粘钢区域砼外表处理钻孔植埋螺杆 待粘贴钢板打孔与外表处理 安装镀锌钢板 封边 灌注构造胶4.2.2施工工序1外表处理，根据施工图纸的要求并结合现场测量定位，在需粘贴钢板加固砼外表

14、放出钢板位置大样，凿除需粘贴砼外表的表层砂浆25mm，使粗骨料外露，外表不平的地方凿平，再用钢丝刷去除外表浮浆，剔除表层疏松物，最后用无油压缩空气吹除外表粉尘，待完全枯燥后用脱脂棉沾丙酮擦拭外表。2直埋螺栓，依照设计图纸的要求，放出需钻孔的位置，对照原盖梁图纸，防止钻孔时碰及钢筋，用压缩空气清理孔内浮尘，在用丙酮清孔，在孔内灌注2/3孔深的构造胶，用丙酮清洗螺栓，之后安装锚固螺栓。3钢板打孔与外表处理，首先对待粘贴的钢板进展下料和打孔，然后对钢板的粘贴面进展除锈和粗糙处理，粗糙度越大越好，打磨纹路与钢板受力方向垂直。4安装钢板，将钢板固定在螺栓上，并保证钢板与砼外表的间隙在3mm以上，以确保灌注胶层的厚度。5封边,将注入最粘结在钢板的注入孔上，再在钢板角点处及钢板边缘插入排气管，排气管间距3040cm，在螺杆上罩上盖碗，然后用钢板封边胶封闭钢板边缘，完成封边。6灌注构造胶，待封边胶固化后，用泵将粘钢灌注胶从注入嘴灌注到钢板和砼的空隙中，灌注工作持续到所有排气管均有胶液流出。在灌注过程中，用橡皮锤敲打钢板以确认是否灌注密实。通过上述处理，桥梁盖梁裂缝没再继续开展，恢复了构造的强度、刚度和稳定性，通过了业主的检测并顺利通过竣工验收。5、结语经过以上分析可以得出，在施工过程中特别应注重施工原始记录和施工影像资料的收集和保存工作，在本工程实例中正是通过查阅第一手施工资料，为正确找出