混凝土桥梁缺损维修与裂缝修补技术

1混凝土土桥梁梁缺损损维修修与裂裂缝修修补技技术26.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修混凝土土材料料主要要缺陷陷混凝土土质量量缺陷陷：蜂蜂窝、、麻面面、孔孔洞或或空洞洞、掉掉角混凝土土表面面缺陷陷：风风化、、磨损损、剥剥落（（露筋筋）裂缝：：弯曲曲裂缝缝、垂垂直裂裂缝、、斜裂裂缝、、断裂裂裂缝缝、扭扭曲裂裂缝、、局部部应力力裂缝缝、温温度裂裂缝、、收缩缩裂缝缝等温度裂裂缝受力裂裂缝36.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修结构类别裂缝部位容许最大宽度（mm）其他要求钢筋混凝土梁主筋附近竖向裂缝0.25

腹板斜向裂缝0.3

组合梁结合面0.5不容许贯通结合面横隔板与梁体端部0.3

支座垫石0.5

全预应力梁梁体竖向裂缝不容许

梁体横向裂缝不容许

梁体纵向裂缝0.2

A类预应力混凝土梁梁体竖向裂缝不容许

梁体横向裂缝不容许

梁体纵向裂缝0.2

B类预应力混凝土梁梁体竖向裂缝0.15

梁体横向裂缝0.15

梁体纵向裂缝0.2

砖、石、混凝土拱拱圈横向0.3裂缝高小于截面高一半拱圈纵向0.5裂缝长小于跨径的1/8拱波与拱肋结合处0.2

墩台墩台帽0.3不容许贯通墩台身截面的一半墩台身经常受侵蚀性环境影响有筋0.2无筋0.3常年有水，但无侵蚀性影响有筋0.25无筋0.35干沟或季节性有水河流0.4有冻结作用部分0.2桥梁结结构受受力裂裂缝限限值4缺陷产产生的的原因因混凝土土表层层缺陷陷原因因：设计、、施工工、维维修养养护不不善、、交通通事故故、地地震和和结构构老化化等6.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修缺陷名称产生原因发生的部位蜂窝1．施工原因：混凝土浇筑时振捣不密实，分层浇筑

违反操作规则，混凝土离析、水泥浆流失等；2．结构不合理、钢筋设置的不当，混凝土骨料粒大，坍落度不正确等结构各个部位都可能发生露筋钢筋保护层太薄、或者不密实等结构各个部位都可能发生麻面模板表面不光滑、模板湿润不充分导致混凝土表面失浆结构各个部位都可能发生空洞钢筋布置太密、或者漏浆、振捣不密实等结构各个部位都可能发生磨损混凝土强度不够、表面细骨料太多，车轮磨耗、水流夹杂物冲刷等桥面和桥墩冲刷处腐蚀、老化、剥落保护层太薄、结构出现裂缝、钢筋锈蚀膨胀引起剥落、融冻影响、化学腐蚀等结构各个部位都可能发生表层成块脱落外界冲击作用的结果桥面、栏杆、墩柱、主梁面构件变形、接缝不平施工事故、荷载作用主梁及墩台56.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修内部缺缺陷原原因设计方方面：：结构构受力力分析析错误误、布布筋不不当、、结构构不合合理、、计算算上出出现差差错、、图纸纸不完完整，，而造造成结结构强强度不不足、、稳定定性不不好、、刚度度不足足等施工不不当：：施工工质量量不好好，施施工中中所使使用材材料的的规格格与性性能不不符合合要求求，操操作违违反规规程。。钢筋筋绑扎扎不规规范、、模板板支立立不当当、骨骨料过过密、、振捣捣不实实营运中中的外外部因因素：：交通通量增增加、、荷载载重量量加大大、地地震、、洪水水、泥泥石流流等自自然灾灾害的的影响响，以以及海海水、、污水水和化化学物物的侵侵蚀作作用等等66.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修混凝土土桥梁梁结构构缺陷陷的危危害混凝土土桥梁梁总是是常年年累月月受到到外界界各种种因素素的影影响，，随着着年长长日久久，缺缺陷不不断扩扩大。。由于于表层层损坏坏，使使保护护层减减薄或或钢筋筋外露露，导导致钢钢筋锈锈蚀，，严重重时就就会削削弱结结构的的强度度和刚刚度，，致使使桥梁梁结构构破坏坏。有有些表表层损损坏还还会向向深度度发展展，造造成混混凝土土强度度逐渐渐降低低，危危及结结构安安全使使用，，从而而缩短短桥梁梁的寿寿命，，常说说三分分建桥桥七分分养护护就是是这个个道理理。76.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修混凝土土桥梁梁结构构表层层缺陷陷检查查和修修补材材料表层缺陷检检查及及分析析表层缺缺陷检检查：：实施修修补前前，应应对缺缺陷做做实地地检查查，收收集材材料、、进行行材料料取样样；对对缺陷陷产生生的原原因、、现状状、发发展趋趋势等等进行行周密密的调调查研研究，，确定定缺陷陷的程程度和和性质质。量量测构构件的的截面面，调调查周周围环环境、、影响响因素素及其其特殊殊要求求，做做好施施工前前的资资料汇汇集、、整理理工作作。确确定缺缺陷部部位、、位置置、形形式、、走向向、深深度、、宽度度（或或面积积）及及发生生的时时间。。了解解构件件的施施工时时间，，查看看施工工记录录，分分析原原材料料组成成、物物理力力学性性能，，考查查交通通量状状况养养护措措施、、维修修方法法等。86.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修表层缺缺陷分分析：：根据结结构受受力状状况、、缺陷陷产生生原因因与发发展趋趋势，，用以以分析析缺陷陷对结结构影影响程程度。。特别别要注注意，，缺陷陷的存存在仅仅对结结构表表面产产生了了影响响，对对功能能无大大碍，，还是是结构构受到到了损损失，，不同同程度度地降降低了了使用用功能能？这这就要要认真真进行行分析析。修修补方方案应应在分分析比比较的的基础础上，，认真真选择择。方方案一一经确确定，，应做做好各各项有有关准准备工工作，，做好好施工工组织织和施施工计计划。。表层损损坏混混凝土土的清清除方法：：人工凿凿除：适用用于浅层或或损坏坏面积积较小小的构构件气动工工具凿凿除：适用用于损坏面面积较较大，，且有有一定定深度度的缺缺陷高速射射水清清除法法：适用用于浅显损损坏层层，且且面积积较大大的缺缺陷96.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修表层缺缺陷修修补常常用材材料混凝土土材料料水泥砂砂浆混凝土土胶黏黏剂环氧树树脂类类有机机粘结结材料料、环环氧树树脂类类材料料常用修修补材材料：：有机环环氧胶胶液、、环氧氧砂浆浆、环环氧混混凝土土等106.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修环氧树树脂类别很很多，，最常常用的的是双双酚A型环氧氧树脂脂，它它的分分子量量为340~7000的环氧氧树脂脂，低低分子子值在在常温温下流流动性性较好好，适适宜作作粘结结剂；；高分分子值值的机机械性性能大大，但但是较较脆，，它们们可溶溶于丙丙酮、、二甲甲苯、、酒精精等有有机溶溶液。名

称原牌号外

观粘度（Pa．S）软化点（℃）环氧值（当量／100g）E－44E－42E－35610l634637黄色至琥珀色高粘度液体同上同上20～4012～2021～2720～350.41～0.470.38～0.450.30～0.40常用的的环氧氧树脂脂116.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修组成：：主剂环环氧树树脂、、固化化剂、、固化化促进进剂、、增韧韧剂、、稀释释剂、、填料料、偶偶联剂剂等名

称简称外

观用量（树脂g/100g）固化条件性

能乙二胺DEA无色、刺激臭味液体12115℃，1.5h挥发性大、毒性较大、使用期短；三乙烯四胺TTA无色粘稠液体10~12室温，48h；或100℃，2h毒性较小，使用期较长；四乙烯五胺TPA棕色粘稠液体11—15同上同上多乙烯多胺PEPA浅黄色透明液体14~15同上同上间苯二胺MPD白色晶体14~1580℃，2h；150℃，2h要预热方法溶解，使

用期长间苯二甲胺MXDA透明液体16~20室温，24h；70℃，3h

脂肪族族胺类类、芳芳香族族胺类类固化化剂126.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修名

称合成原理状

态一般用量（g/l00g树脂）性能590固化剂591固化剂593固化剂由间苯二胺与环氧丙烷基醚反应而得的一种衍生物；二乙烯三胺与丙烯反应及氰化反应的产物黄至棕黑色粘稠体15～20

改性胺胺类固固化剂剂136.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修常见增增韧剂剂类别名

称简称外

观密度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无色液体无色液体白色晶体无色液体1.050.9871.1851.1675～205～205～205～20固化时会游离出来，造成老化，加入量过多会降低强度活性聚酰胺树脂聚酰胺树脂聚酰胺树脂聚酰胺树脂200304650651棕红粘稠状深棕黄色粘稠状棕色流体棕色流体

20～303045常温下可以与环氧树脂反应，有较好弹性和附着力聚硫橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶LP-2LP-3LP-8黄色流体黄色流体黄色流体

30～5030～5030～50不同配方下有不同的硬度和状态，反应慢，需加人固剂146.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修常用稀稀释剂剂及用用量类别名称型号沸点℃外

观用量%性

能非活性丙酮环异酮苯甲苯二甲苯

56.0156.080.3110.8144易挥发无色液体无色或淡黄色油状液体无色易燃液体无色易燃液体无色易燃液体5～155～155～155～155～15仅起降底粘度作用，在树脂固化时，增加收缩率，降低粘结力活性环氧丙烷丁基醚501170无色透明液

增强作用、毒性低、提高冲击能力环氧丙烷苯基醚环氧氯丙烷690245117无色透明液无色透明液

毒性底，对人体有过敏反应甘油环氧树脂662>300无色透明液

毒性、刺激最小156.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修填料的的最大大填加加量名

称最大填加量（g/100树脂）名

称最大填加量（g/100树脂）氧化铁氧化铝铝粉水泥300200150200石英砂炭酸钙硅粉中砂300305300166.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修（干燥））环氧氧砂浆浆配比比组

分名

称配

比1234主剂环氧树脂E-44或E-42100100100100增韧剂不饱和聚脂树脂304磷苯二甲酸二丁脂3015～20

稀释剂环氧丙基丁基醚50150115～2010～1515～2010～1515～2010～1515～2010～15固化剂间苯二胺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600～750100～150600～750100～150400~600150600～750100～150176.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修组

分配

比1234环氧树脂E-44或E-42100100100100磷苯二甲酸二丁脂55

10乙二胺1012

5酮亚胺

1625水

0～5乙二醇胺+水杨酸

10+3

煤焦油25

煤沥青

20

生石灰或水泥

100100～200200石棉1510

氯苯0～5

砂100～200100～200500～600适量环氧树脂6101（kg）增韧剂（kg）稀释剂（kg）硬化剂（kg）水泥（kg）二甲苯501乙二胺59110015～203010～158～1020～25150～200环氧树树脂胶胶浆配配比（水下下）环环氧砂砂浆配配比186.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修混凝土土桥梁梁表层层缺陷陷修补补混凝土土修补补凿除蜂蜂窝、、孔洞洞或破破损混混凝土土修补部部位凿凿毛处处理，，保持持湿润润，清清洁涂抹一一层水水泥浆浆液，，浇筑筑或喷喷射新新的混混凝土土19水泥砂砂浆修修补人工涂涂抹：：局部部高压喷喷射：：大面面积，，必要要时需需挂网网水泥砂料台喷浆机集气罐水箱空气压缩机高压水泵喷枪喷射层6.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修20混凝土土胶结结剂修修补表面封封涂修修补浇筑混混凝土土胶结结剂修修补缺陷表面处理胶粘剂拌制缺陷封嵌封涂处养护表面处理立模板备料浇筑潮湿养护人工表表面封封涂流流程图图浇筑修修补流程图图6.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修21环氧树树脂胶胶修补补1.无水湿湿、无无油渍渍、无无灰尘尘和其其他污污物，，无软软弱带带2.涂抹环环氧树树脂基基液3.压抹环环氧砂砂浆，，或浇浇筑环环氧混混凝土土注意：：环氧氧树脂脂的固固化与与温度、湿度有关6.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修22混凝土土表面面防腐腐涂装装处于严严重腐腐蚀环环境下下的混混凝土土桥梁梁，其其混凝凝土表表面可可进行行防腐腐涂装装。选选择防防腐材材料型型号时时，应应综合合考虑虑桥梁梁所处处环境境的温温度、、湿度度及养养护条条件等等因素素，采采用能能有效效抵抗抗外部部不良良因素素侵害害的、、经检检验符符合国国家有有关标标准要要求的的材料料。混混凝土土桥梁梁涂装装前应应除去去混凝凝土表表面模模板残残渣、、油污污及杂杂物等等，金金属外外露的的锐边边、尖尖角和和毛刺刺应打打磨圆圆顺。。涂装装前应应使混混凝土土表面面保持持干燥燥、清清洁。。在混混凝土土表面面处理理检查查合格格后4小时内内进行行施工工。6.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修236.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修钢筋锈锈蚀的的处理理锈蚀的的原因因在钢筋筋混凝凝土结结构中中，钢钢筋处处于水水泥水水化时时所生生成的的强碱碱介质质中（（pH=12-14），钢钢筋表表面会会形成成钝化化膜，，可以以抑制制钢筋筋的锈锈蚀过过程。。如果果有其其他因因素的的影响响，如如混凝凝土不不密实实、保保护层层遭受受破坏坏、太太薄、、混凝凝土碳碳化、、裂缝缝或者者外加加剂的的原因因，将将会导导致钢钢筋锈锈蚀。。从钢钢筋锈锈蚀机机理上上讲，，钢筋筋在水水、氧氧的条条件下下，会会产生生一系系列的的电化化学反反应，，钢筋筋处于于阳极极，释释放出出电子子e：246.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修钢筋锈锈蚀检检测原原理及及仪器器256.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修钢筋锈锈蚀的的检测测方法法半电池池电位位法是是目前前国内内外混混凝土土中钢钢筋锈锈蚀状状况的的主要要检测测方法法。这这种检检测法法是利利用混混凝土土中锈锈筋的的电化化学反反应引引起的的电位位变化化来测测定钢钢筋锈锈蚀状状态，，通过过测定定钢筋筋—混混凝土土做为为一个个电极极与在在混凝凝土表表面的的铜/硫酸铜铜参考考电极极之间间的电电位差差，评评定钢钢筋的的锈蚀蚀状态态。钢筋锈锈蚀对对混凝凝土结结构产产生影影响钢筋的的锈蚀蚀可分分为红红色锈锈蚀和和黑色色锈蚀蚀。氢氢氧化化铁在在水的的作用用下，，进一一步生生成红红锈（（铁锈锈），，一部部份氧氧化不不完全全生成成Fe3O4（黑锈锈），，在钢钢筋表表面形形成锈锈层。。红锈锈体积积可大大到原原来体体积的的266.1混凝土土桥梁梁缺损损的维维修4倍，黑黑锈体体积可可大到到原来来的2倍，从从而使使混凝凝土开开裂、、剥离离，破破坏了了混凝凝土的的受力力性能能，降降低了了材料料的耐耐久性性，影影响桥桥梁的的使用用寿命命，削削弱了了钢筋筋的受受力截截面。。铁锈锈层及及其引引起的的混凝凝土裂裂缝，，削弱弱了钢钢筋和和混凝凝土的的共同同作用用效果果。钢筋锈锈蚀的的修补补凿除破破碎的的混凝凝土，，钢筋筋防锈锈处理理，涂涂抹环环氧树树脂基基液，，喷涂涂或浇浇筑环环氧混混凝土土276.2圬工桥桥梁缺缺损的的维修修砌体表表层损损坏：：抹灰层层、砌砌缝脱脱落、、砌体表表面麻麻面、起皮、、起鼓鼓、粉粉化和和剥落落等勾缝修修补抹浆、、喷浆浆修补补砖石石表面面风化化表面局局部修修补镶面石石修补补286.2圬工桥桥梁缺缺损的的维修修常用勾