桥梁盖梁裂缝原因及处理方法

K24+873汇角桥检测报告03-PAGE8桥梁盖梁裂缝原因分析及处理方法中国二十冶集团团有限公司王湫王瑜摘要：本文文以某高速公公路特大桥为为例，阐述了了桥梁盖梁裂裂缝发生的原原因和处理方方法，为以后后类似的工程程提供参考。关键词：大桥、盖盖梁裂缝、原原因分析、处处理方法1、工程概述某高速公路一座座特大桥，桥桥梁全长1014..04m，该桥位于R=30003.2844m的平曲线上上，内、外侧侧平曲线由空空心板悬臂长长度的变化来来形成。纵向向布置为233×20+11×30+44×37.55+1×300+17×220m；横向布置置为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2×11..0m，分左右两两幅，桥面设设单向2％的横坡。设设计荷载为汽汽车－超20级、挂车－120。上部结构采用CC50预应力混凝凝土空心板。桥桥面设10cm厚C25水泥混凝土土和6cm厚沥青混凝凝土。桥面连连续，桥台处处设有SG-40型伸缩缝。铰铰缝、防撞墙墙采用C25混凝土。下下部结构采用用桩柱式（3柱）墩台、钻钻孔灌注桩基基础。墩台帽帽、立柱采用用C30混凝土、桩桩基础均采用用C25混凝土，护护坡采用7.5#浆砌片石。2、23#、229#墩盖梁裂缝缝在竣工验收前对对全线的桥梁梁进行的定期期检查中，发现23#、29#墩盖梁有不不同程度的裂裂缝。盖梁侧侧面均有较长长斜向裂缝，多多数已贯穿盖盖梁顶面。其其中右幅23#墩有27条裂缝，超超限的有7条，最宽1.9mmm；左幅23#墩15条裂缝，超超限4条，最宽0.73mm；右幅29#墩有13条裂缝，超超限4条，最宽3mm；左幅29#墩有8条裂缝，没没有超限。需需对桥梁裂缝缝成因进行分分析并进行修修补。裂缝照片见图11。(照片1）R223#盖梁开裂(照片2）R223#盖梁开裂(照片3）R229#盖梁大面积积开裂破损（杭杭州侧）(照片4）R229#盖梁砼严重重开裂(浦东侧)3、裂缝原因分分析3.1裂缝的类类型及发生原原因针对裂缝问题，一一方面立刻组组织技术人员员到现场对整整个大桥逐桩桩进行排查，对对提出的问题题进行现场确确认，同时组组织人员调阅阅存档的施工工原始记录，查查阅相关资料料，与当时的的项目部施工工人员进行讨讨论，分析可可能导致盖梁梁裂缝的原因因有如下几种种：盖梁较浅的竖向向表面短细裂裂缝一般是由由于温差和混混凝土收缩引引起的,这种裂缝呈呈中间大两头头逐渐变小趋趋势;宽度较大的的竖向深层裂裂缝是由于局局部应力集中中造成的竖向向劈裂,这种裂缝一一般由盖梁顶顶部向下发展展,裂缝宽度呈呈上头大下头头逐渐变小趋趋势。盖梁最最大拉应力位位于桥墩顶处处上缘,所以盖梁墩墩顶处上缘沿沿纵向裂缝与与承受的作用用力有关,为受力裂缝缝。盖梁上缘缘其它部位拉拉应力处于较较低的水平,因此此类裂裂缝不是受力力裂缝,是由于温差差和混凝土收收缩引起的。此此外,在帽梁端头头由于受雨水水和大气的影影响,使钢筋局部部锈蚀,而使混凝土土产生一些有有规则和无规规则裂缝,进而腐蚀粉粉化影响梁的的使用寿命。1）砼收缩引起起的裂缝；混凝土自身特性性是产生裂缝缝的重要因素素。由于混凝凝土的物理、化化学性质决定定了早期收缩缩将导致表面面裂缝的发生生。进入硬化化阶段,由于桥墩墩盖梁混凝土土体积较大,,水化热将将使内外产生生温差效应,,这是导致致盖梁竖向裂裂缝产生的一一个重要原因因。由于养护护不及时，不不到位也会使使砼发生自身身收缩，使盖盖梁发生裂缝缝。2)材料和外外界环境温度度的影响。水泥的成分变化化及各种外加加剂如早强剂剂、减水剂的的使用,以及由于于外界环境的的变化和影响响,有害离子子与混凝土骨骨料之间的反反应,更容易造造成混凝土的的开裂。砼浇浇筑后，水泥泥水化放热，砼砼温度先升高高，然后降低低，温度降低低过程伴随体体积收缩（热热胀冷缩）。3)设计方面面原因。由于于设计规范对对桥墩顶帽局局部受力没有有明确的变形形裂缝规定,,混凝土开开裂问题尚未未成为设计控控制指标,并且大多数数设计单位普普遍采用标准准图,盖梁顶面面配筋数量不不足，导致盖盖梁出现裂缝缝。4)施工工艺艺质量引起的的裂缝施工质量控制不不严,标高控制不不严,出现支座不不平顺现象,,导致桥墩墩顶帽受力不不均,将加剧竖竖向裂缝的发发展。5)荷载作用用产生的裂缝缝在长期运营外力力作用下,混凝土的徐徐变将导致混混凝土的力学学性能下降,,裂缝的发发生和发展也也是可能的。外外部荷载的低低周长期作用用将导致混凝凝土材料的低低周疲劳条件件下抗拉强度度的降低,裂缝更容易易发生。3.2分析本本工程裂缝发发生的具体原原因通过查阅施工原原始记录，23#墩~29#墩为现浇箱箱梁，长度为为210m，19#墩~23#墩为四跨一一联先简支后后连续空心板板，长度为80m，29#墩~35#墩为6跨一联先简简支后连续空空心板，长度度为120m，19#墩和35#墩处设置QMF80型异型钢伸伸缩缝，23#墩和29#墩处设置D160型型钢伸缩缩缝。出现裂裂缝的23#和29#盖梁位于空空心板和现浇浇箱梁交接处处，由于空心心板侧和现浇浇箱梁侧盖梁梁高度不一，且且考虑现浇箱箱梁侧施工工工作面，此处处盖梁分两次次浇筑砼，第第一次浇筑到到现浇箱梁施施工高度，待待现浇箱梁全全部施工完成成后再浇筑空空心板侧剩余余盖梁砼，23#墩和299#墩第一次浇浇筑盖梁截面面尺寸为：170ccm×1300cm(宽×高)，上下主筋筋是Φ25二级钢筋，箍箍筋为Φ10一级钢筋；；第二次浇筑筑盖梁截面尺尺寸为：59cmm×119..7cm((宽×高)，主筋是Φ25二级钢筋，砼砼强度等级为为C30，现场搅拌拌站自行搅拌拌，二次收浆浆后开始洒水水覆盖养护，养养护时间不少少于7天。现浇箱梁是从223#墩到29#墩顺序施工工的，共分四四段，第一段段先施工23#~225#，左幅开始始安装模板时时间为2006年10月3日，右幅开开始安装模板板时间为2006年9月15日，经过一一段时间的支支架预压，经经现场实际测测量，日沉降降量小于设计计要求后开始始安装钢筋。23跨空心板和30跨空心板采采用汽车吊安安装，23跨空心板安安装时间为2007年6月12日，30跨空心板安安装时间为2007年6月13日，2007年6月16日，距离23#墩和29#墩盖梁第二二次砼浇筑时时间在7天左右。具体施工时间见见下表：序号部位砼浇筑时间温度现浇箱梁施工施工时间123#墩左幅盖盖梁第一次浇筑砼06.7.277室外平均温度＞20℃23~25#左左幅模板安装2006.100.3223#墩右幅盖盖梁第一次浇筑砼06.8.423跨空心板安安装2007.6..12329#墩左幅盖盖梁第一次浇筑砼06.8.28830跨空心板安安装2007.6..132007.6..16429#墩右幅盖盖梁第一次浇筑砼06.8.200523#墩左幅盖盖梁第二次浇筑砼07.6.3室外平均温度＞20℃623#墩右幅盖盖梁第二次浇筑砼07.6.5729#墩左幅盖盖梁第二次浇筑砼07.6.7829#墩右幅盖盖梁第二次浇筑砼07.6.9通过查阅施工原原始记录发现现，在整个盖盖梁的施工过过程中，均按按照正常的施施工工序和过过程进行，各各项检测项目目均合格。从从盖梁施工完完毕到交工验验收整个过程程中，都没有有裂缝发生，说说明该裂缝为为收缩裂缝、温温度裂缝的可可能性很小，检检查桥梁支座座，支座水平平，不存在受受力不均现象象。通过观察察裂缝，23#、29#盖梁两个侧侧面均有较多多斜向裂缝，贯贯穿至盖梁底底部，最大缝缝宽3mm,且表现为上上宽下窄，属属于典型的受受力裂缝。经过引发裂缝的的原因分析，考考虑可能是伸伸缩缝不能正正常伸缩引起起，伸缩缝安安装是先铺好好沥青砼路面面，再切缝安安装伸缩缝，通通过现场伸缩缩缝处检查，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、裂缝的处理理方法首先将引起盖梁梁裂缝的伸缩缩缝中杂物清清理干净，确确保梁板能正正常伸缩，不不对盖梁产生生水平力，其其次分表面细细小裂缝和受受力裂缝两部部分分别进行行处理。4.1

表面细细小裂缝

盖梁表面的细小小裂缝（小于于0.2mmm）多是由于于温度裂缝、水水化收缩裂缝缝以及由于碳碳化引起的收收缩裂缝。这这一类裂缝对对混凝土的承承载力不构成成影响，短时时间内不会影影响其安全性性。但对结构构的耐久性却却构成危害，通通过涂装保护护法来达到保保护目的的，对对缝宽小于0.12mm的裂缝采用用裂缝修补胶胶涂刷封闭，缝缝宽≥0.12mm的裂缝采用用低压灌浆。4.1.1裂缝缝封闭施工首先对需进行作作业的裂缝位位置进行定位位，用钢丝刷刷等工具清除除表面灰尘、白白灰及松散的的浮渣等污物物，再用毛刷刷蘸酒精等有有机溶剂，把把缝两侧20~300mm处擦拭干净净并保持干燥燥。然后用环环氧树脂胶泥泥进行封闭。先先在裂缝两侧侧（宽20~300mm）涂一层环环氧树脂基液液，后抹一层层厚1mm左右、宽50~600mm的环氧树脂脂胶泥，抹胶胶泥时应防止止产生小气孔孔和气泡，保保证封闭可靠靠。4.1.2裂缝缝灌浆施工1)清缝，打磨磨裂缝表面，清清除缝口表面面的松散杂物物，用0.2MMPa气压压缩空空气清除裂缝缝打磨范围，用用丙酮进行清清洗，擦清表表面。2)标注灌胶底底座的位置，确确定灌胶底座座的位置和间间距，在裂缝缝端部、裂缝缝交叉处和裂裂缝较宽处设设置灌胶嘴，底底座间距为25~400cm。3)埋设灌浆嘴嘴4)封缝，裂缝缝同时封闭，防防止裂缝相互互贯通而跑气气跑胶。5)密封检查，封封缝材料固化化后进行检查查，从灌浆最最中通入气压压为0.2MMPa压缩空气，检检查密封效果果。对漏气部部位进行补封封处理。6)配浆7)灌浆，观察察胶水注入量量，加压后前前2小时每20分钟观察一一次并做记录录，加压24小时后拆除除注射器，记记录最终注胶胶量，取芯检检查，判断注注胶量是否到到位。8)养护，养护护一昼夜，若若温度过低，则则相应延长养养护时间。4.2受力裂缝缝

这类裂缝是由于于结构受力引引起，直接影影响结构的安安全性和耐久久性。在结构构计算的基础础上，采用粘粘贴钢板（压压力注胶法）与与构件混凝土土粘接成一体体，对结构进进行补强。

4.2.1工艺艺流程：粘钢区域砼表面面处理钻孔植植埋螺杆待粘贴钢板板打孔与表面面处理安装镀锌钢板封边灌注结构胶胶4.2.2施工工工序1）表面处理，根根据施工图纸纸的要求并结结合现场测量量定位，在需需粘贴钢板加加固砼表面放放出钢板位置置大样，凿除除需粘贴砼表表面的表层砂砂浆2~5mmm，使粗骨料料外露，表面面不平的地方方凿平，再用用钢丝刷清除除表面浮浆，剔剔除表层疏松松物，最后用用无油压缩空空气吹除表面面粉尘，待完完全干燥后用用脱脂棉沾丙丙酮擦拭表面面。2）直埋螺栓，依依照设计图纸纸的要求，放放出需钻孔的的位置，对照照原盖梁图纸纸，避免钻孔孔时碰及钢筋筋，用压缩空空气清理孔内内浮尘，在用用丙酮清孔，在在孔内灌注2/3孔深的结构构胶，用丙酮酮清洗螺栓，之之后安装锚固固螺栓。3）钢板打孔与与表面处理，首首先对待粘贴贴的钢板进行行下料和打孔孔，然后对钢钢板的粘贴面面进行除锈和和粗糙处理，粗粗糙度越大越越好，打磨纹纹路与钢板受受力方向垂直直。4）安装钢板，将将钢板固定在在螺栓上，并并保证钢板与与砼表面的间间隙在3mm以上，以确确保灌注胶层层的厚度。5）封边,将注注入最粘结在在钢板的注入入孔上，再在在钢板角点处处及钢板边缘缘插入排气管管，排气管间间距30~400cm，在螺杆上上罩上盖碗，然然后用钢板封封边胶封闭钢钢板边缘，完完成封边。6）灌注结构胶胶，待封边胶胶固化后，用用泵将粘钢灌灌注胶从注入入嘴灌注到钢钢板和砼的空空隙中，灌注注工作持续到到所有排气管管均有胶液流流出。在灌注注过程中，用用橡皮锤敲打打钢板以确认认是否灌注密密实。通过上述处理，桥桥梁盖梁裂缝缝没再继续发发展，恢复了了结构的强度度、刚度和稳稳定性，通过过了业主的检检测并顺利通通过竣工验收收。5、结语经过以上分析可可以得出，在在施工过程中中特别应注重重施工原始记记录和施工影影像资料的收