桥梁缺损维修与裂缝修补

桥梁缺损维修与裂缝修补第1页，共31页，2023年，2月20日，星期五26.1混凝土桥梁缺损的维修混凝土材料主要缺陷混凝土质量缺陷：蜂窝、麻面、孔洞或空洞、掉角混凝土表面缺陷：风化、磨损、剥落（露筋）裂缝：弯曲裂缝、垂直裂缝、斜裂缝、断裂裂缝、扭曲裂缝、局部应力裂缝、温度裂缝、收缩裂缝等温度裂缝受力裂缝第2页，共31页，2023年，2月20日，星期五36.1混凝土桥梁缺损的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桥梁结构受力裂缝限值第3页，共31页，2023年，2月20日，星期五4缺陷产生的原因混凝土表层缺陷原因：设计、施工、维修养护不善、交通事故、地震和结构老化等6.1混凝土桥梁缺损的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第4页，共31页，2023年，2月20日，星期五56.1混凝土桥梁缺损的维修内部缺陷原因设计方面：结构受力分析错误、布筋不当、结构不合理、计算上出现差错、图纸不完整，而造成结构强度不足、稳定性不好、刚度不足等施工不当：施工质量不好，施工中所使用材料的规格与性能不符合要求，操作违反规程。钢筋绑扎不规范、模板支立不当、骨料过密、振捣不实营运中的外部因素：交通量增加、荷载重量加大、地震、洪水、泥石流等自然灾害的影响，以及海水、污水和化学物的侵蚀作用等第5页，共31页，2023年，2月20日，星期五66.1混凝土桥梁缺损的维修混凝土桥梁结构缺陷的危害混凝土桥梁总是常年累月受到外界各种因素的影响，随着年长日久，缺陷不断扩大。由于表层损坏，使保护层减薄或钢筋外露，导致钢筋锈蚀，严重时就会削弱结构的强度和刚度，致使桥梁结构破坏。有些表层损坏还会向深度发展，造成混凝土强度逐渐降低，危及结构安全使用，从而缩短桥梁的寿命，常说三分建桥七分养护就是这个道理。第6页，共31页，2023年，2月20日，星期五76.1混凝土桥梁缺损的维修混凝土桥梁结构表层缺陷检查和修补材料

表层缺陷检查及分析表层缺陷检查：实施修补前，应对缺陷做实地检查，收集材料、进行材料取样；对缺陷产生的原因、现状、发展趋势等进行周密的调查研究，确定缺陷的程度和性质。量测构件的截面，调查周围环境、影响因素及其特殊要求，做好施工前的资料汇集、整理工作。确定缺陷部位、位置、形式、走向、深度、宽度（或面积）及发生的时间。了解构件的施工时间，查看施工记录，分析原材料组成、物理力学性能，考查交通量状况养护措施、维修方法等。第7页，共31页，2023年，2月20日，星期五86.1混凝土桥梁缺损的维修表层缺陷分析：根据结构受力状况、缺陷产生原因与发展趋势，用以分析缺陷对结构影响程度。特别要注意，缺陷的存在仅对结构表面产生了影响，对功能无大碍，还是结构受到了损失，不同程度地降低了使用功能？这就要认真进行分析。修补方案应在分析比较的基础上，认真选择。方案一经确定，应做好各项有关准备工作，做好施工组织和施工计划。表层损坏混凝土的清除

方法：人工凿除：适用于浅层或损坏面积较小的构件

气动工具凿除：适用于损坏面积较大，且有一定深度的缺陷

高速射水清除法：适用于浅显损坏层，且面积较大的缺陷第8页，共31页，2023年，2月20日，星期五96.1混凝土桥梁缺损的维修表层缺陷修补常用材料混凝土材料水泥砂浆混凝土胶黏剂环氧树脂类有机粘结材料、环氧树脂类材料

常用修补材料：有机环氧胶液、环氧砂浆、环氧混凝土等第9页，共31页，2023年，2月20日，星期五106.1混凝土桥梁缺损的维修环氧树脂

类别很多，最常用的是双酚A型环氧树脂，它的分子量为340~7000的环氧树脂，低分子值在常温下流动性较好，适宜作粘结剂；高分子值的机械性能大，但是较脆，它们可溶于丙酮、二甲苯、酒精等有机溶液。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常用的环氧树脂第10页，共31页，2023年，2月20日，星期五116.1混凝土桥梁缺损的维修组成：主剂环氧树脂、固化剂、固化促进剂、增韧剂、稀释剂、填料、偶联剂等名

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

脂肪族胺类、芳香族胺类固化剂第11页，共31页，2023年，2月20日，星期五126.1混凝土桥梁缺损的维修名

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

改性胺类固化剂第12页，共31页，2023年，2月20日，星期五136.1混凝土桥梁缺损的维修常见增韧剂类别名

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，需加人固剂第13页，共31页，2023年，2月20日，星期五146.1混凝土桥梁缺损的维修常用稀释剂及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、刺激最小第14页，共31页，2023年，2月20日，星期五156.1混凝土桥梁缺损的维修填料的最大填加量名

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300305300第15页，共31页，2023年，2月20日，星期五166.1混凝土桥梁缺损的维修（干燥）环氧砂浆配比组

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600～750100～150600～750100～150400~600150600～750100～150第16页，共31页，2023年，2月20日，星期五176.1混凝土桥梁缺损的维修组

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环氧树脂胶浆配比（水下）环氧砂浆配比第17页，共31页，2023年，2月20日，星期五186.1混凝土桥梁缺损的维修混凝土桥梁表层缺陷修补混凝土修补凿除蜂窝、孔洞或破损混凝土修补部位凿毛处理，保持湿润，清洁涂抹一层水泥浆液，浇筑或喷射新的混凝土第18页，共31页，2023年，2月20日，星期五19水泥砂浆修补人工涂抹：局部高压喷射：大面积，必要时需挂网

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混凝土桥梁缺损的维修第19页，共31页，2023年，2月20日，星期五20混凝土胶结剂修补表面封涂修补浇筑混凝土胶结剂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面封涂流程图浇筑修补流程图6.1混凝土桥梁缺损的维修第20页，共31页，2023年，2月20日，星期五21环氧树脂胶修补1.无水湿、无油渍、无灰尘和其他污物，无软弱带2.涂抹环氧树脂基液3.压抹环氧砂浆，或浇筑环氧混凝土注意：环氧树脂的固化与温度、湿度有关6.1混凝土桥梁缺损的维修第21页，共31页，2023年，2月20日，星期五22混凝土表面防腐涂装

处于严重腐蚀环境下的混凝土桥梁，其混凝土表面可进行防腐涂装。选择防腐材料型号时，应综合考虑桥梁所处环境的温度、湿度及养护条件等因素，采用能有效抵抗外部不良因素侵害的、经检验符合国家有关标准要求的材料。混凝土桥梁涂装前应除去混凝土表面模板残渣、油污及杂物等，金属外露的锐边、尖角和毛刺应打磨圆顺。涂装前应使混凝土表面保持干燥、清洁。在混凝土表面处理检查合格后4小时内进行施工。6.1混凝土桥梁缺损的维修第22页，共31页，2023年，2月20日，星期五236.1混凝土桥梁缺损的维修钢筋锈蚀的处理锈蚀的原因

在钢筋混凝土结构中，钢筋处于水泥水化时所生成的强碱介质中（pH=12-14），钢筋表面会形成钝化膜，可以抑制钢筋的锈蚀过程。如果有其他因素的影响，如混凝土不密实、保护层遭受破坏、太薄、混凝土碳化、裂缝或者外加剂的原因，将会导致钢筋锈蚀。从钢筋锈蚀机理上讲，钢筋在水、氧的条件下，会产生一系列的电化学反应，钢筋处于阳极，释放出电子e：第23页，共31页，2023年，2月20日，星期五246.1混凝土桥梁缺损的维修钢筋锈蚀检测原理及仪器第24页，共31页，2023年，2月20日，星期五256.1混凝土桥梁缺损的维修钢筋锈蚀的检测方法

半电池电位法是目前国内外混凝土中钢筋锈蚀状况的主要检测方法。这种检测法是利用混凝土中锈筋的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态，通过测定钢筋—混凝土做为一个电极与在混凝土表面的铜/硫酸铜参考电极之间的电位差，评定钢筋的锈蚀状态。钢筋锈蚀对混凝土结构产生影响钢筋的锈蚀可分为红色锈蚀和黑色锈蚀。氢氧化铁在水的作用下，进一步生成红锈（铁锈），一部份氧化不完全生成Fe3O4（黑锈），在钢筋表面形成锈层。红锈体积可大到原来体积的第25页，共31页，2023年，2月20日，星期五266.1混凝土桥梁缺损的维修4倍，黑锈体积