桥梁墩(台) 裂缝的维修

桥梁墩(台) 裂缝的维修 

张立武 (辽宁省高速公路管理局辽中管理处,辽中110200) 

摘　要　本文提出了产生桥梁墩(台) 裂缝的原因,及其修补的方法。 

关键词　桥梁　墩台　裂缝　维修

随着经济的不断增长,交通运输业日益发展,特 别近几年高速公路的建成通车,使公路交通在国民 经济中的作用和地位愈来愈为人们所重视。桥梁结 构在施工和营运使用过程中,常常会出现各种不同 形式的裂缝。

 1 　产生桥梁墩(台) 裂缝的原因 

1. 1 　裂缝种类: 网状裂缝: 从基础向上发展至墩 (台) 上部的裂缝;墩身的水平裂缝;墩(台) 盖梁的垂 直裂缝等。本文主要介绍从基础向上发展至墩(台) 上部的裂缝。

 1. 2 　产生裂缝的原因:产生裂缝的原因很多,主要 有由于混凝土内部水化热和外部气温的温差,或日 气温变化影响;混凝土干燥收缩;基础松软或沉降不 均匀;混凝土浇筑接缝不良;桩基下沉不均而引起盖 梁的不均匀受力等。

 2 　墩(台) 裂缝的检查及观测 

墩(台) 出现裂缝之后,应加强检查与观测。根 据裂缝的特征,结合设计、施工资料进行分析,查明 裂缝性质、原因、及其危害程度,确定是否需要修补 并为修补方案的制订提供可靠的依据。 检测与观测的内容包括: ①裂缝发生的部位、走 向、宽度、分布状况以及大小和长度等。②裂缝的变 化发展情况。最简单的方法是在裂缝两边设置小标 杆,两杆间的距离用卡尺测量,或者用读记放大镜直 接测量裂缝宽度。还有设置两块金属板来量记,一 块金属板盖过裂缝并与另一块刻有尺寸的金属板相 接触,量测并记下裂缝变化的尺寸。在观测裂缝时, 要记录气温的情况,因为气温降低时,结构的外层比 内层冷却的快些,因而表面收缩较快,这时裂缝呈现 的较大。当气温增高时则情况相反。

 3 　裂缝修补必要性的判定及方法选择 

3. 1 　桥梁墩(台) 裂缝限值表: 

温t1 升到t2 进行养护,这次升温△t’ = t2’ - t1’ , △t’控 制在20 ℃以内,使混凝土达到7. 5～10MPa 时,即 能够阻止钢筋在混凝土中自由伸长后,再升t2 养 护。 如张拉台座与构件是共同受热变形时,不考虑 σs3 ; 

(3) 混凝土弹性压缩引起的予应力损失σs4 

在混凝土达一定强度而放松予应力筋时,筋与混凝 土同时发生弹性压缩产生应力损失σs4 

σs4 = n·σh 　式中 ,σN 为计算截面的予应 力筋空心处产生的混凝土正应力, 。 A。 I。 2 式中:A。、I。、E。为换算截面面积、惯性矩、筋的偏心 距。 

减少σs4措施:超张拉

 (4) 钢筋松弛引起予应力损失σs5 予应力筋在荷载不变的情况下,应力随时间的 增加而应力降低。 减少予应力损失的措施,购低松弛的钢筋;采用 超张拉。

 (5) 混凝土收缩,徐变引起的予应力损失σs6 

式中第一项是混凝土收缩损失,第二项徐变损失 εk = 200 ×10 - 6 (收缩应变) ny = Ey/ Eh 　Ey —钢筋弹性模量,Eh —混凝土弹性模 量 R —混凝土设计标号　R(τ) —施加予应力时混 凝土的强度 减少σs6措施:混凝土中碎石要坚硬达到规定的 极限抗压强度; 水泥量要予以控制,不超过500kg/ m3 为宜;加 强养生,保持温度;加强浇筑时的振捣;混凝土强度 达到规定强度时再张拉。

当裂缝超过允许最大缝宽时,或者发展的裂缝, 宽度在六个月期间增大0. 1mm 以上时;裂缝宽度虽 未增大,但裂缝数量增多时,需要进行修补。

 3. 2 　裂缝修补的常用方法 ①表面封闭修补法,即采用抹浆,凿槽嵌补喷 浆,填缝的方法使表面裂缝封闭。 ②压力灌浆修补法,即采用水泥灌浆或化学材 料灌浆的方法,将浆液灌满结构内部裂缝。 ③表面粘贴玻璃布或钢板等材料的方法,即可 达到封闭裂缝的同时,又能提高结构强度和刚度。 本文结合实际工作情况,介绍压力灌浆修补法。

 4 　压力灌浆修补法修补桥台由基础向上发展至桥 台上部的裂缝 压力灌浆系指施加一定压力,将某种浆液灌入 结构物内部裂缝中去,以达到封闭裂缝,恢复并提高 结构强度、耐久性和抗渗性能的一种修补方法。压 力灌浆按灌浆材料的不同,可分为三类,即水泥、石 灰、粘土灌浆;化学灌浆;沥青灌浆。本文采用水泥 浆液裂缝。

 4. 1 　裂缝的检查及处理 实施灌浆前应对修补部位裂缝再仔细检查一 遍,以便确定修补数量、范围、钻孔孔眼位置及浆液 数量

。 4. 2 　钻孔及清孔 水泥浆液是通过桥台混凝土中用各种不同的方 法钻成的孔眼灌入的。钻孔时,除骑缝浅孔外,不得 顺裂缝钻孔,钻孔轴线与裂缝面的交角应大于30 度,孔深应穿过裂缝面0. 5mm 以上。 孔眼开好后,须进行清孔。用水由上向下冲洗 各孔,然后用空压机吹干。孔眼的冲洗和吹风是由 上向下一横排一横排进行的。

 4. 3 　止浆或堵漏处理 水泥浆液灌入桥台混凝土时,可能通过大的裂 缝和孔隙流到表面上来。因此,灌浆前应把这些裂 缝和孔隙堵塞起来。我们采用环氧水泥砂浆涂抹, 孔眼用锚头堵住。水泥采用大连市小野田水泥厂生 产的“华日”牌525 # 水泥(纯水泥浆液也采用此水 泥) ,环氧水泥砂浆配比为: 环氧树脂( E - 44) : 丙 酮:二丁脂:乙二胺:水泥:中砂= 1 :0. 152 :0. 152 :0. 074 :2. 174 :0. 26 。 

4. 4 　灌浆 待堵漏环氧水泥砂浆强度够时,进行灌浆。

 (1) 压水试验,通过压水试验检查孔眼是否畅通 及止浆效果。 (2) 灌浆,用灌浆机(压力为4. 05 ×105 - 6. 05 ×105Pa) 将水泥浆液由最下面的锚头孔眼灌入,当 浆液从底面流出时,说明已灌满,再从第二孔眼灌 浆,以此类似,至整个裂缝全部灌入水泥浆液为止。 纯水泥浆液的标号为40 # ,纯水泥浆液水灰比为0. 4 。 

5 　收尾处理 

灌浆完毕待水泥浆液强度够后,将锚头一一拆 除,用水泥砂浆抹平。最后对裂缝表面再抹一遍水 泥砂浆,确保封闭严实,并使其颜色与桥台混凝土尽 量地保持一致。

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