長期以來,對箱梁裂縫形成的原因和養(yǎng)護對策的研究不夠系統(tǒng)和深入,目前對橋梁箱梁裂縫病害形成的原因進行分析,并提出具有針對性的養(yǎng)護措施和預(yù)防措施,確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全,已成為當(dāng)前的
橋梁工程技術(shù)研究人員人員迫切需要解決的問題,也是不容小覷的。本文就箱梁裂縫病害的形成原因做了初步的探討和分析,提出了與之相關(guān)的養(yǎng)護策略和預(yù)防措施。
一、箱梁裂縫病害的形成原因
箱梁裂縫病害形成的原因可以概括為兩種:一種是受力性裂縫,它主要是由于荷載導(dǎo)致的;一種是非受力性的裂縫,該類型的裂縫通常是由外界環(huán)境的變化所導(dǎo)致的。
?。?)橋梁箱梁受力性裂縫病害的形成主要是因為底模支架不夠牢固或者支架地基的壓實度不夠、承受力弱,加上受到荷載作用的影響,使橋梁發(fā)生沉降,導(dǎo)致底模出現(xiàn)不同程度的變形,而當(dāng)?shù)啄W冃问艿揭欢s束后,在構(gòu)件的內(nèi)部又會形成次應(yīng)力,而在橋梁工程的前期階段,
混凝土還沒有達到足夠的強度,預(yù)應(yīng)力筋也為完全參與受力,這就使得混凝土承受了過大的抗拉強度,進而引起了混凝土的開裂,導(dǎo)致裂縫病害發(fā)生。
?。?)橋梁箱梁非受力裂縫病害出現(xiàn)的原因主要是因為溫度等外界環(huán)境的變化、養(yǎng)護是否及時等因素引起的。導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的原因有很多,需要我們從內(nèi)外因、主客觀等多個角度進行分析和總結(jié)。
二、箱梁裂縫病害的的預(yù)防舉措
(一)筋孔道的排水處理
以往的施工經(jīng)驗告訴我們,預(yù)應(yīng)力筋孔道在進行壓漿后,水泥漿會出現(xiàn)泌水的現(xiàn)象,但有時水分未能被完全吸收,少量水會在管道中長期保存,這就為橋梁的裂縫埋下了隱患,尤其是冬季來臨,氣溫較低,積水容易結(jié)冰凍漲,使箱梁混凝土的表面產(chǎn)生裂縫。對該問題的處理,排水是最主要的,要依據(jù)管道的設(shè)計制定相應(yīng)的排水方案。
?。ǘ┰鰪娭蜗到y(tǒng)的穩(wěn)定性
首先,一定要徹底處理支架地基的問題,要防止因為地基局部密實度不夠而導(dǎo)致沉降問題出現(xiàn),對地基土的選擇,要使用透水性能好的
材料;支架地基的標高不得低于原地表標高,必要時要對土質(zhì)較差的原地表土進行換填;為防止地基在雨天受到雨水的浸泡,要在支架地基的周圍挖好排水溝;為確保支架的牢固性,一定要對底模進行整幅預(yù)壓,預(yù)壓重量要高于梁體自重的80%以上,通過預(yù)壓測試,找出預(yù)壓前后沉降較大的部位并對其原因進行分析,提出整改方案。此外,需要注意的是,由于木支架難以控制沉降,所以嚴禁使用。
?。ㄈ┮?guī)范混凝土施工及養(yǎng)護
在混凝土澆注過程中,要嚴格遵循相關(guān)規(guī)范和標準,控制配合比和坍落度,保證橋梁梁體強度的均勻分布;澆注時的速度要合理,在模板能夠承受相應(yīng)強度的前提下,要盡最大程度降低混凝土的坍落度,嚴格控制水泥的使用量,盡量使混凝土的初凝時間得到延長,使底模沉降完成在混凝土初凝之前;在保證施工質(zhì)量的前提下,要盡量提高澆注混凝土的速度,并分層分段的進行澆注振搗。在澆注工作完成后,要及時采用保水性能好的材料進行覆蓋,并保證覆蓋物在養(yǎng)護期間的濕潤,將養(yǎng)護工作真正貫徹落實到實處。
(四)增強混凝土的性能
通過調(diào)整水泥用量,選擇使用連續(xù)集配碎石、中砂,采用低水灰比或者摻加適量的高效外加劑等措施,降低混凝土的砂率,增強混凝土材料的性能,能夠有效的防止裂縫的產(chǎn)生。
三、箱梁裂縫的修補措施
對箱梁裂縫進行修補的方法有很多,概括起開主要有三種類型:表面覆蓋法、低壓注漿法、和開槽法。
(1)表面覆蓋的修補方法主要適用于寬度小于0.2mm的細小裂縫,對細微裂縫的修補主要是通過在其表面涂膜實現(xiàn)的;
?。?)低壓注漿的修補方法適用于裂縫寬度在0.2mm~0.3mm之間的混凝土裂縫,施工工序如下:裂縫清理——試漏——配制注漿液——壓力注漿——二次注漿——清理表面。
(3)對于寬度在0.5mm以上的混凝土裂縫,通常采用開槽法對裂縫進行修補,材料的配合比通常為:砂:水泥:聚硫橡膠:
環(huán)氧樹脂=28:12.5:3:10。
四、箱梁裂縫加固技術(shù)
(一)箱梁裂縫的測量及修補材料的選擇
首先,當(dāng)裂縫寬度大于0.2mm時,可以對裂縫灌注混凝土裂縫修補膠液,以達到封閉裂縫、提高結(jié)構(gòu)耐久性、強度和抗?jié)B性能的目的,進而使混凝土構(gòu)件恢復(fù)原有的整體性。其次,當(dāng)裂縫寬度小于0.2mm時,可以采用聚合物水泥表面封閉法,聚合物水泥是在加固專用的改性環(huán)氧漿液配出后加入50g 525#水泥均勻攪拌而成,在封閉過程前后要考慮到梁體表面的整體性和美觀。
(二)鉆孔技術(shù)及注意事項
該環(huán)節(jié)是指在裂縫表面進行騎縫鉆孔,并以此作為灌漿的導(dǎo)向孔,鉆孔的方向要沿裂縫走向進行,裂縫交叉處也應(yīng)鉆孔,要避免鉆到
波紋管。鉆孔的指標如下:孔徑8毫米,孔深5厘米,孔距35厘米。
?。?)裂縫表面及孔眼的處理
對所有的孔眼必須進行吹洗,保證孔眼的干凈且未被堵塞,然后沿裂縫從上到下將周邊3~4厘米范圍內(nèi)的雜質(zhì)進行清掃,保證箱梁構(gòu)件表面的整潔。鑿除突出部分后,要采用丙酮對該部位進行擦洗,在不堵塞裂縫的前提下,對裂縫周圍的油污進行清除。
?。?)箱梁裂縫表面的封閉
首先,灌漿嘴底盤的鐵銹必須清理干凈,并用丙酮擦洗干凈,然后將專用膠泥均勻的抹在底盤周圍,厚度介于1~2毫米之間,對準孔眼后粘貼在裂縫上;根據(jù)裂縫的寬度和縫長,灌漿嘴的間距保持在3.5~4.0厘米最佳,每道裂縫至少須各有一個進漿孔的排氣孔。
其次,為保證混凝土縫隙完全充滿漿液,并保持足夠的壓力,使?jié){液不會出現(xiàn)大量外滲的情況,需要對已經(jīng)進行處理的裂縫表面用聚合物水泥砂漿漿液沿裂縫走向從上至下均勻涂刷兩遍進行封閉,寬度通常保持在6~8厘米;并在上面分段緊密貼上一層寬度為5~7厘米的玻璃絲布,從而形成有效的封閉帶。
?。?)封閉性檢驗
在封閉帶硬化之后,還進行壓氣實驗,以保證封閉帶的嚴密性,壓縮氣體通過灌漿嘴,氣壓控制在0.2Mpa~0.4MPa。此時,在灌漿嘴周圍及封閉帶上可涂上肥皂水,檢查是否有氣泡出現(xiàn),進而檢查封閉性的好壞。如果存在漏氣現(xiàn)象,需要對漏氣部位進行再封閉施工。
?。?)灌漿操作
首先,灌注裂縫采用空氣泵壓注法,要保證灌漿嘴與壓漿罐用聚氯乙烯高壓透明管相連接時的嚴密性,防止漏氣現(xiàn)象的出現(xiàn);其次,要合理控制灌漿時的壓力,要根據(jù)裂縫寬度的大小、進漿的通暢程度進行靈活的調(diào)整;再次,對于灌注的次序,水平裂縫要由低到高,豎向腹板裂縫要由下而上。
三、結(jié)論
綜上所述,裂縫病害是橋梁箱梁的重大質(zhì)量問題,仔細分析后我們發(fā)現(xiàn)形成病害的原因有很多,需要我們對每一個可能引起裂縫的因素進行認真的分析和研究,并采取相應(yīng)的防治措施,從而實現(xiàn)對橋梁箱梁裂縫病害進行有效防治和控制的目的。