降低異型鋼伸縮縫快速水泥修復的裂縫出現率

浙江順暢高等級公路養護有限公司 鄧鋒

降低異型鋼伸縮縫快速水泥修復的裂縫出現率

浙江順暢高等級公路養護有限公司 鄧鋒

針對杭新景杭千高速公路異型鋼伸縮縫快速修復后縱、橫向裂縫分布廣泛,經常引起二次破損,導致缺陷責任期內維修成本提高。就各項技術措施闡述了如何降低裂縫出現率。

異型鋼伸縮縫快速水泥修復裂縫出現率

一、工程概況

項目屬于杭新景(杭千)高速公路建德段,共有橋梁207座,橋梁跨度較大,橋梁伸縮縫基本上為異型鋼伸縮縫,僅部分大橋在連續梁交接處設置有少量梳形伸縮縫。全線地形以丘陵山區為主,屬亞熱帶季風區,冬夏季風交替顯著。一年中最冷月為1月,平均4.2℃,極端最低氣溫為-10.1℃。最熱月為7月,平均28.6℃,極端最高氣溫為42.1℃,一年中氣溫變化較大。

二、異型鋼伸縮縫現狀

由于橋梁跨度較大,四季與晝夜氣溫變化較大,伸縮縫熱脹冷縮作用明顯,易產生縱、橫向裂縫。目前異型鋼伸縮縫在行車荷載作用下縱向裂縫分布廣泛,d< 0.3mm細裂縫平均1～2m一條。異型鋼伸縮縫快速水泥修復,能快速、經濟有效的解決伸縮縫砼破損、露筋、型鋼松動等病害,但修復后在鋼纖維混凝土砼內部及與原伸縮縫砼交接處容易產生縱向裂縫。

三、出現裂縫的原因

1.施工質量較差

(1)鋼筋設置嚴重不足,Φ12橫向鋼筋原要求布置兩根,實際布置僅一根,甚至是沒有布置,影響伸縮縫整體性。

(2)異型鋼的U型錨筋與橋臺、梁板的門字性鋼筋焊接不牢固,基本采用點焊;U型錨筋與橋臺、梁板預埋的門字形鋼筋脫離現象較多。異型鋼僅依靠錨筋與混凝土之間的咬合力受力,易引起異型鋼與混凝土分離。

(3)水泥砼未添加鋼纖維導致抗壓韌性能不足,在行車荷載的反復作用下容易引起混凝土破損、開裂。

2.快速水泥砼修復時施工要點把關不牢

未按照生產配和比施工,各項材料添加數量不準確;施工結束后養護方式不妥,開放交通過早。導致快速水泥修復質量不高,后期迅速產生裂縫。這是控制伸縮縫后期裂縫出現的重中之重。

四、改進措施

1.修復異型鋼伸縮縫的各項病害

(1)針對橫向鋼筋布置不足,補足φ12橫向鋼筋,由于快速水泥砼僅修復破損部分,無法從伸縮縫外側將整根鋼筋插入伸縮縫內,采用兩段鋼筋分別插入,兩段鋼筋之間單面焊,搭接10d,并通過焊接連接牢固。

(2)針對連接鋼筋布置不足及焊接不牢固,采用七字形鋼筋、一字形鋼筋兩種形式進行補強。一字形鋼筋主要是設置于異型鋼上,用于加強對異型鋼支撐作用;七字形鋼筋主要設置于異型鋼U型錨筋上,若U型錨筋與門字形預埋筋間距過大可設置于兩者的縫隙之間,用于加強異型鋼與預埋鋼筋之間的連接強度,布置數量以確保異型鋼不松動為準。

(3)針對混凝土未添加鋼纖維,抗壓韌性能不足,導致裂縫普遍產。采用選用快速水泥鋼纖維混凝土。鋼纖維混凝土的纖維體積率為1%,較之普通混凝土,抗拉強度提高40%～80%,抗彎強度提高60%～120%,抗剪強度提高50%～100%,抗壓韌性卻大幅度提高。

生產配合比

材料名稱水泥黃砂石子水鋼纖維減水劑配合比1 1.23 2.38 0.35 0.1 0.02重量(kg) 100 123 238 35 10 2一包水泥摻量(kg) 25 30.75 59.5 8.75 2.5 0.5

2.嚴格控制快速水泥砼修復時施工要點

(1)明確施工順序及其要點。快速水泥修復異型鋼伸縮縫應按照如下施工順序進行施工:鑿除破損伸縮縫—清理槽口內雜物—焊接鋼筋—灑水濕潤槽底壁—攪拌水泥砼—澆筑并振搗密實—抹面收光—灑水養護。

(2)鑿除破損伸縮縫。采用切割機將破損混凝土切縫,確保接頭部分寬15cm以上,縫深控制3～4cm左右,以免新舊混凝土交接處過于光滑;使原砼梁板內和混凝土臺背內主筋外露并鑿除所有松動部分。

(3)清理槽口內的雜物。使用空壓機將槽底及槽壁,由其是伸縮縫內的雜物、廢料等清理干凈。

(4)鋼筋焊接。在槽口內設置Φ12鋼筋橫向鋼筋及七字形與一字形兩種連接鋼筋,控制好焊接長度及焊縫飽滿度,確保錨固強度和使用效果。

(5)灑水濕潤槽底及槽壁。鋼筋補足及焊接完畢后用清水對槽底及槽壁進行灑水沖洗,使其濕潤便于水泥混凝土的粘結。

(6)拌制水泥混凝土。拌制水泥混凝土時拌制時嚴格按照配合比進行,均勻拌和。拌制混凝土時須注意如下幾點:①預先稱量石子黃沙:石子、黃沙數量相對較大,為加快施工進度,確保足夠的養護時間,不便于現場稱量,在施工前按照每袋黃沙30kg,每袋石子30kg裝袋。施工時直接將一袋袋石子、黃沙倒入拌和鋼板上即可。②采用性能良好的優質材料:快速水泥是伸縮縫修復質量的關鍵,采用上海雙鶴特種水泥有限公司制造的S型瞬凝水泥;采用ZWL-1V型低氯高效減水劑,降低用水量,改善水灰比和混凝土的和易性,降低混凝土收縮,提高抗凍融能力和抗碳化能力;采用鋼錠銑削型鋼纖維。③充分拌合:準確添加各種組份,尤其是水泥、減水劑含量,干拌2～3mim使各種組份分布均勻?；炷翝癜杓铀宽氝M行嚴格控制,不得拌制過濕導致混凝土離析,充分拌和混凝土4min以上以免產生細裂紋影響施工質量。

(7)澆筑并振搗密實。澆筑時應略高于原路面便于抹面收光。采用振搗器振搗時宜“快進慢出”,以出現細密氣泡為宜,表面浮漿應去除干凈,原伸縮縫交接處應適當加強,避免產生振搗坑以保證其整體性。

(8)抹面收光。澆筑后采用粗糙的塑料工具、光滑的鐵制工具分兩次抹平。初凝后立即收光。

(9)灑水養護。砼初凝后,及時灑水養護,覆蓋土工布保濕,避免養護過程中裂縫的形成。養護時間須確保4個小時以上。

五、實施效果

通過嚴格執行上述措施,對伸縮縫快速水泥砼修復質量進行了檢查后,發現修復后的伸縮縫各項性能均達到規范、合同要求,且后期基本上不再產生裂縫。

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