淺談某預應力砼高架橋箱體開裂及處理

張勇

（山西交通職業技術學院，山西 太原 030031）

淺談某預應力砼高架橋箱體開裂及處理

張勇

（山西交通職業技術學院，山西 太原 030031）

高架橋是現代城市快速發展下為緩解交通擁擠、疏散交通密度、提高運輸效率而同時又節省用地的必然產物。高架橋不僅承擔較大的交通量，同時它在橋型、墩柱類型、橋面鋪裝、防護以及排水上還要體現城市的特點。隨著城市生活節奏的不斷加快，城市交通量給高架橋帶來了嚴峻的考驗，加上設計、施工以及養護上的紕漏，高架橋承重結構的開裂病害現象日趨常見。

高架橋；預應力砼；箱體開裂

一、工程案例簡介

該高架橋位于大運高速羅成至夏家營段，起點樁號k4+091.4,終點樁號k6+703，擔負著太原至運城、太原至離石兩條主干線高速公路的運輸任務。該橋上部結構由裝配式預應力砼連續箱梁和現澆預應力砼變截面連續箱梁組合而成；下部結構為柱式墩，樁基礎；橋面凈寬2×13米，按雙向六車道設計，設計荷載為汽車——超20級、掛車—120，地震基本烈度為VIII度。經過6年多時間的運營，該橋整體箱梁腹板存在較多豎向裂縫（約30多條），底板存在橫向裂縫，局部豎向裂縫與底板橫向裂縫貫通，縫最寬0.35mm，另外，頂板存在橫向裂縫，個別底板存在縱向裂縫，給該橋的正常運營帶來了嚴重的安全隱患。

二、梁體裂縫成因分析

1.梁體內積水產生裂縫：由于該橋較長，在立面曲線上存在平坡和谷峰段，同時橋面較寬而橫坡較小，再加上存在設計和施工中馬虎未預設透氣排水孔的現象，導致橋面積水入滲箱體形成積水，積水不僅增加了梁體自重，同時與砼結晶產生內應力，引起銹蝕鋼筋，最終使砼產生松動開裂。

2.荷載引起的裂縫：本橋設計時是按舊的橋梁規范取用的設計荷載值，沒有兼顧橋梁的可持續發展。隨著公路運輸量大幅增加，車輛荷載的超載現象非常普遍，貨運機動車單車重量已遠遠超過設計規范的設計值，這直接導致作為承重結構的箱梁工作時承受著超過設計允許的荷載量而出現了超過限值寬度的裂縫。

3.施工中由于場地條件受限以及城市交通壓力大的影響，導致施工中整體現澆梁體時支架的預壓度不夠而使砼初凝階段受支架不均勻沉積影響而開裂；以及在底板澆筑砼階段振搗不到位、砼養護階段拆模時間較早導致砼開裂。

4.后期預應力損失以及箱室內外溫度差產生較大溫度應力等使梁體開裂。

三、裂縫處理方法

（一）縫寬小于0.2mm的裂縫進行封閉處理即可。對砼表面進行處理，清除松散灰漿、沙粒、油垢，使砼表面保持干凈，并使裂縫處于干燥狀態，然后用砼修補膠（結構膠）進行封縫，封縫范圍為沿裂縫走向寬30mm-50mm，最后再在封縫范圍表面用修補膠涂刷一遍。

（二）縫寬大于0.2mm的裂縫采用壓力灌漿法灌注砼裂縫灌縫膠。

1.灌封膠性能指標應滿足下表要求：

性能項目 性能要求 試驗方法標準膠體抗拉強度（MPa） ≥30 GB/T2568膠體抗彎強度（MPa） ≥10，且不得脆性破壞 GB/T2568與砼的正拉黏結強度（MPa） ≥2.5，且為砼內聚破壞

2.施工工序：首先用角磨機或鋼絲刷沿裂縫走向清理寬度約5cm范圍的砼表面，使砼表面保持清潔。用錘子和鋼釬鑿除兩側松散的砼塊和沙粒，露出堅實的砼面，用略潮濕的抹布清除表面浮塵并徹底晾干，用丙酮除去表面油垢，若縫內潮濕要等其充分干燥，必要時可噴燈烘干；其次，根據裂縫情況設置灌漿嘴，灌漿嘴沿裂縫走向布置，且裂縫交接處、端處、貫穿處必須設置灌漿嘴，其間距視縫寬一般為20mm-40mm，用結構膠將每個灌漿嘴埋設好；再次，用結構膠封縫，務必做到封縫的嚴密性，封縫完畢后讓結構膠自然固化，在固化過程中切忌水的介入；待結構膠固化后沿縫涂肥皂液，向灌漿嘴內通入壓縮空氣，看縫周圍是否冒泡以檢驗封縫的嚴密性；最后接通管路，向管嘴內吹入壓縮空氣對裂縫吹掃，開啟灌漿機，以0至設計要求的壓力值逐漸增大的方式進行灌漿，達到設計壓力值后持荷，當吸漿率≤0.1L/min時再持荷幾分鐘即可停止灌漿，灌漿結束后立刻拆除管道和設備并清洗干凈，當裂縫內漿液達到初凝不外流時，拆下灌漿嘴，用結構膠將灌漿嘴處封平即可。

為適應現代社會的快速發展，城市交通已儼然向“天上地下”發展。而高架橋作為交通向“天上”發展的一種重要方式，既要與城市環境融合，又要控制其主梁產生裂縫，使這類橋發揮其最大的功效，因此，我們必須在設計和施工等方面多做預防性考慮。

TU

A

1673-0046（2011）03-0172-01