預應力混凝土箱梁非結構性裂縫處治分析

（河南省新開元路橋工程咨詢有限公司，河南 鄭州 450047）

1 工程基本情況

1.1 技術標準

橋梁位于某干線公路，橋梁荷載等級為公路一Ⅱ級。橋凈寬-8+2×0.5米護欄。該橋采用3-30m的預應力混凝土箱梁，橋梁斜度70°，全長95m，為中型橋。下部結構型式為樁柱式基礎。上部結構為后張法預應力砼組合箱梁，預制箱梁共9片，全部為30m后張法預制箱梁，箱梁采用先簡支后連續結構。

1.2 材料及施工

預應力混凝土箱梁C50級、鋼絞線強度1860Mpa，混凝土坍落度7～9cm，水泥孟電PO.52.5，骨料粒徑5～20mm，摻減水劑、引氣劑、預應力混凝土箱梁采用后張法施工，混凝土箱梁預制時間2011年3月-6月。橋梁2012年7月安裝完工后經檢查發現橋梁腹、底板普遍存在裂縫，并提請檢測。

2 檢測過程及結論

2.1 檢測方法

按照《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》(CECS21:2000)要求，對委托方指定箱梁的裂縫深度使用非金屆超聲波檢測儀進行檢測，裂縫寬度用裂縫觀測儀直接讀取，裂縫所處位置用鋼卷尺進行測量。

2.2 檢測依據

《超聲法檢測混凝土缺陷技術規程》(CECS21:2000)。

2.3 檢測結果

2.3.1 公路橋，橋梁腹、底板普遍存在橫向裂縫，中跨中梁右端存在滴水現象。

2.3.2 預應力混凝土箱梁，橋梁腹板裂縫，裂縫寬度0.12～0.26mm，深度29～17.2mm，長度160～250cm；橋梁底板板裂縫，裂縫寬度0.04～0.26mm，深度19～180mm，長度160～340cm。

3 初步分析及原因

裂縫是由變形引起的為非結構性裂縫，指變形得不到滿足，在構件內部產生自應力，當該自應力超過混凝土允許應力時，引起混凝土開裂。引起該類裂縫的原因主要有：混凝土澆筑后處于塑性階段，混凝土分層澆注過快，混凝土骨料沉落硬化前沉實不足，硬化前后沉實過大，下沉受鋼筋阻檔，沿鋼筋方向裂縫；混凝土凝固過程中因收縮而產生裂縫。結構隨著溫度的變化受到約束時，在混凝土內部產生應力，當此應力超過混凝土抗裂強度，混凝土便開裂，即產生溫度裂縫；混凝土是一種脆性材料，抗拉強度較低，混凝土澆注后若沒有采取有效的措施，降低混凝土內外部溫差或采取養護措施不當，使混凝土產生溫度收縮裂縫；養護不周，時干時濕，表面干縮變形也會導致裂縫的發生，因此施工中要最大限度的降低溫差和減少收縮。

4 處理方案

4.1 技術規范依據

4.1.1 中國交通部.(JTGHll-2004)公路橋涵養護技術規范。

4.1.2 中國工程建設標準化協會.(CECS25:90)混凝土結構加固技術規范。

4.1.3 中國交通部(JTG/TJ22-2008)公路橋梁加固設計規范。

4.2 工藝要點

4.2.1 材料主要技術性能

(1)極強的滲透力，黏度低，能注入0.1mm寬的微裂縫。(2)不含揮發性溶劑，硬化時收縮小。(3)結構灌縫粘接強度高，韌性及抗沖擊性好。(4)獨特的高性能聚合物增韌改性技術，耐沖擊、抗疲勞，特別適合于橋梁、碼頭等動荷載加固。(5)抗老化性及耐介質(酸、堿及水等)性好。

4.2.2 適用條件

(1)廣泛應用于混凝土橋梁、房屋、水利、路面等工程中裂縫注膠修補，混凝土非活動細小裂縫(縫寬0.1～2mm)補強注膠修補。(2)混凝土內部蜂窩、疏松等缺陷的補強注膠修補。(3)施工環境干燥、通風，粘貼面潔凈、干燥、無油污。(4)固化環境溫度不低于-15℃。

技術性能要求。丙烯酸酯裂縫修補膠技術性能符合國家標準《混凝土結構加固設計規范》(GB50367-2006)和交通部行業標準《公路橋梁加固設計規范》(JTG/TJ22-2008)要求。

4.2.3 使用方法與施工要點。

(1)裂縫調查。全面查清裂縫的性質(裂縫的長度、寬度、深度、走向、貫穿及漏水情況)，以便確定處理方案。

(2)裂縫處理。對較小的混凝土構件裂縫，用鋼絲刷等工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，刷去浮灰；用酒精或丙酮沿著裂縫兩側2～3cm范圍擦拭干凈。對稍大的混凝土構件中較深的裂縫，為達到有效封縫，可沿裂縫鑿“V”形槽。對體積較大的混凝土構件或較深的裂縫，可沿裂縫采取鉆孔灌漿，以使漿液進入裂縫有更廣的通路。

(3)設置灌漿嘴。在裂縫的交錯處、裂縫較寬處及裂縫端部等位置必須設置灌漿嘴。灌漿嘴的間距可根據裂縫大小、走向及結構形式而定，一般灌漿嘴間距為30～50cm。在一條裂縫上必須設置有進漿口、排氣口或出漿口。灌漿嘴可先采用裂縫封閉膠粘貼在預定位置，也可在封縫時一同粘貼。應特別注意防止堵塞灌漿嘴。

(4)封縫。封縫質量的好壞直接影響灌漿效果與質量，應特別予以重視。裂縫的封閉可使用裂縫封閉膠，按推薦配膠比例稱取并調配出裂縫封閉膠，用油灰刀沿裂縫往復涂刮后均勻涂抹一層厚約1～2mm、寬不小于30mm的膠泥，注意防止小氣泡或密封不嚴。

(5)封縫檢驗。一般情況下，采用裂縫封閉膠封縫12小時后即可進行試漏檢驗，以檢查裂縫的密封效果及貫通情況，以確保注膠效果。

(6)配制灌漿膠液。根據估計的灌膠量，按推薦配膠比例準確稱量膠液、專用稀釋劑、專用固化劑和專用促進劑待用；先將固化劑投入裝有稀釋劑的容器內，攪拌均勻使其充分溶解其中；再將溶解好的稀釋劑與固化劑的混合液倒入膠液中，充分攪拌；最后將促進劑滴加到混合膠液中，邊滴加邊攪拌，使其充分混合均勻；從滴加促進劑并混合攪拌開始，注膠的操作應在膠液適用期內完成(25.C時約為90min)。

4.2.4 使用過程中的注意事項

(1)施工中必須保持工作面干燥，潮濕的施工面不可使用。(2)使用過程中應避免固化劑與促進剖直接接觸。(3)取膠和取料的器具應分開，不能混用。包裝開封后注意密封。(4)攪拌應充分、均勻，否則將影響材料性能。(5)本產品施工人員應采取必要的安全防護措施(如配戴口罩、手套、護目鏡、安全帽等。

結語

混凝土橋梁的病害處理措施應是針對結構裂縫或毛細孔道的處理，聚合物修補是一種既具有高分子材料的粘接性，又具有無機材料耐久性的新型混凝土修補材料；抗壓強度高，固化迅速，粘接性能好；有很好的保水性能和抗裂性、高耐堿性、耐紫外線；操作簡便，，健康環保。使施工步驟變得簡單、方便、縮短了工期，提高原結構的密實度和防水抗滲性能。

[1]鄧超.K-801膠在墩臺裂縫灌漿加固中的應用[J].黃河水利職業技術學院學報2010（03）.

[2]岳英龍，李劍慧，蘭傳波.三股線高架橋加固設計研究[J].煙臺職業學院學報2010（02）.