混凝土桥梁结构裂缝产生原因及防治措施

时间:2016-09-07 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:桥梁的装饰大多数都是将混凝土直接裸露在外,形成的直接的装饰效果,有的则直接在桥梁的上面涂装了一层防水涂料,但经过岁月以及风雨的洗礼之后,大多数的桥梁都经不住岁月的考验,出现了裂缝、

二、裂缝的处理措施

(一)工程概况

某工程桥梁跨径为20m、8孔的钢筋混凝土T梁,因为该桥梁修建时间较长,无论是施工质量还是技术措施均有一定的问题,加之日益增加的交通量,造成桥梁的承载力不足,尤其是产生裂缝后影响到了结构的耐久性、强度、刚度以及外观。通过对该桥梁进行全面的病害检查,做了相关的检测研究,发现T梁底板处存在大量横向裂缝,而腹板则出现斜裂及竖向裂缝等问题。底板的裂缝宽度约为0.2到 0.4mm,而且一些裂缝已经贯通了底板。

(二)问题分析及处理策施

1、裂缝的主要成因分析

首先来看一下垂直裂缝的成因:由该桥出现垂直裂缝的部位来看,结构截面中点是裂缝的最大值,不只是中部一处有裂缝,而且出现了数条有规律性的裂缝。这是由于中部出现第一条裂缝时,结构就会为两块,每块中部的最大应力值均比混凝土的抗拉强度要大,因此又分裂为两部分,直至中部的拉应力小于混凝土抗拉强度为止。其次为产生横向裂缝的原因:这是由于断面的强度不够,造成验算裂缝时无法满足实际的要求。有些断面有尺寸不够、混凝土标号较低以及受力钢筋不足等问题。如果截面的正应力超出限定值,就会在正弯矩下缘和负弯矩上缘出现裂缝,这种裂缝的特点就是由一侧向外延伸,直至贯通全截面,如果严重时会沿着腹板垂直上升,在集中弯矩附的分布。如果主拉应力超出限度,裂缝会呈现出从腹板中部向上、下缘延伸的特点,并且大概为45°方向。第三,纵向裂缝的成因:出现这种问题主要是因为结构的配筋不合量,构造腹板的钢筋密度不够。

2、处理措施

第一,处理表面的裂缝时,先沿着裂缝的走向采用人工凿出一条约3公分的坎口,采用高压压注环氧砂浆的方法,按照裂缝宽度的大小进行胶液的灌注,在灌注过程中要进行适当的调整,按照自下往上的顺序进行施工。灌浆的基本流程如下:先对裂缝的表面进行处理,然后把压浆咀埋设好;封闭裂缝后要进行仔细检查,然后进行压浆液的配置,再进行压力灌浆,进行封口后再进行最后的外观处理。


桥梁混凝土修补

   

第二,一些细小的裂缝通过表面处理将其进行封闭即可,表面处理的过程如下:先用钢丝刷把混凝土表面做打毛处理,然后用水清洗干净自然干燥,接下来在裂纹表面铺涂装清水混凝土保护剂底漆即可。

第三,一些宽度比较大但是在剔槽是不会对已施加的预应力损失产生影响裂缝,可以通过充填的方法进行处理。其处理过程如下:在混凝土的表面沿着裂缝的两侧挖凿出两条沟槽,将中间部分剔除,使其形成“V”形槽,并将其清理干净,用水冲湿,接下来刷素水泥浆,再将膨胀砂浆填充进去,在表面抹压湿面进行养护。


第四,在处理剥落或者露筋等部位时,可以采用梁底添置钢筋的方法进行加固,其过程如下:首先清除钢筋的锈迹,凿掉已经松动的保护层,如果露出主筋则把原箍筋切断拉直;接下来把需要补充的钢筋缠上或者焊接在暴露的原有主筋之上;第三步进行箍筋的恢复,即接长原箍筋并焊接成型。此外,如果损坏的面积不大,则利用环氧砂浆进行修补即可,如果损坏的面积过大,则采用高标号的水泥砂浆进行喷注。最后进行混凝土保护层的浇筑,材料为环氧树脂混凝土。

桥梁在成桥运营中,由于自然环境和使用环境的变化,结构不可避免会产生损伤和性能指标的退化,导致桥梁结构产生病害、出现缺陷,严重影响桥梁正常使用。为了保证交通畅通,就需要对桥梁进行维修、加固和改造。


混凝土桥梁的病害表现在外观特征上有:混凝土破损、梁体裂缝、柱墩裂缝、钢筋锈蚀、基础冲刷、支座病害、桥面铺装破损、伸缩缝损坏及防撞护栏破损等。


一、钢筋混凝土T型桥病害处理的重要性

随着我国经济实力的增强,人民收入的不断提高,人们对生活质量的要求也是愈来愈高,车辆已成为人类在生活中所追求的消费品之一,越来越多的人通过各种各样的消费方式拥有了自己的私家车,也就因此使得我国公路的交通量在不断的增大,伴随着这种发展现状,车辆的荷载度是越来越高,对公路及桥梁的损坏也是越来越严重,使得公路及桥梁的使用寿命达不到预期的使用寿命。为了给社会人们群众提供优质和高效的通行和通车环境,保障通行通车的畅通性,我们必须对受损的公路及桥梁进行及时性的修复,以保证人民日常生活的正常秩序不被打破。一旦公路桥梁出现病害,就极有可能出现交通堵塞和交通事故的发生,不仅会给人民的日常生活造成影响,威胁到人民生命及财产的安全,同时也会对国家经济的发展造成一定的阻碍。因此,对公路桥梁的病害进行及时性的处理是非常重要的,不仅是人民生活正常进行的需要,同时也是国家经济发展的需要。而对于钢筋混凝土T型桥梁,由于其结构的特殊性,更是众多类型桥梁中较为容易出现病害的桥梁之一,因此,加强对钢筋混凝土T型桥病害的及时性处理更是公路桥梁病害修复工作中的重中之重。
        

二、钢筋混凝土T型桥常见的病害

以福安溪潭桥为例,该桥梁的具体状况如下:福安的溪潭桥修建于一九六五年,所处的位置为S302线K30 256处,其上部结构为8×11.3米的钢筋混凝土T型桥,桥面宽为6 2×0.25米,桥长为90.5米,下部结构为U型桥台、柱式墩、扩大基础。该桥梁的原设计荷载为:汽—13,拖—60。随着我国经济的发展和人民生活的改善,我国桥梁的通车量是越来越大,同时,也因为福安的溪潭桥的建设时间的缘故,导致该桥存在着许许多多的病害,具体表现为以下几个方面:
       

2.1混凝土剥落

在溪潭桥中,混凝土剥落主要表现为:T梁的底板、腹板及翼缘板等位置的混凝土结构,其表面出现了剥落、破损及麻面现象,如图1所示。处于大气环境下的T型桥梁,导致桥梁的混凝土剥落的原因主要是因为:用于保护钢筋的混凝土保护层,在空气中被碳化,降低了混凝土的碱性,致使混凝土结构出现了裂缝,而空气中的水分和氧气透过保护层深入到混凝土结构里的钢筋表面,与钢筋产生化学反应,加大了混凝土结构里的钢筋的体积,继而使的混凝土表面的裂缝因体积的膨胀而加大,最终就导致了混凝土剥落。

2.2钢筋锈蚀

在溪潭桥中,钢筋锈蚀主要表现为:T梁底板、腹板等位置,由于混凝土的剥落,导致钢筋外露,最终使得钢筋发生锈蚀,如图2所示。钢筋发生锈蚀属于电化学的过程,钢筋之所以会发生锈蚀除了跟钢筋自身的性能有关之外,同时也

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