预应力混凝土箱梁非结构性裂缝处治分析

（河南省新开元路桥工程咨询有限公司，河南 郑州 450047）

1 工程基本情况

1.1 技术标准

桥梁位于某干线公路，桥梁荷载等级为公路一Ⅱ级。桥净宽-8+2×0.5米护栏。该桥采用3-30m的预应力混凝土箱梁，桥梁斜度70°，全长95m，为中型桥。下部结构型式为桩柱式基础。上部结构为后张法预应力砼组合箱梁，预制箱梁共9片，全部为30m后张法预制箱梁，箱梁采用先简支后连续结构。

1.2 材料及施工

预应力混凝土箱梁C50级、钢绞线强度1860Mpa，混凝土坍落度7～9cm，水泥孟电PO.52.5，骨料粒径5～20mm，掺减水剂、引气剂、预应力混凝土箱梁采用后张法施工，混凝土箱梁预制时间2011年3月-6月。桥梁2012年7月安装完工后经检查发现桥梁腹、底板普遍存在裂缝，并提请检测。

2 检测过程及结论

2.1 检测方法

按照《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)要求，对委托方指定箱梁的裂缝深度使用非金届超声波检测仪进行检测，裂缝宽度用裂缝观测仪直接读取，裂缝所处位置用钢卷尺进行测量。

2.2 检测依据

《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)。

2.3 检测结果

2.3.1 公路桥，桥梁腹、底板普遍存在横向裂缝，中跨中梁右端存在滴水现象。

2.3.2 预应力混凝土箱梁，桥梁腹板裂缝，裂缝宽度0.12～0.26mm，深度29～17.2mm，长度160～250cm；桥梁底板板裂缝，裂缝宽度0.04～0.26mm，深度19～180mm，长度160～340cm。

3 初步分析及原因

裂缝是由变形引起的为非结构性裂缝，指变形得不到满足，在构件内部产生自应力，当该自应力超过混凝土允许应力时，引起混凝土开裂。引起该类裂缝的原因主要有：混凝土浇筑后处于塑性阶段，混凝土分层浇注过快，混凝土骨料沉落硬化前沉实不足，硬化前后沉实过大，下沉受钢筋阻档，沿钢筋方向裂缝；混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。结构随着温度的变化受到约束时，在混凝土内部产生应力，当此应力超过混凝土抗裂强度，混凝土便开裂，即产生温度裂缝；混凝土是一种脆性材料，抗拉强度较低，混凝土浇注后若没有采取有效的措施，降低混凝土内外部温差或采取养护措施不当，使混凝土产生温度收缩裂缝；养护不周，时干时湿，表面干缩变形也会导致裂缝的发生，因此施工中要最大限度的降低温差和减少收缩。

4 处理方案

4.1 技术规范依据

4.1.1 中国交通部.(JTGHll-2004)公路桥涵养护技术规范。

4.1.2 中国工程建设标准化协会.(CECS25:90)混凝土结构加固技术规范。

4.1.3 中国交通部(JTG/TJ22-2008)公路桥梁加固设计规范。

4.2 工艺要点

4.2.1 材料主要技术性能

(1)极强的渗透力，黏度低，能注入0.1mm宽的微裂缝。(2)不含挥发性溶剂，硬化时收缩小。(3)结构灌缝粘接强度高，韧性及抗冲击性好。(4)独特的高性能聚合物增韧改性技术，耐冲击、抗疲劳，特别适合于桥梁、码头等动荷载加固。(5)抗老化性及耐介质(酸、碱及水等)性好。

4.2.2 适用条件

(1)广泛应用于混凝土桥梁、房屋、水利、路面等工程中裂缝注胶修补，混凝土非活动细小裂缝(缝宽0.1～2mm)补强注胶修补。(2)混凝土内部蜂窝、疏松等缺陷的补强注胶修补。(3)施工环境干燥、通风，粘贴面洁净、干燥、无油污。(4)固化环境温度不低于-15℃。

技术性能要求。丙烯酸酯裂缝修补胶技术性能符合国家标准《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)和交通部行业标准《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)要求。

4.2.3 使用方法与施工要点。

(1)裂缝调查。全面查清裂缝的性质(裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水情况)，以便确定处理方案。

(2)裂缝处理。对较小的混凝土构件裂缝，用钢丝刷等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物，刷去浮灰；用酒精或丙酮沿着裂缝两侧2～3cm范围擦拭干净。对稍大的混凝土构件中较深的裂缝，为达到有效封缝，可沿裂缝凿“V”形槽。对体积较大的混凝土构件或较深的裂缝，可沿裂缝采取钻孔灌浆，以使浆液进入裂缝有更广的通路。

(3)设置灌浆嘴。在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部等位置必须设置灌浆嘴。灌浆嘴的间距可根据裂缝大小、走向及结构形式而定，一般灌浆嘴间距为30～50cm。在一条裂缝上必须设置有进浆口、排气口或出浆口。灌浆嘴可先采用裂缝封闭胶粘贴在预定位置，也可在封缝时一同粘贴。应特别注意防止堵塞灌浆嘴。

(4)封缝。封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量，应特别予以重视。裂缝的封闭可使用裂缝封闭胶，按推荐配胶比例称取并调配出裂缝封闭胶，用油灰刀沿裂缝往复涂刮后均匀涂抹一层厚约1～2mm、宽不小于30mm的胶泥，注意防止小气泡或密封不严。

(5)封缝检验。一般情况下，采用裂缝封闭胶封缝12小时后即可进行试漏检验，以检查裂缝的密封效果及贯通情况，以确保注胶效果。

(6)配制灌浆胶液。根据估计的灌胶量，按推荐配胶比例准确称量胶液、专用稀释剂、专用固化剂和专用促进剂待用；先将固化剂投入装有稀释剂的容器内，搅拌均匀使其充分溶解其中；再将溶解好的稀释剂与固化剂的混合液倒入胶液中，充分搅拌；最后将促进剂滴加到混合胶液中，边滴加边搅拌，使其充分混合均匀；从滴加促进剂并混合搅拌开始，注胶的操作应在胶液适用期内完成(25.C时约为90min)。

4.2.4 使用过程中的注意事项

(1)施工中必须保持工作面干燥，潮湿的施工面不可使用。(2)使用过程中应避免固化剂与促进剖直接接触。(3)取胶和取料的器具应分开，不能混用。包装开封后注意密封。(4)搅拌应充分、均匀，否则将影响材料性能。(5)本产品施工人员应采取必要的安全防护措施(如配戴口罩、手套、护目镜、安全帽等。

结语

混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理，聚合物修补是一种既具有高分子材料的粘接性，又具有无机材料耐久性的新型混凝土修补材料；抗压强度高，固化迅速，粘接性能好；有很好的保水性能和抗裂性、高耐碱性、耐紫外线；操作简便，，健康环保。使施工步骤变得简单、方便、缩短了工期，提高原结构的密实度和防水抗渗性能。

[1]邓超.K-801胶在墩台裂缝灌浆加固中的应用[J].黄河水利职业技术学院学报2010（03）.

[2]岳英龙，李剑慧，兰传波.三股线高架桥加固设计研究[J].烟台职业学院学报2010（02）.