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桥梁加固 桥梁空心板裂缝处理方案

裂缝出现的原因分析

㈠、结构原因

空心板梁属于空心薄壁构件，其底板厚度较薄(本桥为12cm)。薄壁结构在纵向受力时其截面将发生畸变变形，同时在底板上下缘产生畸变弯曲应力，当畸变拉应力超过混凝土的抗拉强度时，势必底板产生纵向开裂。故从结构上来看，由于空心板底板厚度较薄，实际施工中其砼不易控制，当底板砼不良时，则极易产生纵向裂缝。

㈡、预应力工艺本身的原因

本桥的20m空心板为预应力砼结构。正常状态下施加预应力时，预应力将对截面产生轴向压力和弯矩，由于混凝土材料的泊松效应，在轴向压力作用下，底板将产生横向拉应力，此应力与截面的畸变应力组合后往往大于混凝土的抗拉强度，这也可能是产生纵向裂缝较为普遍的原因之一。另外，预应力管道如果定位不牢，预应力钢束在浇筑混凝土中出现水平向的横移，则张拉钢束时预应力的径向力也可能底板出现局部开裂。

㈢、施工原因

1、砼配合比的原因

砼配料不准确，水灰比过大，凝结后产生干缩裂缝。

2、砼下料的原因

空心板芯腔范围内的底板局部钢筋集中交叉处钢筋净距小，致砼粗骨料难以下去，混合料中细骨料和砂浆集中，含水量偏大，故砼凝结后产生较多的横向干缩裂缝。

3、砼养护的原因

梁板砼浇筑完成后，芯腔未及时进行封闭并充水养护，致梁体水分蒸发较快而产生干缩裂缝。

4、支座安装的影响

本桥空心板采用两端四个支座四点支撑的受力，当四个板式橡胶支座中的一个或多个出现局部脱空、整体脱空时，则梁体的受力偏移设计意图，空心板梁约束扭转内力加大，在约束扭转的作用下截面同样产生畸变弯曲应力，这也可能是引起空心板梁底板纵向裂缝的原因之一。

㈣、方面的原因

目前公路上的车辆普遍存在超载的问题，这也可能是引起空心板梁底板纵向裂缝的原因之一。

裂缝修复处理方案

根据本工程位于沿海地区的实际情况，在参考有关文献资料及有关专家的基础上，本工程梁板的裂缝宽度限值取为0.15mm。根据裂缝宽度的不同，分别采用不同的进行处理。

㈠、施工

1、环氧树脂胶涂刷封闭法

此法用于裂缝宽度＜0.15mm的裂缝处理，

具体做法为：首先沿裂缝处剔除疏松不实之部位，擦净表面浮尖并保持干燥；再按配合比（环氧树脂: 固化剂=100:3）调配封闭胶（以环氧树脂为主，配以多种复合性能的固化剂、改性剂等材料混合而成）并搅拌均匀；再用腻子等工具，将封闭胶均匀涂刮于裂缝处，砼有缺损处应填满、压实、刮平；沿裂缝涂刮时，一般宽度≮5cm、厚度≮3mm,中心部位略厚，刮向两边渐薄。

2、、压力灌浆 粘贴碳纤维布法

此法用于裂缝宽度≥0.15mm的裂缝处理，

裂缝清理→粘贴注浆嘴和封闭裂缝→试漏→配制注浆液→压力注浆→二次注浆→清理表面

1. 正确观察裂缝宽度；

2. 基层处理：裂缝表面的灰尘,油污；

3. 确定注入口：一般按20～30cm距离设置设一个注入口,注入口位置尽量设置在裂缝较宽,开口较通畅的部位,贴上胶带,预留；

4. 封闭裂缝：采用午晟智造®快干型封缝胶,沿裂缝表面涂刮,留出注入口；

5. 安设塑料底座：揭去注入口上胶带,用封缝胶将底座粘于注入口上；

6.安设灌浆器：将配好的灌浆树脂注入软管中,把装有树脂的灌浆器旋紧于底座上；

7.灌浆：松开灌浆器弹簧,确认注入状态,如树脂不足可补充再继续注入；

8.注入完闭：待注入速度确认不再进胶后,可拆除灌浆器,用堵头将底座堵死；

9.树脂固化后敲掉底座及堵头,清理表面封逢胶。

2、粘贴碳纤维布

为了裂缝的进一步扩展，采用横向跨缝粘贴碳纤维布的进行加固。碳纤维布采用午晟智造®300g/m2级；宽度为100cm，骑缝设置；粘贴长度与裂缝同步；粘贴层数为一层。

①、施工工艺流程
表面处理→涂刷底胶→修补找平→胶料配制→粘贴碳纤维→表面防护→检验

②、施工
　　　 a.基面处理：由于使用碳纤维布材的目的在于改进结构构件，应确保基面平整从而保证能将荷载从布料传递至结构表面。处理部分有尖锐棱角的构件并打磨成圆角，较小内径为20mm。粘贴部位混凝土表面浮浆、油污、杂质，若表面有蜂窝、裂缝，应进行修补，使结构本体后，吹净，并用擦净。碳纤维材料擦除表面浮灰。
　　　 b.涂刷底胶：把按比例充分搅拌调制后的底胶，均匀涂布在砼表面。
　　　 c.修补找平：完成上述工序后，砼表面若有凹凸，用修补胶涂抹找平。
　　　 d.胶料配制：按称量比例调制粘结胶，调制前对甲、乙两组分别搅拌，混入后再充分搅拌。
　　　 e.粘贴碳纤维：按设计要求的尺寸裁剪碳纤维，将配制后的粘结胶均匀涂抹粘贴部位的混凝土面上。将裁剪好的碳纤维敷设在涂好粘结胶的基层上，并用滚筒沿碳纤维纤维方向多次滚压，使粘结胶充分浸透纤维中。
　　　 f.表面防护：在粘贴的碳纤维较后一层均匀涂抹一道粘结胶。
　　　 g.检验：粘贴碳纤维完工经固化后，检验粘贴部位密实度，对局部不密实处进行修补。