一、橋梁出現裂縫的原因有哪些
橋梁裂縫都是橋梁建設工程常常遇到的困(kun)難,橋(qiao)梁裂(lie)縫的主要原因繁雜多樣,有(you)時候多種要素互相影響(xiang),常見的原因主要有(you):
1、荷載過大
混凝土橋(qiao)梁靜態,動載荷(he)下(xia)所產生(sheng)的(de)裂(lie)(lie)縫(feng)稱作荷(he)載裂(lie)(lie)縫(feng),荷(he)載裂(lie)(lie)縫(feng)主要是因(yin)為(wei)混凝土承受不住。
2、受熱影響
混凝(ning)土(tu)具備熱變(bian)形和冷收縮的(de)(de)特征(zheng)。當(dang)外界(jie)環(huan)境溫度或內(nei)部環(huan)境溫度變(bian)化時,混凝(ning)土(tu)會出(chu)現形變(bian)。假如形變(bian)受限(xian)制,會產生(sheng)地(di)應力(li)。當(dang)地(di)應力(li)超出(chu)混凝(ning)土(tu)的(de)(de)抗(kang)拉強度時,就容易出(chu)現溫度裂(lie)縫。
3、混凝土收縮
混(hun)凝土收(shou)縮(suo)所引起的(de)裂縫在具體施工(gong)中比(bi)較常見。關鍵因素有(you):水(shui)泥品種、石料類(lei)型、水(shui)泥漿比(bi)重、添加物、維(wei)護保養方(fang)法、環境(jing)因素、振動方(fang)法和時間等。
4、地基變形
橋梁基(ji)(ji)礎(chu)(chu)的(de)(de)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)沉(chen)(chen)降(jiang)或水平位移(yi)在構(gou)造(zao)中產生附(fu)加(jia)應力,超出混凝土(tu)結構(gou)的(de)(de)抗拉強度(du),造(zao)成構(gou)造(zao)裂開。基(ji)(ji)礎(chu)(chu)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)沉(chen)(chen)降(jiang)的(de)(de)主(zhu)要原(yuan)因是:地質勘察(cha)精度(du)低,試驗數據(ju)不(bu)準確;基(ji)(ji)礎(chu)(chu)地質差異(yi)大;構(gou)造(zao)荷載差異(yi)大;構(gou)造(zao)基(ji)(ji)礎(chu)(chu)類(lei)型差異(yi)大;基(ji)(ji)礎(chu)(chu)凍脹(zhang);根(gen)據(ju)山體(ti)滑坡、喀(ka)斯(si)特地貌洞或活斷層的(de)(de)橋梁基(ji)(ji)礎(chu)(chu)不(bu)良。
5、鋼筋腐蝕
為防止(zhi)鋼材(cai)腐蝕(shi),設(she)計(ji)方案(an)時應(ying)控(kong)制裂(lie)縫寬(kuan)度,并(bing)按規范要求(qiu)采用足夠(gou)的(de)保護層(ceng)厚(hou)度。施工過程(cheng)中應(ying)嚴格控(kong)制混凝(ning)土配置(zhi),加固攪拌,確保混凝(ning)土密實,防止(zhi)氧氣(qi)侵入。
6、凍脹
當空氣溫度小(xiao)于零點(dian),飽和(he)水混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)凍(dong)結,自由水變(bian)成冰,體積膨脹9%,進而產生混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)的澎漲地應力。與此同(tong)時(shi),過涼在混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)凝(ning)(ning)(ning)膠孔中的遷移和(he)再(zai)分布也會引起滲透壓力,從而增(zeng)加混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)的膨脹力,降低混(hun)凝(ning)(ning)(ning)土(tu)的強度,造成裂縫。
7、施工材料質量問題
混(hun)凝(ning)(ning)土主要是由混(hun)凝(ning)(ning)土、石(shi)料(liao)、砂、混(hun)合水和外(wai)加劑(ji)組合而成。混(hun)凝(ning)(ning)土結構中(zhong)應用的(de)不合格材料(liao)可能造成構造裂開(kai)。
8、施工工藝質量問題
在混(hun)凝(ning)土結(jie)構(gou)澆筑、構(gou)件制(zhi)造、模板施工、運輸、堆放、裝配、吊裝等過程中,施工工藝(yi)不合理,施工工藝(yi)差,容易產生縱橫裂縫。
二、橋梁修補裂縫的方法有幾種
橋梁在運營后都會受各種主觀客觀因素的影響,橋面會出現一些裂縫,為了確保梁體承載力不受影響,保證橋梁的正常使用功能,需要定期對橋梁裂縫進行修補。橋梁修補裂縫(feng)的方法主要有:
1、表面修補法
適(shi)用(yong)(yong)于(yu)對承載能力沒有(you)影響的表(biao)面裂(lie)縫(feng)的處(chu)理(li),也適(shi)用(yong)(yong)于(yu)大(da)面積細裂(lie)縫(feng)防(fang)滲、防(fang)漏的處(chu)理(li)。
(1)表面涂抹水泥砂漿:將裂(lie)縫(feng)附近的(de)(de)(de)混凝土(tu)表(biao)(biao)面鑿毛,或沿裂(lie)縫(feng)鑿成深15~20mm,寬150~200mm的(de)(de)(de)凹槽,掃(sao)凈并(bing)灑水(shui)濕潤,先刷水(shui)泥(ni)(ni)凈漿(jiang)一(yi)層(ceng),然后用1:2的(de)(de)(de)水(shui)泥(ni)(ni)砂漿(jiang)分2~3層(ceng)涂(tu)抹,總厚度控(kong)制在10~20mm左右,并(bing)用鐵抹抹平壓光(guang)。有(you)防(fang)水(shui)要(yao)求時應用2mm厚水(shui)泥(ni)(ni)凈漿(jiang)及5mm厚1:2的(de)(de)(de)水(shui)泥(ni)(ni)砂漿(jiang)交替抹壓4~5層(ceng),剛性防(fang)水(shui)層(ceng)涂(tu)抹3~4小時后進行覆蓋(gai),灑水(shui)養護。在水(shui)泥(ni)(ni)砂漿(jiang)中(zhong)摻入占水(shui)泥(ni)(ni)重量1~3%的(de)(de)(de)氯化鐵防(fang)水(shui)劑,可(ke)起到促凝和提高防(fang)水(shui)性能(neng)的(de)(de)(de)效果。為(wei)了使砂漿(jiang)與混凝土(tu)表(biao)(biao)面結合良好,抹光(guang)后的(de)(de)(de)砂漿(jiang)面應覆蓋(gai)塑料薄(bo)膜,并(bing)用支撐模板頂(ding)緊加(jia)壓。
(2)表面涂抹環氧膠泥:涂(tu)抹環(huan)氧膠(jiao)泥前,先將裂縫(feng)附近80~100mm寬度范圍內的(de)灰塵、浮(fu)渣用(yong)壓縮空氣吹凈,或用(yong)鋼(gang)絲(si)刷、砂紙、毛(mao)刷清(qing)除干(gan)凈并(bing)洗凈,油(you)污可用(yong)二甲苯或丙(bing)酮擦洗一遍(bian),如表(biao)面(mian)潮(chao)濕,應(ying)用(yong)噴燈烘烤干(gan)燥、預熱(re),以保證(zheng)環(huan)氧膠(jiao)泥與混凝土粘結良(liang)好。若基層難以干(gan)燥,則用(yong)環(huan)氧煤焦油(you)膠(jiao)泥涂(tu)抹。涂(tu)抹時,用(yong)毛(mao)刷或刮板(ban)均勻蘸(zhan)取膠(jiao)泥,并(bing)涂(tu)刮在裂縫(feng)表(biao)面(mian)。
(3)采用環氧粘貼玻璃布:玻(bo)璃布使(shi)用前(qian)應在堿水(shui)中煮沸30~60分鐘,然后用清(qing)水(shui)漂凈并(bing)晾干,以(yi)除去油脂,保證粘(zhan)結。一般貼1~2層玻(bo)璃布。第二層玻(bo)璃布的周邊應比下(xia)面一層寬10~12mm,以(yi)便壓邊。
(4)表面涂刷油漆、瀝青:涂刷前混凝土表面應(ying)干(gan)燥。
(5)表面鑿槽嵌補:沿混凝土(tu)裂(lie)縫鑿一條深(shen)槽(cao)(cao)(cao),槽(cao)(cao)(cao)內(nei)嵌(qian)水(shui)泥(ni)(ni)砂(sha)(sha)(sha)漿(jiang)或(huo)環氧膠泥(ni)(ni)、聚氯(lv)乙烯膠泥(ni)(ni)、瀝青油(you)膏等(deng),表(biao)面作砂(sha)(sha)(sha)漿(jiang)保(bao)護層。槽(cao)(cao)(cao)內(nei)混凝土(tu)面應修理平整并清(qing)洗(xi)干(gan)(gan)凈,不平處用(yong)(yong)水(shui)泥(ni)(ni)砂(sha)(sha)(sha)漿(jiang)填(tian)補,保(bao)持槽(cao)(cao)(cao)內(nei)干(gan)(gan)燥,否則應先(xian)(xian)導滲(shen)、烘干(gan)(gan),待槽(cao)(cao)(cao)內(nei)干(gan)(gan)燥后再(zai)行(xing)嵌(qian)補。環氧煤焦油(you)膠泥(ni)(ni)可在潮(chao)濕情況下填(tian)補,但不能有淌水(shui)現(xian)象。嵌(qian)補前先(xian)(xian)用(yong)(yong)素水(shui)泥(ni)(ni)漿(jiang)或(huo)稀膠泥(ni)(ni)在基層刷一層,然后用(yong)(yong)抹子或(huo)刮刀將(jiang)砂(sha)(sha)(sha)漿(jiang)或(huo)環氧膠泥(ni)(ni)、聚氯(lv)乙烯膠泥(ni)(ni)嵌(qian)入(ru)槽(cao)(cao)(cao)內(nei)壓(ya)(ya)(ya)實,最后用(yong)(yong)1:2水(shui)泥(ni)(ni)砂(sha)(sha)(sha)漿(jiang)抹平壓(ya)(ya)(ya)光。在側面或(huo)頂面嵌(qian)填(tian)時,應使用(yong)(yong)封(feng)槽(cao)(cao)(cao)托板(ban)逐(zhu)段嵌(qian)托并壓(ya)(ya)(ya)緊,待凝固(gu)后再(zai)將(jiang)托板(ban)去(qu)掉。
2、內部修補法
內部修補法(fa)是用(yong)壓(ya)漿(jiang)(jiang)泵將膠結(jie)(jie)料壓(ya)入裂縫中,由于其凝結(jie)(jie)、硬(ying)化而(er)起到補縫作用(yong),以恢復結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)整體性。這種方法(fa)適用(yong)于對結(jie)(jie)構整體性有影響,或(huo)有防(fang)水(shui)、防(fang)滲要求的(de)(de)(de)裂縫修補。常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)灌(guan)漿(jiang)(jiang)材料有水(shui)泥和化學(xue)材料,可(ke)(ke)按(an)裂縫的(de)(de)(de)性質、寬度(du)、施工條件等具體情況選用(yong)。一般對寬度(du)大于0.5mm的(de)(de)(de)裂縫,可(ke)(ke)采用(yong)水(shui)泥灌(guan)漿(jiang)(jiang),對寬度(du)小(xiao)于0.5mm的(de)(de)(de)裂縫,或(huo)較大的(de)(de)(de)溫度(du)收縮裂縫,宜采用(yong)化學(xue)灌(guan)漿(jiang)(jiang)。
(1)水泥灌漿:一般用于大體(ti)積混凝土(tu)結構(gou)的修補,主(zhu)要施工(gong)程序是鉆孔、沖洗(xi)、止漿(jiang)、堵(du)漏、埋管、試水、灌漿(jiang):
①鉆孔:采(cai)(cai)用風鉆或(huo)打眼機進行,孔距l~1.5m,除淺(qian)孔采(cai)(cai)用騎縫孔外,—般鉆孔軸線(xian)與裂縫呈30~45度斜角,孔深(shen)應穿過裂縫面(mian)0.5m以上(shang),當有兩排或(huo)兩排以上(shang)的孔時,宜交錯或(huo)呈梅(mei)花形布置,但應注意(yi)防止沿裂縫鉆孔。
②沖(chong)洗(xi):在每條裂縫(feng)鉆(zhan)孔完畢后進行,其順序按(an)豎向排列(lie)自(zi)上(shang)而(er)下逐孔沖(chong)洗(xi)。
③止漿(jiang)及堵漏:待(dai)縫(feng)面(mian)沖(chong)洗干凈后,在裂縫(feng)表(biao)面(mian)用(yong)1:2的(de)水泥(ni)砂(sha)漿(jiang)或用(yong)環氧膠泥(ni)涂抹(mo)。
④埋管(guan):一般(ban)用(yong)直徑(jing)19~38mm的鋼管(guan)作(zuo)灌漿(jiang)(jiang)管(guan),鋼管(guan)上部加工絲扣,安裝前應在外壁(bi)裹上舊(jiu)棉絮(xu)(xu)并(bing)用(yong)麻絲纏(chan)緊(jin),然后旋入孔(kong)中,孔(kong)口(kou)管(guan)壁(bi)周圍的孔(kong)隙用(yong)舊(jiu)棉絮(xu)(xu)或其它材料塞(sai)緊(jin),并(bing)用(yong)水泥砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)或硫磺砂(sha)(sha)漿(jiang)(jiang)封堵,防(fang)止冒(mao)漿(jiang)(jiang)或灌漿(jiang)(jiang)管(guan)從孔(kong)口(kou)脫出。
⑤試(shi)水:是用0.098~0.196MPa壓(ya)力水作滲水試(shi)驗,采(cai)取(qu)灌(guan)漿(jiang)孔(kong)(kong)壓(ya)水、排(pai)氣孔(kong)(kong)排(pai)水的方法,檢(jian)查裂縫和管路暢通(tong)情況,然后關閉排(pai)氣孔(kong)(kong),檢(jian)查止漿(jiang)堵(du)漏(lou)效果(guo),并濕潤縫面以利(li)于粘結。
⑥灌漿(jiang):應(ying)采(cai)用(yong)425號(hao)以上的(de)(de)(de)普通(tong)水(shui)(shui)泥(ni)(ni),細(xi)度要求(qiu)經6400孔(kong)/cm2的(de)(de)(de)標準篩(shai)過篩(shai),篩(shai)余量在(zai)2%以下,可(ke)使用(yong)2:1、1:1、0.5:1等幾種水(shui)(shui)灰(hui)(hui)比的(de)(de)(de)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)凈漿(jiang)或(huo)1:0.54:0.3(即水(shui)(shui)泥(ni)(ni):粉(fen)煤灰(hui)(hui):水(shui)(shui))的(de)(de)(de)水(shui)(shui)泥(ni)(ni)粉(fen)煤灰(hui)(hui)漿(jiang),灌漿(jiang)壓(ya)力一般為0.294~0.491MPa,壓(ya)漿(jiang)完畢時漿(jiang)孔(kong)內應(ying)充滿灰(hui)(hui)漿(jiang),并填入濕(shi)凈砂(sha),用(yong)棒搗實(shi),每(mei)條裂縫(feng)應(ying)按壓(ya)漿(jiang)順序依次進行,當(dang)出現(xian)大(da)量滲(shen)漏情況時,應(ying)立(li)即停(ting)泵堵漏,然(ran)后繼續壓(ya)漿(jiang)。
(2)化學灌漿:化學灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)能(neng)(neng)控制凝(ning)結(jie)(jie)(jie)時間,有較高粘結(jie)(jie)(jie)強度和(he)一定的(de)彈性(xing),恢復結(jie)(jie)(jie)構整體性(xing)效(xiao)果較好,適用(yong)于各(ge)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)修(xiu)補及(ji)堵漏(lou)、防(fang)(fang)滲處(chu)理(li)。灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)料(liao)應根據(ju)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)性(xing)質、裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)寬度和(he)干燥情(qing)況(kuang)選用(yong)。常用(yong)的(de)灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)材(cai)料(liao)有環(huan)氧樹脂(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)(能(neng)(neng)修(xiu)補縫(feng)(feng)寬0.2mm以(yi)下(xia)的(de)干燥裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng))、甲凝(ning)(能(neng)(neng)灌(guan)(guan)0.03~0.1mm的(de)干燥細微裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng))、丙(bing)凝(ning)(用(yong)于堵水、止漏(lou)及(ji)滲水裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng)的(de)修(xiu)補,能(neng)(neng)灌(guan)(guan)0.1mm以(yi)下(xia)的(de)細裂(lie)(lie)(lie)縫(feng)(feng))等。環(huan)氧樹脂(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)具有粘結(jie)(jie)(jie)強度高、施工操(cao)(cao)作(zuo)方便、成(cheng)本低(di)等優點,應用(yong)最廣。灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)操(cao)(cao)作(zuo)主要(yao)工序是表面(mian)處(chu)理(li)(布置灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)嘴(zui)和(he)試氣)、灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)、封孔,一般(ban)采(cai)取騎(qi)縫(feng)(feng)直接用(yong)灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)嘴(zui)施灌(guan)(guan),不用(yong)另外鉆孔。配制環(huan)氧漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)時,應根據(ju)氣溫控制材(cai)料(liao)溫度和(he)漿(jiang)(jiang)(jiang)液(ye)的(de)初凝(ning)時間(1小(xiao)時左右(you))。灌(guan)(guan)漿(jiang)(jiang)(jiang)時,操(cao)(cao)作(zuo)人員要(yao)戴上防(fang)(fang)毒(du)(du)口罩,以(yi)防(fang)(fang)中毒(du)(du)。
3、結構加固法
鋼筋混凝土結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)加(jia)(jia)(jia)固(gu),應在(zai)結(jie)(jie)構(gou)評(ping)定的(de)(de)基礎(chu)上進行,加(jia)(jia)(jia)固(gu)的(de)(de)目的(de)(de)有結(jie)(jie)構(gou)強(qiang)度加(jia)(jia)(jia)固(gu)、穩定性(xing)(xing)加(jia)(jia)(jia)固(gu)、剛(gang)度加(jia)(jia)(jia)固(gu)、抗裂性(xing)(xing)能加(jia)(jia)(jia)固(gu)四種(zhong)。這四種(zhong)加(jia)(jia)(jia)固(gu)之間既有聯系又有區(qu)別,最常遇到的(de)(de)是結(jie)(jie)構(gou)強(qiang)度加(jia)(jia)(jia)固(gu)(即結(jie)(jie)構(gou)補強(qiang))。
結(jie)構加(jia)固(gu)(gu)可(ke)分(fen)(fen)為(wei)不(bu)(bu)改(gai)變(bian)結(jie)構受力(li)(li)(li)圖形和(he)(he)改(gai)變(bian)結(jie)構受力(li)(li)(li)圖形的(de)(de)兩種方法(fa),亦可(ke)分(fen)(fen)為(wei)非預(yu)應力(li)(li)(li)加(jia)固(gu)(gu)和(he)(he)預(yu)應力(li)(li)(li)加(jia)固(gu)(gu)兩類。對結(jie)構或構件存在的(de)(de)強度(du)(拉(la)、壓(ya)、彎、剪、扭、疲勞)、剛度(du)(撓曲)、裂縫(feng)(由受力(li)(li)(li)、溫度(du)、沉降、安裝引起(qi)(qi)的(de)(de))、穩定(由傾斜、偏歪(wai)、長細(xi)比過小、支撐不(bu)(bu)妥引起(qi)(qi)的(de)(de))、沉降(由不(bu)(bu)均(jun)勻荷重或不(bu)(bu)均(jun)勻地基、淤(yu)泥層、大(da)孔土地基、回填土等引起(qi)(qi)的(de)(de))、使用(yong)(凈空尺寸不(bu)(bu)夠、吊車卡軌、振(zhen)動、鋼(gang)筋(jin)銹蝕,結(jie)構腐蝕)等方面的(de)(de)問題(ti),要區分(fen)(fen)局部性(xing)還(huan)是全局性(xing)的(de)(de),關鍵(jian)部位還(huan)是次(ci)要部位的(de)(de),在分(fen)(fen)析了(le)問題(ti)產生(sheng)的(de)(de)主(zhu)要原(yuan)(yuan)因(yin)后,分(fen)(fen)別(bie)根據處理的(de)(de)原(yuan)(yuan)則和(he)(he)界限(xian),視(shi)工(gong)程具體情況和(he)(he)條件,有針對性(xing)地采取適當加(jia)固(gu)(gu)方法(fa)。