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摘要:U型桥台是目前常用的一种重力桥台,桥梁构造、施工工艺简单,建筑材料也十分丰富,被广泛应用于中小型桥梁的建筑中,但砼U型桥台浇筑完成后,由于桥台设计、施工、养护等原因,桥台裂缝较难避免,如不对裂缝进行有效处理,将会影响桥梁的使用,甚至可能影响桥梁的安全。本文通过详细分析裂缝原因,并提出科学实用的U型砼桥台裂缝预防及处理方案。
关键词:桥台;裂缝;分析;处理
一、桥台裂缝的形成原因
1、勘察和设计方面。如果地质勘察不够详细,桥台防水及基础埋深等设计不到位,则可能造成不均匀沉降和强度裂缝。
2、原材料质量方面。水泥品质不合适,或集料质量(特别是细集料)没有严格控制,可能会造成砼收缩裂缝。
3、施工质量问题。砼水灰比过大,以及振捣不密实,拆模过早,施工缝和变形缝施工不规范等施工缺陷,极易引发砼收缩和施工裂缝。
4、砼养护不到位。砼养护不及时,或者养护时间不足,会造成砼收缩裂缝。
二、桥台裂缝的防范措施
根据以上裂缝原因分析,结合多年工程管理实际,分别从工程设计、原材料作用、工程施工及砼养护等方面提出以下桥台裂缝预防和控制措施。
1、在桥台设计上必须充分考虑台后土体的作用机理,要考虑挡土墙设置,设计要考虑后台排水,设置相应排水措施。
2、桥位地质进行详细的勘察,地质条件复杂的地区更是要勘察清楚,分析每一个可能造成问题的要点,做到地基必须稳定强度不能过低。
3、尽量使用低热水泥,适当减少水泥单方用量,以减少水化热的产生,夏天要尽量降低砂石等拌合物的温度,从而降低砼达到的实际温度。
4、严格按批准的方案进行施工,以保证施工质量,同时要处理好施工缝和变形缝。
5、选用适宜材质的模板,使砼表面的散热速度与砼的硬化速度相匹配,以避免砼的温度曲线变化过快,使之表面产生收缩裂缝。
6、加强砼浇筑质量控制,尽量缩短浇筑的时间,减少砼收缩差。
7、台背后填土密实,设置排水措施,避免内部积水,防止造成大的水压力。
8、重视桥梁养护工作,砼养护要及时、勤快、全面,且保证养护时间足够。
三、桥台裂缝的具体修复方法
目前对桥台裂缝大多采用修补的方式进行处理,以达到控制桥台裂缝的发展,提高砼的耐久性,保证桥台的安全使用,对于裂缝修补主要分为裂缝表面封闭和裂缝注胶两种,对裂缝宽度小于0.15mm的采用裂缝封闭措施加以处理,对裂缝宽度大于等于0.15mm小于0.3mm的采用裂缝注胶措施处理。
裂缝分为结构性裂缝和非结构性裂缝,对于结构性裂缝还需对桥梁结构的承载力进行计算,确认结构的安全性,制定合理的加固方案。非结构性裂缝是由于结构的温度变化以及砼收缩引起的,对结构的承载力几乎没有影响,但对结构的耐久性仍然有较大影响,所以也必须进行处理。
(一)裂缝表面封闭
对裂缝开裂宽度<0.15mm的桥台,裂缝修补采用环氧胶浆进行封闭
1、工艺流程
裂缝定位→砼表面处理→裂缝封闭→涂刷环氧树脂胶液
2、施工方法及技术措施
(1)定位:先确定需进行作业裂缝位置。
(2)表面处理:对混凝土构件的裂缝,可用砂轮机、钢丝刷等工具,清除表面灰尘、白灰、浮渣及松散的污物,露出混凝土新面,然后再用毛刷蘸甲苯、丙酮、酒精等有机溶液,把缝二侧30~50mm处擦拭干净并保持干燥。
(3)封闭:裂缝可用环氧树脂胶泥封闭,在裂缝两侧(宽20~30cm)涂一层环氧树脂基液,后抹一层厚1mm左右、宽50~60mm的环氧树脂胶泥,抹胶时应防止产生小气孔和气泡并最后进行刮平整,保证封闭可靠。
(4)在胶泥上涂刷两层环氧树脂胶液。
(5)环氧树脂胶泥技术参数。
(二)裂缝灌浆
对裂缝开裂宽度≥0.15mm的桥台,裂缝修补方式采用裂缝灌浆进行修补。
1、裂缝灌浆工艺流程
清缝处理→标注灌浆底座的位置→埋设灌浆嘴→封缝→密封检查→配浆→灌浆→养护
2、施工方法及技术措施
(1)清缝处理
①用角磨机打磨需处理的裂缝表面;
②剔除缝口表面的松散杂物,用气压0.2Mpa以上的压缩空气清除裂缝打磨范围;
③沿缝长度范围内用丙酮进行洗刷,清洗表面。
(2)标注灌浆底座的位置
①根据裂缝的宽度,确定灌浆底座的间距和位置,在裂缝端部、裂缝交叉处和裂缝较宽处设置灌浆底座,并做好标记;
②灌浆底座的粘贴间距为25~40cm。
(3)埋设灌胶嘴
①均匀调配灌胶底座粘结胶,按产品使用说明调和主剂和固化剂,直至调和均匀为止;
②将调和后的粘结胶涂抹在灌胶底座周围;
③将灌胶底座按标注位置顺缝粘贴在的裂缝表面,并适当用力下压底座使底部粘结胶部分溢出,并包裹注胶底座边缘。
(4)封缝
对压浆区域的裂缝,无论缝宽大小,原则上都应同时封闭,以防裂缝相互贯通而跑气跑胶。沿缝长方向先涂一层基液,待胶泥初凝后,再抹上一层胶泥,并除气磨平,等胶泥初凝后,表面用基液涂刷二遍。
(5)密封检查(气检)
待封缝材料固化后,沿缝涂刷一层肥皂水,并从灌浆嘴中通入气压为0.2mpa的压缩空气,检查缝的密封效果,对漏气部位进行修复处理。
(6)配浆
根据现场的施工的实际情况,按照产品使用说明书进行浆液的配制,其配制后的浆液安全性能指标应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)表4.6.1的规定。
(7)灌浆
①采用专用低压灌注容器中注入事先计算好的灌浆量;
②逐一将低压灌注容器安装至灌浆嘴,并施加压力;
③竖向、斜向裂缝压浆自上而下进行;
④观察胶液注入量,加压后前2小时每20分钟观察一次并作记录,若注射器中的胶液注完,应立即补充胶液。
⑤加压24小时后拆除注射器,记录最终注胶量;
⑥当注入裂缝的胶液达到7d固化期时,应采用取芯法对注浆效果进行检验,芯样检验采用劈裂抗拉强度测定方法。
(8)养护
灌缝完毕后,养护一昼夜,等待树脂固化。若温度过低,则相应延长养护时间。
结束语:本人从事工程建设多年,经历并处理过多处桥台裂缝问题,实践证明,只要从思想上重视,从工程设计、原材料使用、工程施工及砼养护等方面加强管理,就能较为有效地控制裂缝的产生,即便出现一些裂缝,也可以根据本文的方法进行有针对性处理。
参考文献
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