淺談某預(yù)應(yīng)力砼高架橋箱體開(kāi)裂及處理

張勇

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

淺談某預(yù)應(yīng)力砼高架橋箱體開(kāi)裂及處理

張勇

（山西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030031）

高架橋是現(xiàn)代城市快速發(fā)展下為緩解交通擁擠、疏散交通密度、提高運(yùn)輸效率而同時(shí)又節(jié)省用地的必然產(chǎn)物。高架橋不僅承擔(dān)較大的交通量，同時(shí)它在橋型、墩柱類(lèi)型、橋面鋪裝、防護(hù)以及排水上還要體現(xiàn)城市的特點(diǎn)。隨著城市生活節(jié)奏的不斷加快，城市交通量給高架橋帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，加上設(shè)計(jì)、施工以及養(yǎng)護(hù)上的紕漏，高架橋承重結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂病害現(xiàn)象日趨常見(jiàn)。

高架橋；預(yù)應(yīng)力砼；箱體開(kāi)裂

一、工程案例簡(jiǎn)介

該高架橋位于大運(yùn)高速羅成至夏家營(yíng)段，起點(diǎn)樁號(hào)k4+091.4,終點(diǎn)樁號(hào)k6+703，擔(dān)負(fù)著太原至運(yùn)城、太原至離石兩條主干線高速公路的運(yùn)輸任務(wù)。該橋上部結(jié)構(gòu)由裝配式預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)箱梁和現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼變截面連續(xù)箱梁組合而成；下部結(jié)構(gòu)為柱式墩，樁基礎(chǔ)；橋面凈寬2×13米，按雙向六車(chē)道設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)荷載為汽車(chē)——超20級(jí)、掛車(chē)—120，地震基本烈度為VIII度。經(jīng)過(guò)6年多時(shí)間的運(yùn)營(yíng)，該橋整體箱梁腹板存在較多豎向裂縫（約30多條），底板存在橫向裂縫，局部豎向裂縫與底板橫向裂縫貫通，縫最寬0.35mm，另外，頂板存在橫向裂縫，個(gè)別底板存在縱向裂縫，給該橋的正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患。

二、梁體裂縫成因分析

1.梁體內(nèi)積水產(chǎn)生裂縫：由于該橋較長(zhǎng)，在立面曲線上存在平坡和谷峰段，同時(shí)橋面較寬而橫坡較小，再加上存在設(shè)計(jì)和施工中馬虎未預(yù)設(shè)透氣排水孔的現(xiàn)象，導(dǎo)致橋面積水入滲箱體形成積水，積水不僅增加了梁體自重，同時(shí)與砼結(jié)晶產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，引起銹蝕鋼筋，最終使砼產(chǎn)生松動(dòng)開(kāi)裂。

2.荷載引起的裂縫：本橋設(shè)計(jì)時(shí)是按舊的橋梁規(guī)范取用的設(shè)計(jì)荷載值，沒(méi)有兼顧橋梁的可持續(xù)發(fā)展。隨著公路運(yùn)輸量大幅增加，車(chē)輛荷載的超載現(xiàn)象非常普遍，貨運(yùn)機(jī)動(dòng)車(chē)單車(chē)重量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)值，這直接導(dǎo)致作為承重結(jié)構(gòu)的箱梁工作時(shí)承受著超過(guò)設(shè)計(jì)允許的荷載量而出現(xiàn)了超過(guò)限值寬度的裂縫。

3.施工中由于場(chǎng)地條件受限以及城市交通壓力大的影響，導(dǎo)致施工中整體現(xiàn)澆梁體時(shí)支架的預(yù)壓度不夠而使砼初凝階段受支架不均勻沉積影響而開(kāi)裂；以及在底板澆筑砼階段振搗不到位、砼養(yǎng)護(hù)階段拆模時(shí)間較早導(dǎo)致砼開(kāi)裂。

4.后期預(yù)應(yīng)力損失以及箱室內(nèi)外溫度差產(chǎn)生較大溫度應(yīng)力等使梁體開(kāi)裂。

三、裂縫處理方法

（一）縫寬小于0.2mm的裂縫進(jìn)行封閉處理即可。對(duì)砼表面進(jìn)行處理，清除松散灰漿、沙粒、油垢，使砼表面保持干凈，并使裂縫處于干燥狀態(tài)，然后用砼修補(bǔ)膠（結(jié)構(gòu)膠）進(jìn)行封縫，封縫范圍為沿裂縫走向?qū)?0mm-50mm，最后再在封縫范圍表面用修補(bǔ)膠涂刷一遍。

（二）縫寬大于0.2mm的裂縫采用壓力灌漿法灌注砼裂縫灌縫膠。

1.灌封膠性能指標(biāo)應(yīng)滿足下表要求：

性能項(xiàng)目 性能要求 試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)膠體抗拉強(qiáng)度（MPa） ≥30 GB/T2568膠體抗彎強(qiáng)度（MPa） ≥10，且不得脆性破壞 GB/T2568與砼的正拉黏結(jié)強(qiáng)度（MPa） ≥2.5，且為砼內(nèi)聚破壞

2.施工工序：首先用角磨機(jī)或鋼絲刷沿裂縫走向清理寬度約5cm范圍的砼表面，使砼表面保持清潔。用錘子和鋼釬鑿除兩側(cè)松散的砼塊和沙粒，露出堅(jiān)實(shí)的砼面，用略潮濕的抹布清除表面浮塵并徹底晾干，用丙酮除去表面油垢，若縫內(nèi)潮濕要等其充分干燥，必要時(shí)可噴燈烘干；其次，根據(jù)裂縫情況設(shè)置灌漿嘴，灌漿嘴沿裂縫走向布置，且裂縫交接處、端處、貫穿處必須設(shè)置灌漿嘴，其間距視縫寬一般為20mm-40mm，用結(jié)構(gòu)膠將每個(gè)灌漿嘴埋設(shè)好；再次，用結(jié)構(gòu)膠封縫，務(wù)必做到封縫的嚴(yán)密性，封縫完畢后讓結(jié)構(gòu)膠自然固化，在固化過(guò)程中切忌水的介入；待結(jié)構(gòu)膠固化后沿縫涂肥皂液，向灌漿嘴內(nèi)通入壓縮空氣，看縫周?chē)欠衩芭菀詸z驗(yàn)封縫的嚴(yán)密性；最后接通管路，向管嘴內(nèi)吹入壓縮空氣對(duì)裂縫吹掃，開(kāi)啟灌漿機(jī)，以0至設(shè)計(jì)要求的壓力值逐漸增大的方式進(jìn)行灌漿，達(dá)到設(shè)計(jì)壓力值后持荷，當(dāng)吸漿率≤0.1L/min時(shí)再持荷幾分鐘即可停止灌漿，灌漿結(jié)束后立刻拆除管道和設(shè)備并清洗干凈，當(dāng)裂縫內(nèi)漿液達(dá)到初凝不外流時(shí)，拆下灌漿嘴，用結(jié)構(gòu)膠將灌漿嘴處封平即可。

為適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，城市交通已儼然向“天上地下”發(fā)展。而高架橋作為交通向“天上”發(fā)展的一種重要方式，既要與城市環(huán)境融合，又要控制其主梁產(chǎn)生裂縫，使這類(lèi)橋發(fā)揮其最大的功效，因此，我們必須在設(shè)計(jì)和施工等方面多做預(yù)防性考慮。

TU

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1673-0046（2011）03-0172-01