試論箱梁裂縫的檢測、分析與加固

宋澤霞

（中鐵十五局集團(tuán)都勻橋梁工程有限公司 貴州省都勻市 558004）

試論箱梁裂縫的檢測、分析與加固

宋澤霞

（中鐵十五局集團(tuán)都勻橋梁工程有限公司 貴州省都勻市 558004）

建設(shè)橋梁工程的時(shí)候，普遍使用的一種箱梁就是預(yù)應(yīng)力混凝土梁箱，主要是因?yàn)檫@種箱梁自身具備獨(dú)特的優(yōu)勢。然而在實(shí)際施工以及運(yùn)用中，這種箱梁表面很容易出現(xiàn)裂縫，這些裂縫經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常內(nèi)部應(yīng)力或者是形變，情況嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)蛄航Y(jié)構(gòu)安全以及正常使用造成影響。所以有效檢測以及分析箱梁出現(xiàn)的裂縫，并且采取有效的加固措施對其進(jìn)行處理是非常有必要的。本文主要對箱梁裂縫檢測以及相應(yīng)的加固處理方法進(jìn)行分析，提出筆者的思考和建議，僅供參考。

箱梁；裂縫；檢測；加固

在我國社會(huì)科技不斷發(fā)展的條件下，混凝土分段施工技術(shù)以及具體理論都得到了進(jìn)一步的發(fā)展，其中混凝土連續(xù)箱梁由于自身抗彎抗扭剛度非常大，同時(shí)整體性以及連續(xù)性都比較高等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的應(yīng)用?？墒窃摌蛄阂灿胁蛔阒?，就是箱梁常常會(huì)產(chǎn)生裂縫，同時(shí)在實(shí)際運(yùn)營中，產(chǎn)生的裂縫會(huì)不斷增多，從而使得橋梁所具有的承載能力降低，滿足不了交通的需求。所以，連續(xù)箱梁裂縫檢測和相應(yīng)加固措施的研究已經(jīng)受到了人們的關(guān)注，準(zhǔn)確檢測箱梁產(chǎn)生的裂縫，采取有效的加固措施是非常重要的。

1 分析箱梁裂縫產(chǎn)生機(jī)理

1.1 載荷效應(yīng)導(dǎo)致的裂縫

受到荷載作用的影響，通常如果受拉鋼筋應(yīng)力超過0.75Rg，其中Rg代表鋼筋具體抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度，那么就會(huì)產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)受力鋼筋和某一角度相交的水平裂縫，橋梁實(shí)際運(yùn)營中，不可避免會(huì)產(chǎn)生這樣的裂縫。受到荷載組合的影響，裂縫寬度為0.2mm，受到荷載組合Ⅱ以及Ⅲ的影響，0.25mm的寬度是正常的。可若實(shí)際施工中產(chǎn)生裂縫，并且裂縫處理一直發(fā)育狀態(tài)，非常不穩(wěn)定，就必須先讓工程設(shè)計(jì)單位結(jié)合現(xiàn)場具體情況再進(jìn)一步驗(yàn)算以及復(fù)核，若設(shè)計(jì)正常，就一定是工程施工質(zhì)量方面的問題了。具體原因包括：①?zèng)]有嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工；②原材料質(zhì)量沒有達(dá)標(biāo)；③保護(hù)層厚度與具體設(shè)計(jì)要求不符；④振搗缺乏密實(shí)性；⑤沒有按時(shí)拆除支架。

1.2 外加變形或者是約束變形造成的裂縫

通常情況下，外加變形主要是出現(xiàn)過大溫縮或者是干縮變形，而另一種約束變形主要包括地基變形以及支架出現(xiàn)的彈性變形等，隨著約束變形的變大，裂縫寬度也會(huì)變大。具體原因包括：①地基出現(xiàn)不均勻沉降；②支架變形缺乏穩(wěn)定性；③混凝土配合比有問題；④澆筑前后溫差非常大；⑤未對硅采取有效養(yǎng)護(hù)措施；⑥沒有對支架頂撓度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

2 裂縫的檢測

（1）對箱梁裂縫分布部位以及形態(tài)進(jìn)行檢測：通過目測結(jié)合尺量的方式，對裂縫檢測日期、位置、具體形態(tài)和相應(yīng)的起始端界線進(jìn)行標(biāo)記，然后統(tǒng)一給裂縫編號，同時(shí)繪制裂縫具體分布圖。

（2）對裂縫寬度進(jìn)行檢測：通過裂縫寬度檢測儀以及讀數(shù)顯微鏡，對裂縫近末端位置以及最大寬度位置進(jìn)行檢測，同時(shí)標(biāo)記好裂縫檢測位置和具體檢測數(shù)據(jù)。

（3）對裂縫深度進(jìn)行檢測：采用裂縫深度測試儀，于最大寬度檢測位置，通過裂縫深度測試儀對實(shí)際深度進(jìn)行檢測，同時(shí)標(biāo)記檢測位置和具體檢測數(shù)據(jù)。

3 加固處理措施

3.1 采取表面封閉處理措施

首先清洗表面，使之干燥，再處理裂縫[1]。利用三層厚度的環(huán)氧樹脂玻璃絲布來封閉處理裂縫范圍，將箱梁裂縫給橋梁結(jié)構(gòu)使用壽命以及承載能力造成的不利影響消除掉。想要提高環(huán)氧樹脂韌性，所采用的固化劑應(yīng)該是聚酰氨。沿著裂縫方向，涂抹一層環(huán)氧樹脂，然后沿著縫鋪設(shè)準(zhǔn)備好的玻璃絲布，其中玻璃絲布寬度為15cm，再涂抹環(huán)氧樹脂，重復(fù)三次。此外，兩條玻璃絲布具體搭接寬度必須超過3cm。

3.2 采取裂縫灌漿處理措施

（1）表面處理：通過砂輪機(jī)以及鋼絲刷在混凝土表面順著裂縫走向?qū)?cm范圍之內(nèi)進(jìn)行打磨，并且采取人工方式將疏松砂粒、水泥翻沫、產(chǎn)生的灰塵與混凝土塊清理掉，利用布蘸稀料方法把表明油污擦凈，若比較潮濕，就應(yīng)該用噴燈將其吹干。

（2）對注入座進(jìn)行處理：結(jié)束裂縫表面處理工作后，需要把注入座設(shè)置于裂縫交叉位置、較寬位置、端部或者是拓寬處理之后的縫口位置，具體灌漿嘴間距不能超過30～80cm范圍，遵循縫窄應(yīng)密以及縫寬應(yīng)稀處理原則，各裂縫均需有一個(gè)出氣孔以及進(jìn)漿孔。攪拌均修補(bǔ)料，將適量混合料注入座底面周圍，朝著正裂縫中心方向用力按壓注入孔，讓其由座底面四個(gè)小孔里面擠出，千萬不可以堵塞注入孔，將注入座粘好；如果混凝土基底所處狀態(tài)不好，就應(yīng)該適當(dāng)擴(kuò)展座附近豁結(jié)面積，同時(shí)包裹座；按照裂縫深度以及寬度，順著縫走向依據(jù)30～40cm的間距進(jìn)行布置，同時(shí)在裂縫分岔位置需要安裝注入座。

（3）密封處理裂縫：順著縫，采用密封材料將縫密封住，其中密封厚度為1～2mm，寬度為3～5cm。經(jīng)過密封的裂縫表面必須平整，同時(shí)和混凝土面結(jié)合緊密，避免卷邊現(xiàn)象產(chǎn)生[2]。

（4）固化密封材料以及檢查密封情況：使材料自行硬化（依據(jù)所處環(huán)境的差異，大概需要固化4～10h）。當(dāng)密封膠已經(jīng)達(dá)到一定強(qiáng)度后，就順著縫涂抹肥皂水，同時(shí)每隔100～200cm通過螺栓將中間位置的注漿孔堵住，由灌漿嘴輸進(jìn)空氣，若經(jīng)過密封的縫上出現(xiàn)冒泡現(xiàn)象，就需要重新密封這一部位，如果縫非常長，就應(yīng)該分段試氣進(jìn)行檢查。

3.3 采取粘貼鋼板和以及碳纖維布相結(jié)合處理方式

僅僅采用其中某一中方法均不能獲得理想加固效果，如果單一使用粘貼碳纖維布，那么提高剛度就比較有限，如果單一使用粘鋼，那么會(huì)會(huì)增加不少錨孔，同時(shí)增重也比較多，非常容易給梁體造成損傷，因此想要獲得最佳處理效果，就需要采用結(jié)合兩者的方法。也就是采用厚度為6mm的鋼板，將其縱向滿粘于相應(yīng)板底兩側(cè)水平方向1m范圍內(nèi)，剩下的部分應(yīng)該縱向從跨中位置粘貼碳布一直到應(yīng)力不大的區(qū)域。其中碳布粘貼層數(shù)為兩層，可以增加受力效果。

3.4 采取體外預(yù)應(yīng)力方式

這種處理方式的經(jīng)濟(jì)效益非常好，并且所花費(fèi)的費(fèi)用也不高，造成的損傷相對較小，不用清鑿原梁體，同時(shí)加固過程中對交通造成的影響不大或者是根本不會(huì)影響到正常交通[3]。因?yàn)橐呀?jīng)更改了橋梁工程原來的受力體系，所以體外預(yù)應(yīng)力加固方式能夠有效改善中小跨徑一般鋼筋混凝土梁式橋具體受力情況，同時(shí)可以減小裂縫寬度，降低橋梁擾度，顯著提升橋梁工作自身承載能力?？墒侨绻强鐝奖容^大的相應(yīng)預(yù)應(yīng)力混凝土橋，就會(huì)存在部分技術(shù)上的缺陷，其中主要包含有：共同受力情況比較不理想以及受到荷載作用的時(shí)候會(huì)由于容易屈服這種特點(diǎn)而引發(fā)危險(xiǎn)事故。

4 結(jié)束語

通過箱梁懸澆施工，能夠有效減少橋建設(shè)過程中的橋墩，同時(shí)減少基礎(chǔ)工程施工量，現(xiàn)階段，在我國橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用?？墒窍淞罕砻娣浅Ｈ菀壮霈F(xiàn)裂縫，在橋梁工程長期運(yùn)營中，產(chǎn)生的裂縫經(jīng)過進(jìn)一步的發(fā)展會(huì)對橋梁使用造成影響。因此，必須采取有效的檢測手段來對產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行檢測，同時(shí)采取相應(yīng)的加固措施對裂縫進(jìn)行處理，以此消除箱梁裂縫給橋梁帶來的不良影響。

[1]康 非.箱梁裂縫分析及加固對策[J].交通世界（建養(yǎng)·機(jī)械），2006（1）：66～68.

[2]陳湘亮，王燦輝，熊浩，等.大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋裂縫成因分析與加固質(zhì)量檢測[J].河南建材，2010（3）：31～33.

[3]賀志勇，趙龍.應(yīng)用Midas進(jìn)行連續(xù)箱梁橋腹板斜裂縫的分析研究[J].中外公路，2011（2）：178～181.

U445.7+2

A

1004-7344（2016）05-0170-02

2016-2-5

宋澤霞（1973-），女，貴州甕安人，工程師，本科，從事橋梁、混凝土軌枕、建筑材料試驗(yàn)檢測工作。