浅谈剑阁县梁家盖大桥箱梁裂缝病害成因分析论文_罗国春

剑阁县县道公路养护段 四川剑阁 628300

摘要:笔者对剑阁县滨江路廊桥至三江口公路改建工程中的梁家盖大桥全程参与了项目的监督管理,对在施工环节因主要措施落实不到位而出现的病害进行了全程跟踪,并通过必要的检测手段对结构进行甄别,确定最佳的病害施工处置方案后予以实施,从而使梁体结构的受力模式满足设计要求。

关键词:裂缝;检测;处置方案

1、工程概况

剑阁县滨江路廊桥至三江口公路改建工程是国道108线剑阁县下寺城区过境段中的一部分,项目全长2.011Km,其中项目控制工程为下穿G5的梁家盖大桥。线路设计等级为公路二级,同时兼顾城市道路的使用功能,路基设计红线控制宽度为16m,为双向两车道,横断面布置型式为:2.0m人行道+2.5m非机动车道+3.5m机动车道+3.5m机动车道+2.5m非机动车道+2.0m人行道。梁家盖大桥整体式桥梁总宽l 7m:O.5m栏杆+2.Om人行道+2.5m非机动车道+3.5m机动车道+3.5m机动车道+2.5m非机动车道+2.Om人行道+O.5m栏杆;分离式桥梁总宽9.75m:0.5m防撞护栏+0.75m侧向余宽+3.5m机动车遒+2.5m非机动车道+2.Om人行道+0.5m栏杆。桥梁上部结构为22-20预应力砼简支小箱梁+1-10现浇板主线桥梁+2-25预应力砼简支T梁+6-20预应力砼简支小箱梁右线桥梁。桥梁下部结构采用桩柱式结构。参见方:设计单位为四川川北公路规划勘察设计有限责任公司。监理单位为四川泰兴建设管理有限责任公司。施工单位为隆生国际建设集团有限公司。项目2017年5月18日正式开工建设,于2018年12月30日交工通车。

2、病害产生的成因

2018年6月28日,指挥部在进行季度工程综合大检查中发现:部分预制的小箱梁顶板有长度不等、缝宽不同的纵向裂缝(如图一、图二)。为确保工程质量,指挥部于2018年7月6日,特委托四川振通公路工程检测咨询有限公司对裂缝进行了详细的检测和鉴定(图三、图四)。结合《裂缝检测报告》及《混凝土结构工程施工质量验收规范》的要求,特需对部分小箱梁的裂缝进行处理。

图一 箱梁顶板裂缝 图二 箱梁顶板裂缝

图三 裂缝宽度检测 图四 裂缝深度检测

2.1裂缝情况

通过详细的排查发现出现裂缝的箱梁共有11片,具体的部位位于箱梁的顶板处,他们具体是:已架设的3-1、5-5、6-2、6-3、7-4、Y8-4、Y8-3、6-5以及预制场的:Y6-1、Y7-2、Y6-4。采用超声波法的检测手段,发现的裂缝情况:裂纹多位于两腹板之间位置,裂纹走向呈无规律状态分布,裂纹长度在0.5-6m之间,宽度在0.2mm-2mm不等;最深为6cm。

2.2成因分析

结合现场施工的实际情况,判定出现裂缝的成因为:

2.2.1混凝土振捣不密实。通过取样分析,裂缝处混凝土气泡较多。混凝土振捣不密实,骨料分布不均匀,造成混凝土强度增长过程中应力徐变不均匀,造成裂缝。

2.2.2拆模控制时间不当。为加快进度提高模板周转速度,箱梁芯模在模板还在拉毛的过程中就已经开始拆除,拆模时由于梁体砼强度不足,拆模对顶板砼造成扰动,严重影响混凝土胶结,造成因为外力扰动而形成一些微损伤,这些微伤最易发生在腹板与顶板交接处的上缘,这正好与日前裂缝出现的位置相对应。

2.2.3浇筑、养护措施落实不到位。混凝土浇筑完成后养护不及时或养护方式不当。通过对以上几片存裂缝箱梁混凝上浇筑时间及浇筑期气实条件的分析可知,其中裂缝较大的3-1、5-5、6-2、6-3浇筑时间均集中在6月份,最高气气温达37℃,箱梁顶面裸露在大气中,加快了水份的蒸发,致使表面形成干缩裂缝。

3、病害处置方案的实施

根据以上裂缝成因分析,箱梁顶板的裂缝属于非影响结构受力的裂缝,只对混凝土结构的耐久性产生影响。这对我们下一步的处理方案提出了具体的思路。为此按照《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008)的要求提出如下处理方案:

3.1裂缝处理灌浆材料

裂缝处理灌浆材料采用环氧树脂材料进行处理,其技术指标满足如下要求:

裂缝治理专用环氧树脂胶液指数指标

3.2施工工艺

3.2.1 宽度小于0.15mm的裂缝。

对于裂缝宽度小于0.15mm时,在所选用裂缝修补材料施工工艺允许的情况下,由监理工程师确认,采用自然渗透法直接用橡皮滚子或滚筒粉笔刷封缝材料,使胶液充分吸收。且裂缝内含胶饱满。

3.2.2 宽度大于0.15mm的裂缝。

对宽度在0.15mm-2.0mm之间的裂缝采用开槽填充法进行治理。开槽填充法是一种工艺简单,施工方便,参复效果好,后期容易养护的常用裂缝修复方法,先用凿子和扁铲沿裂缝壁两侧开U形糟,再用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,然后用修补材料直接填充槽中,用抹刀压实抹平。最后覆盖一层塑料薄膜进行养护。

3.2.2.1.开槽填充处理施工工艺流程

开槽填充处理工艺流程为:开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护。具体的施工处置图见图五、图六。

图五 裂缝开槽 图六 修补完成的裂缝

3.2.2.2.开槽填充处理施工步骤:

(1)裂缝开槽。在裂缝两侧内用凿子和扁铲沿裂缝开槽,开槽呈U形,宽度3-5cm,深度以裂缝消失为准,且不小于1.5cm,开槽后用刷子和压缩空气将槽内清理干净。对开槽过程中暴露出的钢筋应涂抹环氧树脂进行防锈和粘连处理。

(2)涂界面处理浆。用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,其配方按混凝土修补胶说明书执行,一般参考配合比如下:水泥(修补粉料):混凝土修补胶=1:1

(3)压抹聚合物砂浆。在界面处理浆尚未硬化前用抹刀将聚合物水泥砂浆压入槽中,压实抹平。裂缝填补分为两次,第一次填补5mm深,第二次填补浆体高出混凝土表面2~3mm。聚合物水泥砂浆配方按混凝土修补胶说明书执行,一般参考配合比如下:水泥(修补粉料):中砂:混凝土修补胶水=12.5:0.3~0.4适量。

(4)养护。裂缝修补后采用塑料薄膜覆盖养护。聚合物水泥砂浆不需浇水养护,在湿润空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹。施工温度要求在4℃以上,避免在阴雨天气施工。

3.3灌浆效果的验证

3.3.1检测方法:按有关超声法检测混凝土缺陷规定执行。

3.3.2合格标准:测定的浆体饱满度不应小于90%。

3.3.3检查数量:见证抽测裂缝总数的10%,且不少于5条裂缝。

裂缝处理完成后,通过相关的检测手段验证,裂缝处理合格率为100%。

4、体会

针对本项目工程的特殊情况,应在业主代表、结构监理工程师,试验监理工程师等参与下,于施工前进行裂缝修补施工工艺及其配套材料、进行系列试验工作。必须经筛选后确定质量合格的填充材料和灌缝材料,并按要求进行抽样试验,试验合格后方可进行下一道工序。

修补过程中由监理工程师与专业技术人员全程监督,确保施工质量。为杜绝类似现象的发生,要求施工单位采取如下措施:

4.1加强对进场原材料的控制。严把原材料质量关,进场材料必须检验合格后方能使用。试验室优化C50混凝土配合比,在保证强度及其工作性能的前提下减少水泥用量,控制混凝土的水灰比,减少因水化热反应产生的裂缝。

4.2强化现场施工管理。对于顶板一定要求用振捣棒振捣提浆,振捣棒振捣过程中缩小间距,严格控制振捣时间。加强混凝土收面工作。收面后在进行拉毛,杜绝用拉毛代替收面这一工序。拉毛过程中对于已经刷毛的箱梁顶板及时用湿润的上工布覆盖,并使用喷淋水养护到规定时间。强化高温混凝土浇筑措施的落实,同时加强混凝土的养生,确保混凝土养生规范。严格控制拆模时间和拆模方法,减少对混凝土结构的人为扰动。

参考文献:

[1]《剑阁县滨江路廊桥至三江口公路改建工程梁家盖大桥施工图》。四川川北公路规划勘察设计有限责任公司

[2]《超声法检测混凝土裂缝检测报告》(编号:1800236-01-01)。四川振通公路工程检测咨询有限公司

[3]《公路桥涵施工技术规范》(JTGT F50-2011)。中华人民共和国交通运输部

[4]《公路桥梁加固施工技术规范》(JTGT J23-2008)。中华人民共和国交通运输部

论文作者:罗国春

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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