浅谈钢筋混凝土箱梁裂缝处治措施

浅谈钢筋混凝土箱梁裂缝处治措施

曹维畅

广东省长大公路工程有限公司广东广州511431

摘要:本文结合实际工程案例对预应力钢筋混凝土箱梁裂缝处治措施进行探讨,着重介绍裂缝封闭与灌注、涂刷阻锈剂、粘贴碳纤维布的施工技术。

关键词:桥梁工程裂缝处治施工技术

1、工程概况

该工程为154m+452m+154m的三跨双铰支预应力钢筋混凝土加劲箱梁悬索桥,由锚碇、主塔、主墩、主梁等组成。大桥全长2500m,主桥桥面宽24.2m,具备汽车专用与城市交通双重功能。

该大桥已运营近16年,通过检测中心对大桥进行监测,发现腹板裂缝数量不断增加腹板斜向裂缝发展较快,主桥箱梁腹板裂缝目前不会对结构产生安全性影响,但对腹板的耐久性不利,故此次腹板内表面裂缝处理以提高耐久性为目的。

裂缝处治措施如下:对裂缝宽度小于0.15mm进行封闭、大于等于0.15mm进行灌注;全桥边腹板涂刷阻锈剂;箱室单侧腹板内表面裂缝条数≥5条或存在裂缝宽度大于0.15mm的腹板粘贴碳纤维布。

2、施工方案

本次维修工程的目的主要是加强结构耐久性,处治措施主要包括裂缝修补、涂刷阻锈剂和碳纤维布粘贴三项。具体施工顺序如下:施工准备→裂缝修补→涂刷阻锈剂→粘贴碳纤维布→清场、拆除临时设施

3、主要施工技术

3.1、裂缝修补

本次维修工程裂缝的处理根据裂缝宽度进行:对宽度小于0.15mm的裂缝采取表面封闭法进行封闭;对宽度大于等于0.15mm的裂缝采取压力注浆法进行灌注。

3.1.1、灌注裂缝施工工艺

1、清除裂缝附近尘土、油污,测量裂缝宽度;

2、确定注浆嘴的位置,并预先贴上胶布,当裂缝宽度在0.1-1mm时嘴间距15-35cm,按裂缝越细间距越小的原则考虑,每条裂缝不得少于2个注浆嘴;

3、配置封缝用浆,用刷子涂刷在裂缝上,封闭裂缝,对于贯通的裂缝,要同时对两侧进行封闭;

4、揭去设嘴处的胶布,将注浆嘴跨缝粘牢;

5、粘嘴胶硬化后重新在注浆处及裂缝上补刷一次封缝以达到不露浆的要求;

6、开始注浆前,先配制注缝浆,但每次不宜多配,避免一次用不完粘度变大失效;

7、按从下向上的注浆次序对裂缝进行灌注;

8、注意观察相邻的注浆嘴,当流出浆液时,说明两嘴间裂缝已注满浆液;

9、全部裂缝灌注完后,第二天就可以铲去注浆嘴和封缝材料,清理裂缝表面。

3.1.2、封闭裂缝施工工艺

1、用钢丝刷沿裂缝走向清理宽约5厘米范围内的混凝土表面,仔细清除水泥浮渣、苔藓、灰尘。混凝土表面质量不良、缝两侧有较多细微龟裂的部位,清理至8-10厘米宽;

2、用锤子和钢钎凿除缝两侧疏松的混凝土块和砂粒,露出坚实的混凝土表面;

3、将混凝土表面油污、灰尘清理干净;

4、根据封缝配合比,配制好封缝胶;

5、用毛刷一底一面涂刷两遍封缝胶。

3.2、涂刷阻锈剂

混凝土钢筋防锈浸渍剂是一种水性防锈浸渍剂。它以液态和气态形式渗入混凝土,与钢筋有极强的亲和力并在钢筋表面形成保护膜。为防止开裂处及存在微裂缝处钢筋的锈蚀,在存在锈迹的区域进行阻锈剂涂刷。

3.2.1、阻锈剂涂刷施工工艺

1、采用砂轮机带钢丝球打磨处理混凝土表面,除去油污和浮浆,保证混凝土基面清洁、干燥。

2、剔凿局部混凝土空鼓、剥落。

3、将防锈浸渍剂喷涂或滚刷在要保护的混凝土表面,直至基面吸收饱和。

4、待混凝土表面干燥6小时后涂刷第二遍。

5、待混凝土表面干燥6小时后涂刷第三遍。

6、等待渗透48小时后,用高压水等方法将表面残留物清理,方可进行其他施工项目。

3.2.2、使用注意事项

1、基面要无尘、无脏物、无油渍、无涂料。对进行阻锈处理后,还将被覆涂的基面,必须予以特别考虑。

2、一般涂刷3遍,要求使用量为400克/平方米,最少用量300克/平方米。

3、防锈浸渍剂为即用型,不能被稀释。用刷子、滚筒或低压手喷设备施工,直至浸透,不要在阳光正射下使用。

4、为提高浸透速度,用防锈浸渍剂处理过的混凝土表面必须在2天后用净水湿润1-2遍。

5、如遇霜冻、降雨,不能使用防锈浸渍剂。

6、施工时现场应保持良好的通风,并注意戴护目镜和橡胶手套。

7、产品应密封保存,避免与食物接触,不要将残余产品倒入土壤或水中。

3.3、粘贴碳纤维布施工工艺

3.3.1、混凝土表面处理

1、清除被加固构件表面疏松部分,至露出混凝土结构层,若有裂缝应先行修补,若表面坚实,应除去被粘接面的松散砂粒、己被腐蚀的混凝土组织、浮浆层和油污等杂质,并打磨平整,直至露出集料表面。

2、表面打磨后,应用强力吹风器或用丙酮将表面粉尘彻底清除,使之干燥、干净。

3.3.2、找平处理

1、经清理、打磨、涂底胶后的混凝土表面,若有凹陷处,应使用环氧腻子找平。

2、待找平材料表面指触干燥时即进行下一步工序施工。

3.3.3、涂刷底胶

应严格按照厂商提供的配合比和工艺要求进行,调胶使用的工具应为低速搅拌器,搅拌应均匀,无气泡产生,并应防止灰尘等杂质进入。

用吹风机清除混凝土表面灰尘,丙酮擦拭处理,应严格按照厂商提供的底胶配制说明进行操作,将底胶混合均匀。

底胶应用滚筒刷或特制的毛刷均匀涂布在己擦净的混凝土表面,调好的底胶应在规定的时间内用完。当指触干燥后方可进入下一工序的施工。

3.3.4、粘贴碳纤维布

1、按设计要求的尺寸裁剪碳纤维布,剪裁后应打卷并放置稳妥,在底胶涂好后再展开,匀速推平。

2、使用滚刷或毛刷、刮板将粘结胶均匀地涂抹到混凝土粘接面上,配制浸渍树脂并均匀抹于所要粘贴的部位。

3、用硬橡胶辊或塑料刮板沿纤维方向多次滚压,挤出气泡,促使粘结剂渗透,并使浸渍树脂充分浸透碳纤维,滚压时不得损伤碳纤维。

4、底层浸渍树脂充分浸透碳纤维后在碳纤维布的表面均匀涂拌上层胶往复刮涂,使粘合剂渗入到碳纤维中去。

5、常温下1-2小时后,再使用硬橡胶辊或塑料刮板往复碾压消除可能出现的浮起和错动。

6、在最后一层碳纤维布表面应均匀涂抹一道浸渍树脂。

3.3.5、表面防护

待碳纤维布养护到固化时间后,使用中间漆1道(环氧树脂中间漆)、面漆2道(丙烯酸聚氨酯面漆)进行表面涂刷防护。

3.3.6、施工注意事项

1、施工宜在5℃以上环境温度和混凝土表层含水率>4%的条件下进行,并应符合配套树脂的施工使用温度。

2、施工时应考虑环境湿度对树脂固化的不利影响。

3、在表面处理和粘贴碳纤维布前,应按加固设计部位放线定位。

4、施工工艺保证措施

4.1、裂缝修补质量控制措施

①裂缝缝隙清理要干净,裂缝周边范围内保持干燥、干净。

②裂缝封闭要密实,要严格按生产厂家的配合比配制。

③压浆时要按规范由低往高处压,保证浆液的充分渗透。

④终压时要保持一定压力持压一段时间,保证压浆饱满。

⑤待浆液固化后要拆除压浆嘴,凿除封缝胶,保持美观。

⑥人工抹缝时要保证抹缝厚度均匀。

4.2、粘贴碳纤维布质量控制措施

严格按照设计图纸及施工规范要求进行粘贴碳纤维布施工。在开工前,做好各级技术交底工作,使参与施工的技术人员和操作人员熟悉施工工艺、操作规程及注意事项。

认真按照施工组织设计组织施工,混凝土表面必须按要求进行处理,树脂配制时应按产品使用说明规定的配比称量置于容器中,用搅拌器均匀搅拌至色泽均匀,并根据现场实际温度情况决定树脂的每次拌合量,并严格控制使用时间,最重要的是在粘贴碳纤维过程中,要时时注意排除内部空气,要不断地用各种配套工具来回地刮,确保粘贴质量。

5、结语

桥梁预应力钢筋混凝土箱梁由于施工因素、混凝土收缩、水化热影响、承载力过大等原因,产生各式裂缝是不可避免的。然而,只要我们及时对各式裂缝进行处治,防止裂缝继续扩大,还是可以尽可能地降低裂缝对结构物的损坏的,同时也能延长结构物的使用年限。

参考文献

1、《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006);

2、《公路桥梁加固施工技术规范》(JTGTJ23-2008);

3、《公路桥涵施工技术规范》(JTGTF50-2011)。

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