一、引言
橋梁結構在施工和營運使用過程中。常常會出現各種不同形式的裂縫。其中,由磚、石和混凝土構築而成的橋梁結構物,由於磚石砌體及材料的抗拉能力較弱,稍微受拉就會產生裂縫。因此,對於磚、石和混凝土結構物來說,產生裂縫幾乎是不可避免的。這就需要我們對橋梁結構裂縫進行分析並及時進行加固技術處理。
二、橋粱結構常規裂縫機理分析
qiaoliangjiegouchangguiliefengjilidechanshengxiangdangfuza,danyinsuliefengshihenshaode。danshi,yibanshuolai,liefengzhuyaoshiyouyizhonghuojizhongyinsuyinqide,qitayinsuzhishiqileliefengzhuyaoshiyouyizhonghuojizhongyinsuyinqide,qitayinsuzhishiqileliefengjixufazhanhuojiajuliehuadezuoyong。yinci,zaifenxiliefengchanshengdeyuanyinshi,keyijiangliefengxingshiyudanyinsuhuozhuyaodeliang、三種因素一一對應起來,這種分析方法是最簡單、最直接,也是很有效的方法。
1、混凝土結構裂縫的認識
混凝土是當今橋梁結構中使用最廣泛、應用量最大的一種材料。因為它可以配製成不同強度、不同性能和不同形狀的各種混凝土結構wu,bingyouxiaohaodenaijiuxing,chufeishoudaoqinshixinghuanjingdehuaxuefushihuozhezaodaowulipohuai,hunningtujihujuyouwuxiandeshengmingqianli。dandaduohunningtudoushidailiefenggongzuode,youdeliefengbingbuyingxianghunningtudeshiyong,danshejijiegouqiangduliefengdecunzaihefazhan,jiangshixiangyingbuweigoujiandechengzailishoudaoyidingchengdudexueruo,tongshiliefenghaihuiyinqibaohucengboluo、鋼筋鏽蝕、混凝土碳化、持久強度低等,甚至危害橋梁的正常運行和縮短其使用壽命。
2、混凝土結構裂縫的處理原則
工程實踐經驗和理論分析說明,混凝土結構的de裂lie縫feng是shi不bu可ke避bi免mian的de,隻zhi是shi有you些xie裂lie縫feng是shi無wu害hai的de或huo可ke控kong製zhi的de。如ru果guo對dui建jian築zhu物wu的de抗kang裂lie要yao求qiu過guo嚴yan,必bi將jiang付fu出chu太tai大da的de經jing濟ji代dai價jia,甚shen至zhi無wu法fa實shi現xian。科ke學xue的de要yao求qiu應ying是shi將jiang裂lie縫feng的de有you害hai程cheng度du控kong製zhi在zai允yun許xu範fan圍wei之zhi內nei。筆bi者zhe認ren為wei我wo國guo的de設she計ji規gui範fan規gui定ding的de應ying靈ling活huo一yi些xie,對dui荷he載zai產chan生sheng的de裂lie縫feng規gui定ding寬kuan度du限xian製zhi,設she計ji方fang法fa可ke由you設she計ji人ren員yuan選xuan取qu。
3、混凝土結構的微觀裂縫與宏觀裂縫
微觀裂縫的特點是細而短,肉眼不可見。一部分微裂縫存在於砂漿中;yibufencunzaiyuguliaoyushajiangdejiemianshang。zhezhongliefengyibanchanshengyuhunningtujieyinghuashi,youyuneiyinglihuoyingliliudezhuanxiangerzhi,takeyonghunningtudegouzaolilunjiayijieshi。
荷載試驗表明,當混凝土受壓時,荷載在30%的極限強度以下時,微裂幾乎不變動,在30%一70%極限強度時,微裂開始擴展並增加,到70%一90%極限強度時,微裂顯著擴展並迅速增多,其微裂之相互串聯起來,直至完全破壞,可以說小於0.05mm的不可見裂縫為“微觀裂縫”,大於等於0.05mm的可見裂縫為“宏觀裂縫”。混凝土裂縫是微裂的擴展.在建築結構中對使用無重大危害。
三、橋梁結構常規裂縫機理的綜合分析
1、根據初步調查的結果,歸納出裂縫產生的原因屬以下哪類或者是以下哪幾類的共同作用的:
a.材料使用不當b.施工質量低劣;c.使用環境及外界環境的不良影響;d.結構設計及外力作用。
2、按裂縫形態、混凝土級配、氣候條件等要素分類以及根據設計圖、計算書等分類,對開裂原因進行分析,找出各種分析中的共同原因,據此確定結構開裂的真正原因。
3、著zhe根gen據ju初chu步bu調tiao查zha的de結jie果guo找zhao不bu出chu開kai裂lie的de共gong同tong原yuan因yin或huo主zhu要yao原yuan因yin,則ze在zai可ke能neng引yin起qi開kai裂lie的de有you關guan原yuan因yin的de小xiao範fan圍wei內nei進jin行xing詳xiang細xi調tiao查zha,並bing根gen據ju詳xiang細xi調tiao查zha結jie果guo,進jin一yi步bu篩shai選xuan,綜zong合he分fen析xi,推tui斷duan開kai裂lie的de真zhen正zheng原yuan因yin。
4、若前麵兩個步驟還找不出確切的開裂原因,則應聘請對混凝土結構,尤其是被鑒定結構有較高理論水平及豐富實踐經驗的專家,進行高水平的綜合分析判斷。
四、橋梁加固工作程度
橋(qiao)梁(liang)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong),隨(sui)著(zhe)使(shi)用(yong)年(nian)限(xian)的(de)增(zeng)加(jia),其(qi)結(jie)構(gou)性(xing)能(neng)逐(zhu)漸(jian)退(tui)化(hua),出(chu)現(xian)各(ge)種(zhong)損(sun)傷(shang),為(wei)保(bao)證(zheng)其(qi)安(an)全(quan)性(xing),就(jiu)需(xu)要(yao)經(jing)常(chang)進(jin)行(xing)維(wei)修(xiu)來(lai)滿(man)足(zu)其(qi)使(shi)用(yong)功(gong)能(neng)並(bing)延(yan)長(chang)其(qi)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)。
橋梁結構加固的工作程序為:
橋梁檢定――確定加固方案――施工圖設計――施工組織設計――施工一一工程驗收。對橋梁結構加固方案的選擇十分重要,方案的優劣不僅影響資金的投人,而且將影響橋梁加固的質量。合理的加固方案應該達到加固效果好,對使用性能影響小,技術可靠,施工簡便和經濟合理。
五、橋槊結構裂縫加固處理技術
l、裂縫修補技術
裂縫修補的目的在於恢複結構物的防水性和耐久性,以及起到修飾美觀的作用。結構有較嚴重的病害時,需要在加固前或在實施加固技術的過程中進行裂縫的修補。裂縫補的主要技術有:
(1)麵處理法
這是一種在微裂縫(一般寬度小於0.2mm)的表麵塗抹填料及防水材料,以yi提ti高gao其qi防fang水shui性xing和he耐nai久jiu性xing為wei目mu的de的de方fang法fa。這zhe種zhong方fang法fa的de缺que點dian是shi修xiu補bu工gong作zuo無wu法fa深shen入ru到dao裂lie縫feng內nei部bu,以yi及ji對dui延yan伸shen性xing裂lie縫feng難nan於yu追zhui蹤zong其qi變bian化hua。因yin此ci,對dui於yu寬kuan度du發fa生sheng變bian化hua的de裂lie縫feng,要yao設she法fa使shi用yong有you伸shen縮suo性xing的de材cai料liao。表biao麵mian處chu理li方fang法fa所suo用yong材cai料liao視shi修xiu補bu目mu的de及ji其qi結jie構gou物wu所suo處chu環huan境jing不bu同tong而er異yi,通tong常chang使shi用yong彈dan性xing塗膜防水材料(如玻璃布)、聚合物水泥膏及水泥填料等。
(2)注漿法
該方法係在裂縫中注入樹脂或水泥類材料,以提高其防水性及耐久性。注漿法的主要注漿材料是環氧樹脂,以往均采用手動或腳踏式輸液泵注入漿液;但(dan)存(cun)在(zai)無(wu)法(fa)控(kong)製(zhi)注(zhu)入(ru)量(liang)。對(dui)於(yu)不(bu)貫(guan)通(tong)的(de)裂(lie)縫(feng)難(nan)於(yu)將(jiang)漿(jiang)液(ye)注(zhu)入(ru)到(dao)內(nei)部(bu),注(zhu)入(ru)壓(ya)力(li)太(tai)大(da)有(you)可(ke)能(neng)使(shi)裂(lie)縫(feng)寬(kuan)度(du)擴(kuo)大(da)等(deng)問(wen)題(ti)。所(suo)以(yi),現(xian)在(zai)多(duo)采(cai)用(yong)低(di)壓(ya)低(di)速(su)注(zhu)入(ru)法(fa)。此(ci)法(fa)具(ju)有(you)易(yi)於(yu)控(kong)製(zhi)注(zhu)入(ru)量(liang)且(qie)可(ke)注(zhu)入(ru)到(dao)裂(lie)縫(feng)深(shen)部(bu)的(de)優(you)點(dian)。當(dang)灌(guan)漿(jiang)材(cai)料(liao)采(cai)用(yong)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)時(shi),應(ying)該(gai)注(zhu)意(yi)到(dao),由(you)於(yu)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)的(de)粘(zhan)度(du)不(bu)同(tong),有(you)時(shi)漿(jiang)液(ye)無(wu)法(fa)充(chong)分(fen)注(zhu)人(ren)裂(lie)縫(feng),但(dan)增(zeng)加(jia)溶(rong)劑(ji)量(liang)又(you)會(hui)降(jiang)低(di)粘(zhan)性(xing)而(er)達(da)不(bu)到(dao)預(yu)期(qi)的(de)目(mu)的(de);對於延伸性裂縫,環氧樹脂的變形跟蹤性較差(環氧樹脂的變形量約為2%),所(suo)以(yi),對(dui)這(zhe)類(lei)裂(lie)縫(feng),應(ying)該(gai)使(shi)用(yong)可(ke)撓(nao)性(xing)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)。另(ling)外(wai),環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)與(yu)鋼(gang)抓(zhua)釘(ding)並(bing)用(yong)可(ke)使(shi)得(de)裂(lie)縫(feng)部(bu)位(wei)加(jia)固(gu)後(hou)更(geng)具(ju)有(you)整(zheng)體(ti)性(xing),是(shi)一(yi)種(zhong)防(fang)止(zhi)裂(lie)縫(feng)繼(ji)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)好(hao)辦(ban)法(fa)。
(3)充填法
這是一種適合於修補較寬裂縫(0.5mm以上)的方法,具體做法是沿裂縫鑿一條深槽,然後在槽內嵌補各種粘結材料,如水泥砂漿、環氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環氧樹脂混凝土、瀝青及各種化學補強劑等。對鋼筋混凝土結構而言.這種修補方法視鋼筋是否鏽蝕而異。當鋼筋未鏽蝕時,沿裂縫處以大約l0mm左右的寬度將混凝土鑿成U型或V型,在開槽處充填密封材料以修補裂縫;當鋼筋已經鏽蝕時,將混凝土鑿除到能夠充分處置已經生鏽的鋼筋部分.先對鋼筋除鏽,然後在鋼筋上塗抹防鏽底塗料,再充填密封材料。
(4)表麵噴塗法
噴pen漿jiang修xiu補bu是shi一yi種zhong在zai經jing鑿zao毛mao處chu理li的de裂lie縫feng表biao麵mian,噴pen射she一yi層ceng密mi實shi而er且qie牯gu度du高gao的de水shui泥ni砂sha漿jiang保bao護hu層ceng,來lai封feng閉bi裂lie縫feng的de修xiu補bu方fang法fa。噴pen漿jiang前qian,需xu要yao把ba結jie構gou表biao麵mian的de剝bo離li部bu分fen除chu去qu.再用水衝洗清潔,並在開始噴漿之前把基層濕潤,然後再開始噴漿。
(5)粘結鋼板封閉法
當鋼筋混凝土構件產生主拉應力裂縫時,可對裂縫先進行處理之後,再在裂縫處粘結鋼板,並用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘結合方向應和裂縫方向垂直。
(6)混凝土因堿骨料而開裂的裂縫修補
因(yin)堿(jian)骨(gu)料(liao)反(fan)應(ying)產(chan)生(sheng)的(de)裂(lie)縫(feng),一(yi)般(ban)為(wei)延(yan)伸(shen)性(xing)的(de),特(te)別(bie)是(shi)鋼(gang)筋(jin)用(yong)量(liang)較(jiao)少(shao)時(shi),對(dui)膨(peng)脹(zhang)的(de)約(yue)束(shu)較(jiao)小(xiao),於(yu)是(shi)裂(lie)縫(feng)寬(kuan)度(du)顯(xian)著(zhu)變(bian)大(da)。對(dui)這(zhe)種(zhong)裂(lie)縫(feng),可(ke)以(yi)注(zhu)入(ru)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)或(huo)塗(tu)抹(mo)防水材料,防止水分由外部浸入,從而控製堿骨料反應。
2、梁式結構加固增強技術
梁(liang)式(shi)橋(qiao)上(shang)部(bu)加(jia)固(gu)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)式(shi),主(zhu)要(yao)視(shi)橋(qiao)梁(liang)的(de)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang),承(cheng)載(zai)能(neng)力(li)的(de)減(jian)弱(ruo)程(cheng)度(du)以(yi)及(ji)今(jin)後(hou)的(de)使(shi)用(yong)要(yao)求(qiu)而(er)異(yi),一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo),主(zhu)要(yao)采(cai)取(qu)擴(kuo)大(da)原(yuan)結(jie)構(gou)構(gou)件(jian)截(jie)麵(mian),以(yi)提(ti)高(gao)結(jie)構(gou)的(de)強(qiang)度(du)和(he)剛(gang)度(du);以新的結構代替舊的抗力不足的結構;改變原結構的受力體係,使控製截麵變矩的峰值減小;對原結構施加預應力,改變原結構的受力圖式,以達到提高橋梁剛度和強度的目的。粱式橋上部結構加固增強技術主要有加大截麵加固法、外部粘貼加固法、外部預應力加固法、改變結構體係加固法、增設縱粱加固法等方法。
六、結語
橋梁裂縫產生的原因複雜、zhongleifanduo,ruguobuduiliefengjinxingxitongquanmiandefenxiheyanjiu,jiuhennantishichuqiaoliangbinghaichanshengdeneihanhejili。yinci,duiqiaoliangliefengdefenxiheyanjiubujinchanmingleliefengxingchengjili、裂lie縫feng危wei害hai性xing評ping定ding等deng問wen題ti,還hai直zhi接jie為wei今jin後hou橋qiao梁liang病bing害hai的de綜zong合he治zhi理li提ti供gong技ji術shu前qian提ti和he決jue策ce依yi據ju,這zhe正zheng是shi橋qiao梁liang裂lie縫feng分fen析xi和he研yan究jiu的de目mu的de。雖sui然ran目mu前qian橋qiao梁liang結jie構gou存cun在zai的de裂lie縫feng問wen題ti比bi較jiao普pu遍bian,但dan是shi隻zhi要yao在zai設she計ji和he施shi工gong中zhong能neng認ren識shi到dao橋qiao梁liang結jie構gou常chang規gui裂lie縫feng機ji理li,同tong時shi采cai取qu相xiang應ying的de一yi些xie橋qiao梁liang結jie構gou裂lie縫feng加jia固gu處chu理li技ji術shu,裂lie縫feng問wen題ti是shi可ke以yi減jian少shao甚shen至zhi可ke以yi避bi免mian的de。
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