XXX市政工程
预应力小箱梁裂缝处理方案
宜昌市XXX市政工程跨XX桥预制小箱梁顶梁顶面局部出现小裂纹,特针对此问题提出处理方案,请监理单位审批。 1、项目概况
跨XX桥设计共4联小箱梁,主线分左右幅布置,主线跨径布置为4*26。25m+4*30m,采用先简支后桥面连续结构。上构均采用预应力混凝土组合箱梁,下部为柱式墩,桩基础,4*30m边跨8#桥墩与跨柏临河路相接,为桩接柱盖梁形式。小箱梁采用C50混凝土,管道压浆采用M40专用水泥浆.纵向预应力束采用GB/T5224—2003技术标准的高强度低松弛钢绞线,预应力束采用夹片锚固体系,塑料波纹管成孔。
预应力小箱梁采用梁场集中预制,专用运梁炮车运输,两台汽车吊抬吊架设,进行湿接缝、端横梁和跨中横隔板施工。 2、裂缝情况
左幅3—4和左幅3—5两片预制小箱梁张拉前发现梁顶面各出现裂缝,我部和监理一起对这两片梁裂缝进行仔细测量:采用游标卡尺测量裂缝宽度,采用钢卷尺测量裂缝长度,采用砂轮机将梁顶面裂缝处混凝土磨至无裂缝时测量其深度。情况如下:
图一:左幅3—4梁顶裂缝
图二:左幅3—5梁顶裂缝
图三:裂缝宽度检查
图四:裂缝深度检查
2.3。检测结果
经检测,左幅3-4和左幅3-5裂缝长度为50—31cm,裂缝宽度为0.6-1.2mm,裂缝深度为9—18mm。裂缝深度(h)与结构厚度H的关系均为h≤0。1H,经连续的观察测量,裂缝长度、宽度、深度均不再发育,判定为表面静止裂缝。
3、原因分析
左幅3-4小箱梁浇注日期为2017。8。23,张拉日期为2017年9月7日,7天强度为54.8Mpa,28天强度为55.8Mpa,发现裂缝日期为2017年9月3日,经7天持续观察,裂缝无发展趋势。左幅3-5小箱梁浇注日期为2017年8月26日,张拉日期为2017年9月7日,7天强度为56。4Mpa,28天强度为56。7Mpa,发现裂缝日期为2017年9月5日,经30天持续观察,裂缝无发展趋势.
小箱梁所用混凝土为某商品砼公司预拌商品混凝土,混凝土配合比及原材料均经检测验证合格。混凝土7天强度及28天强度均满足设计要求。在浇注过程中混凝土和易性良好,未在现场加水,振动充分,考虑裂缝出现为个别现象,可排除因混凝土原材料、配合比等因素导致裂缝的可能.
小箱梁所用钢筋均为满足设计及规范要求的未锈蚀钢筋,且经检查混凝土保护层厚度满足设计要求,结合裂缝走向与钢筋方向垂直的情况,可排除因保护层厚度不足,钢筋锈蚀对周围混凝土产生膨胀应力而导致裂缝的可能。
小箱梁在安装前存于存梁场内,未受荷载作用,可排除因梁体承受荷载产生过大内应力导致开裂的可能。
小箱梁脱模及时,混凝土在后续硬化的过程中不再受到约束,可排除由于混凝土干缩引起的体积变形受到约束而产生裂缝的可能。 经我部认真研究,考虑梁体养护情况,天气炎热,常有暴雨等因素。认为裂缝出现的主要原因是箱体养护不到位,梁板顶面受到暴晒,同
时因梁板顶面表面积大,受风力作用明显,混凝土表面水分蒸发过快,混凝土水化热高,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时产生了塑性收缩裂缝,为非结构性裂缝。 4、处理方案
4.1。裂缝处理原则与目的
虽然本桥裂缝为危害性较小的表面裂缝,但危害较小的裂缝,亦会延伸发展为严重的深层或贯穿性裂缝,破坏结构的整体性,造成渗水、漏水、钢筋锈蚀等,降低结构的耐久性,危害桥梁安全运行.因此,必须认真对待每一条已被发现的裂缝,分析产生裂缝的原因,严格按有关要求进行处理。
混凝土裂缝处理主要应达到恢复结构的整体性,限制裂缝的扩展,满足结构的强度、防渗、耐久性和桥梁的安全运行要求。 4.2.方案选取
经检测,左幅3-4和左幅3-5预制小箱梁顶面出现的裂缝均为因养护不周所产生的表面收缩裂缝,裂缝状态为静止不发育状态。裂缝深度浅,均在混凝土保护层范围内,不影响构件力学性能和整体性。为保障梁体质量与结构安全,根据裂缝实际情况,我部决定对宽度在0.15mm-1。5mm之间的裂缝采用开槽填充法进行治理。 4。3。开槽填充处理施工工艺
对宽度在0。15mm—1。5mm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,修复效果好,后期容易养护的常用裂缝修复方法。先用电锤、凿子和扁铲沿裂缝两侧开U
形槽,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.
图五:开槽填充示意图
4.3。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 4.3。2。 开槽填充处理施工步骤 (1)裂缝开槽
在裂缝两侧内用电镐沿裂缝开槽,开槽呈U形,宽度3—5cm,深度以裂缝消失为准,且不小于1.5cm,开槽后用刷子和吹风机将槽内清理干净。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。
图六:裂缝开槽
(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剂,可大大增强新旧混凝土间的粘接力,保证修补效果,界面剂成品在建材市场购买. (3)压抹聚合物砂浆 1)、主要材料及要求:
①水泥:用强度等级不低于C32.5的普通硅酸盐水泥; ②砂:采用细砂;
③乳胶:聚合物水泥砂浆防水胶乳是采用进口的聚合物建筑乳液为主体,辅以多种复合添加剂精制而成.掺入到水泥砂浆中可形成独特的有一定韧性的复合网络结构,大大提高水泥砂浆的抗裂、抗渗能
力。 2)、配制:
①水泥净浆配制时,只需要按配方比例将水泥和胶乳用适量水搅拌均匀即可,胶乳用量约0。1kg/m2 ;
②防水砂浆配制时,先按配方比例将水泥和砂干拌均匀,再将规定的 胶乳和水加入,用机械或人工搅拌均匀即可。配制好的防水砂浆 常温下(20 ±2℃),最好在1小时内用完.配比为乳液:水泥:砂=1:2:4 3)、施工: ①防水砂浆施工:
A、在处理好的基层表面上涂刷一遍水泥净浆提高与基面的粘结力;
B、待水泥净浆不粘手后,即可将拌和好的聚合物水泥砂浆均匀地刮抹在槽内,并用抹子压平抹光,
C、聚合物水泥砂浆需分层施工:待第一层聚合物水泥砂浆初凝后, 再抹第二层聚合物水泥砂浆,直至需要厚度(初凝4小时、终凝8小时);
D、施工24小时后需进行湿养护,养护时间视气温条件不同而不同, 常温下以3—5天为宜;
图七:填聚合物水泥砂浆
(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。
5.后续施工质量控制
混凝土浇筑完成后及时覆盖洒水养护,当气温低于5度时,采取保温措施,并不得对混凝土洒水养护.混凝土洒水养护时间不少于7天。采用塑料薄膜覆盖养护的,在混凝土浇筑完成后,及时覆盖严密,保证膜内有足够的凝结水;采用养生布覆盖洒水养护的,在混凝土浇筑完成后,及时覆盖并洒水,保证养生布处于湿润状态.
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