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1、混凝土橋梁裂縫病害診斷及橋梁加固技術研究研討宣講人：楊俊卿單位：《公路橋梁技術狀況評定標準》編寫組北京中交華聯(lián)科技發(fā)展有限公司日期：2011.9.27地點：中國.南昌目錄l混凝土橋梁裂縫病害診斷l(xiāng)碳纖維加固法l混凝土結構纖維棒加固法l增大截面加固法l粘（灌）鋼加固法l體外預應力鋼絞線加固法l體外預應力鋼絲繩加固法l水下檢測系統(tǒng)及玄武巖纖維網(wǎng)格加固法一、混凝土橋梁病害診斷技術l混凝土橋梁病害的主要表現(xiàn)形式：1、裂縫2、變形（變位）3、腐蝕l對混凝土結構而言，其病害的最終形式是裂縫。l裂縫可分為兩類：1、非荷載裂縫――材料自損、劣化（由于材料自身
2、內(nèi)力引起裂縫）2、荷載裂縫――外力裂縫（由于外力、軸線變形或支承變位引起的裂縫）l雖然裂縫在規(guī)范里是作為正常使用狀態(tài)中耐久性來評價，但結構損壞乃致倒塌往往是從裂縫的擴展開始的，由安全狀態(tài)隨著時間的延伸而逐漸轉化為不安全狀態(tài)，因此結構耐久性問題實質(zhì)也是安全問題，必須引起重視。一、混凝土橋梁病害診斷技術1、非荷載裂縫1.1混凝土收縮裂縫（1）、混凝土收縮原因混凝土組成：粗骨料細骨料膠結料：水泥＋水→水化→水泥凝膠體→水泥石一、混凝土橋梁病害診斷技術混凝土收縮實為水泥石收縮，有三種原因：l1）化學收縮－水化過程中體積縮小l2）物理收縮－自由水蒸發(fā)、
3、干燥引起體積縮小l3）碳化收縮－空氣中CO與混凝土中2Ca(OH)發(fā)生化學反應，產(chǎn)生CaCO折出水分23蒸發(fā)，促使體積縮小。一、混凝土橋梁病害診斷技術(2)、混凝土收縮裂縫的原因－自由收縮受到約束l當收縮受到約束而產(chǎn)生的拉應變大于當時砼的極限拉應變就會產(chǎn)生與拉應力方向相垂直的裂縫。l1)砼構件表面收縮龜裂l這類收縮裂縫多數(shù)是混凝土構件表層由于養(yǎng)護不當，表層失水、干縮所造成。這類裂縫一般不深，多數(shù)深度不超過鋼筋保護層厚度。一、混凝土橋梁病害診斷技術l2）墩臺混凝土的豎向收縮裂縫l①在巖石基礎上澆筑的墩臺混凝土，混凝土墩身要收縮，巖石基礎不收縮，
4、由此產(chǎn)生收縮差，巖石基礎阻止墩身砼收縮而在橫向產(chǎn)生拉應力，當該拉應力大于該時段的混凝土極限拉應變就會產(chǎn)生豎向裂縫，這類墩身、臺身的豎向裂縫為下寬上細，當臺身較厚，由于表層收縮大、內(nèi)部收縮小，因此顯示表層裂縫寬些、內(nèi)部裂縫細些，一般不貫通。巖石基礎上砼橋臺豎直裂縫一、混凝土橋梁病害診斷技術l②在先澆筑好的砼承臺上再澆筑薄壁砼墻身（C30，水灰比達0.63，泵送砼）。由于第一次澆筑的砼齡期長些，其收縮已完成一部分，后期收縮要小一些，但后澆的薄壁墻身收縮顯然要大于先澆部分砼的后期收縮量，導致產(chǎn)生收縮差而裂縫。由于墻體薄，故裂縫貫通。在先澆注的砼承臺
5、上澆注橋臺墻身的砼收縮裂縫一、混凝土橋梁病害診斷技術l3)預制T梁由于鋼模拆除不及時，造成腹板豎向裂縫，圖4為蘇嘉杭高速公路T梁收縮裂縫。鋼模板拆模引起T梁收縮裂縫一、混凝土橋梁病害診斷技術l4）老橋混凝土腹板的碳化收縮現(xiàn)象l如T梁腹板經(jīng)常發(fā)現(xiàn)棗核形裂縫，即二端細，中間粗。裂縫下端細是由于下緣配筋量大，裂縫上端由于逐漸上伸到受壓區(qū)而消失。裂縫中間粗有二個原因：一是腹板水平鋼筋少；二是在原有裂縫基礎上，由于碳化收縮而使裂縫寬度增寬，T梁裂縫一、混凝土橋梁病害診斷技術l5）預制構件拼裝濕接頭收縮裂縫的危害l（1）拱片之間的橫系梁、橫隔板的濕接頭產(chǎn)
6、生收縮裂縫后，大大減弱橋梁橫向整體。一、混凝土橋梁病害診斷技術剛架拱（蘇州金雞橋）橫隔板濕接頭收縮裂縫一、混凝土橋梁病害診斷技術l①造成拱片頂部橋面順橋向裂縫。剛架拱橋面縱向裂縫l②荷載橫向分布集中，降低承載能力。l③產(chǎn)生橫向搖擺。一、混凝土橋梁病害診斷技術l（2）空心板梁鉸縫砼收縮產(chǎn)生縫隙后，當橋面鋪裝鋼筋配筋率低時，易造成橋面沿梁長產(chǎn)生順橋向裂縫，降低橫橋向整體性，使荷載橫向分布集中，并由此降低橋梁承載能力。l6）空心板梁封頭板砂漿收縮裂縫引起滲水,使空腔內(nèi)聚積大量水，曾經(jīng)在一塊空心板梁的空腔底部鉆一孔，出水量達0.6m3，對普通鋼筋砼空
7、心板梁的受力裂縫在受荷時張開內(nèi)部水滲出，導致鋼筋銹蝕嚴重。一、混凝土橋梁病害診斷技術l7）中層式拱吊桿上端封錨砼因收縮裂縫滲水，通過錨頭孔隙流水鋼束而銹蝕。下圖為合肥壽春橋吊桿上端封錨砼四周的收縮裂縫和積水。壽春路橋中承式拱吊桿頂端壽春路橋中承式拱吊桿頂端封錨砼周邊收縮裂縫封錨處有5cm厚積水一、混凝土橋梁病害診斷技術壽春路橋吊桿鋼管內(nèi)部黃油由于鋼絲銹蝕物混合成咖啡渣狀并含水份一、混凝土橋梁病害診斷技術l3、解決方法l1）采用補償收縮砼l補償收縮砼是在普通砼中按規(guī)定比例摻加有效膨脹劑，如UEA用量為水泥用量的12～14％，可防止產(chǎn)生收縮裂縫。
8、l2）收縮裂縫，一般采用裂縫封閉方法解決①注入稀環(huán)氧樹脂膠②鑿槽后采用無收縮水泥基專用修補砂漿修補③裂縫較深者鑿槽后采用高強度免振無收縮砂漿修補④涂抹滲透結晶型水泥
