T梁裂缝处理方案

息烽县团圆山环线道路建设项目T梁裂缝处理方案批准：审核：编制：中国十七冶集团息烽县团圆山环线道路建设项目经理部桥梁一队2017年8月T梁裂缝处理方案一、T梁裂缝概述预应力混凝土T梁桥是我国应用数量最广泛的一种桥型，在我国公路建设中起到了极其重要的作用，普及面大、地域广阔、数量庞大。随着交通运输的迅速发展，我国公路上有数量众多的预应力混凝土T梁桥。虽然该种T梁具有优良的使用性能以及耐久性，但近年来却不断发现腹板存在纵向裂缝、斜向裂缝及直向裂缝等病害。针对该种病害，对水头坝大桥、瓦窑大桥、金塘大桥T梁腹板出现的纵向裂缝、斜向裂缝、直向裂缝及应对措施进行分析及处理。二、工程概况1、水头坝大桥1.1、水头坝大桥主要为横跨底寨河而设，地势起伏变化较大，两岸地势较平缓，坡脚约30°～35°，大桥附近坡面最大标高约990m，沟谷低洼处底面标高约为946m，相对高差48m，属中等切割的中低山溶蚀～侵蚀地貌。1.2、水头坝大桥主要技术标准：A、设计荷载：城市-A级；b、设计速度：60公里/小时；c、桥面宽度：3.5米（人行道）+12.25米（车行道）+0.5米（防撞护栏）+2.5米（中央分隔带）+0.5米（防撞护栏）+12.25米（车行道）+3.5米（人行道）=35米。d、大桥上部结构：左右半幅布置均为7×30米先简支后连续预应力混凝土T梁结构，30米T梁140片；2、瓦窑大桥2.1、瓦窑大桥场区位于息烽县西山乡境内，桥区距县道X176约1.9km，有乡村道路可抵达桥区附近，交通条件较好。桥址区地处云贵高原梯级斜坡地带，属中等切割的中低山溶蚀～侵蚀地貌。瓦窑大桥横跨一河谷，小里程侧斜坡较陡，坡角约39°～58°，大里程侧斜坡较缓，坡度约25°，大桥附件坡面最大标高约996m，沟谷低洼处底面标高约为952m，相对高差44m。2.2、瓦窑大桥主要技术标准：a、设计荷载：城市-A级；b、设计速度：60公里/小时；c、桥面宽度：3.5米（人行道）+12.25米（车行道）+0.5米（防撞护栏）+2.5米（中央分隔带）+0.5米（防撞护栏）+12.25米（车行道）+3.5米（人行道）=35米。d、瓦窑大桥上部结构:左右幅分别布置为4×40米先简支后结构连续预应力硷T梁结构，40米T梁56片;3、金塘大桥3.1、金塘大桥桥址区地处云贵高原梯级斜坡地带，属中等切割的中低山溶蚀～侵蚀地貌。大桥横跨一“V”形沟，小里程斜坡坡度约20°～30°，大里程斜坡坡度约20°～30°，大桥附件坡面最大标高约1022m，沟谷低洼处底面标高约为954m，相对高差68m，坡面植被发育，多为乔、灌木丛或杂草。3.2、金塘大桥主要技术标准：a、设计荷载：城市-A级；b、设计速度：60公里/小时；c、桥面宽度：3.5米（人行道）+12.25米（车行道）+0.5米（防撞护栏）+2.5米（中央分隔带）+0.5米（防撞护栏）+12.25米（车行道）+3.5米（人行道）=35米。d、金塘大桥上部结构:左右幅分别布置为3×40+3×40米和3×40+3×40米先简支后结构连续预应力T梁结构，40米T梁84片三、裂缝成因3.1翼缘板与腹板纵向裂缝，隔板与翼缘板或腹板裂缝a、主要是人为因素，操作不当引起的。拆模过早，模板制作不合理，大锤敲击，门机电动葫芦上下提拉，导致刚终凝的混凝土在自重力作用下或者外力挤压下开裂。b、T梁在灌注混凝土刚开始的时候，因为水泥水化会有大量的热量产生，从而混凝土的温度就会出现不断上升的趋势。混凝土内部的温度就会上升到50～60℃，还可能会更高。梁体内部有很高的温度，但是表面的温度却比较低，这样的话，温度梯度就会有所形成。当这种内外温差在梁体表面产生的拉应力超过混凝土在此期间建立的抗拉强度时,就会导致混凝土开裂,这是梁体表面裂缝形成的主要原因。特别是在翼缘板与腹板结合处,拉应力更易集中,所以裂缝更易产生,表现形式为腹板与翼缘变截面结合处出现纵向细小裂缝,分布规律不规则,这种裂缝一般影响不大。3.2梁端下部张拉后裂缝主要是施加预应力过于集中梁端50cm范围内，造成梁端下部混凝土拉应力超过其承受能力而产生。3.3锚具周围裂缝因锚具后面附加有螺旋筋和加强钢筋，混凝土浇筑时，容易出现蜂窝，麻面，孔洞现象，此时混凝土强度大大降低，张拉时锚下混凝土承受不了压应力而产生裂缝，锚垫板下陷。3.4翼缘板顶表面裂缝预应力T型梁采用大流动性的高标号混凝土，在混凝土振捣和混凝土初凝前，其内部的粗骨料下沉，表层砂浆易开裂；另外翼缘板顶面如果养生不到位，水分会大量蒸发，尤其是大风和高温天气易产生表面干缩裂缝。3.5混凝土表面成龟裂状裂缝及直线裂缝混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。特点是大部分属表面裂缝，裂缝宽度较细，且纵横交错，成龟裂状，形状没有任何规律。有些有规则的直线裂缝属于温度裂缝，例如翼缘板上的斜裂缝。混凝士受水泥水化放热、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗拉强度时，即产生裂缝。可以初步推断是由于水化热过大引起的温度裂缝。由于水化热作用，使混凝土内部与外表面温差过大，这时内部混凝土受压应力，表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度，而产生间距大致相等的直线裂缝（称温差裂缝），翼缘板上的斜裂缝形态正是如此。四、裂缝处理4.1混凝土表面成龟裂状裂缝及翼缘板转角处微裂缝此类裂缝不影响结构使用安全、使用功能，但影响结构的耐久性。对于混凝土表面成龟裂状裂缝及翼缘板转角处裂缝，采用表面环氧封闭法处理；先剔除砼表面灰层，若表面残留有轻度油污，用丙酮擦拭干净，用气压为0.2兆帕以上的压缩空气清除槽内浮尘。裂缝清理完毕，涂刷低黏度改性环氧底胶，涂刷时应使底胶在砼表面充分渗透，使微裂纹内含胶饱满，必要时可多道涂刷。底胶干后，使用改性环氧胶泥修补砼表面。底胶采用环氧灌封胶系列A、B两组分腻子状改性环氧树脂类胶粘剂，砼表面修补采用环氧胶泥。裂缝封闭施工顺序如下：裂缝调查—裂缝清理—涂底胶—刮涂封闭胶—效果检验—固化—验收裂缝封闭施工要点：环氧封闭胶配胶比例范围大，配胶重量比为A：B=100：25-40的宽范围内，均可固化。为保证工程质量，应进行称重，一般情况下推荐配胶比例为A：B=100：30，25℃时可操作时间约为50-60分钟。随着B剂量的增加，可操作时间相应缩短。每次配胶量不宜过大，以在可操作时间内用完为准；涂刷底胶时，应使胶液在砼表面充分渗透，微裂缝应含胶饱满，必要时可沿裂缝多道涂刷；为保证封缝的质量，一般要求长度沿裂缝方向头尾各增加10cm，宽度约为5～6cm。封缝完后，重新进行检查，确保封缝无开裂，否则按上述步骤返工，或采用环氧树脂压浆灌缝处理。4.2翼缘板处贯穿裂缝翼缘板底面裂缝采用涂刷环氧树脂封闭胶的方法进行封缝处理，翼缘板顶面裂缝待T梁安装后，桥面铺装层钢筋网安装前，将翼缘板顶面涂刷《水泥基渗透结晶防水材料》进行防渗处理。《水泥基渗透结晶防水材料》材料性能及特点1.双重的防水性能本产品所产生的渗透结晶，除了能深入到基层砂浆混凝土结构内部堵塞结构孔缝外，作用在混凝土结构基面的涂层也具有很好的抗裂抗渗作用。所以，无论是作用于迎水面还是背水面，都有一定的防水效果。2.长久的自我修复性能本产品防水土层良好的粘接力，与混凝土砂浆结构基面融为一体，所以，防水土层的防水作用与结构的寿命同样长。同时活性化学物质多年以后仍能被激活，不断生长出新的渗透结晶物，来弥补、修复因裂缝所带来的渗漏，具有长久的防水性能。3.具有长久性的防水作用本产品所产生的物化反应最初是在工作面表层或临近部位，随着时间的推移逐步影响混凝土结构内部进行渗透。产品渗透深度10～30cm。在通常情况下，所形成的晶体结构不会被损坏，且性能稳定不分解，防水土层即使遭受磨损或被刮掉，也不会影响防水效果，因为其有效成分已深入渗透到混凝土结构内部，故其防水作用是长久的。4.具有对混凝土结构的补强作用用本产品施工后的结构，由于它不是晶体结构重新激活，而是未水化水泥被激活，增加了密实度，对结构起到了加强作用，一般能提高混凝土强度的20%～30%。5.具有极强的耐水压能力能长期承受强水压，产品的测试结果表明:在厚50mm，抗压强度为13.8MPa的混凝土试件上，涂刷两层本产品，至少可承受123.4m的水头压力(1.2MPa)。施工简单，省工省时，综合成本低本产品施工时对基面要求简单，对混凝土基面不需要找平层;施工完成后也不需要做保护层。只要涂层完全固化后，就不怕磕碰、剥落及磨损。渗水、泛潮的基面可随时施工。7.符合环保标准，无毒无害本产品能适用于饮用水、食品加工、泳池、水库等建筑项目。8.具有防腐、耐酸碱、保护钢筋的作用本产品的渗透结晶体，不影响混凝土的呼吸，在保护混凝土内部钢筋不受侵蚀的基础上，延长了建筑的使用寿命。4.3梁端下部张拉后裂缝梁端下部张拉后裂缝，伸缩缝端裂缝先将裂缝混凝土凿除，然后用同标号水泥砂浆进行修补。墩顶连续端裂缝将裂缝混凝土凿除然后与墩顶连续段混凝土一起浇筑。五、预防措施5.1原材料严格控制砂石料含泥量，宜选用硅酸盐或普通硅酸盐水泥，宜选用缓凝高效减水剂。粉煤灰能够改善和提高和易性，降低混凝土泌水性，坍落度相同的情况下，用水量减少，从而减缓混凝土早期收缩量，减少水泥用量，降低水化热，有利于裂缝的控制。5.2配合比砂率在满足泵送的基础上，尽可能降低，水灰比不宜过大，严格控制坍落度，坍损不能太快。工作性好，不离析，不泌水。5.3模板做好细部打磨处理，特别是倒角部位。根据天气温度和混凝土性能决定拆模时间，宜采用手拉葫芦或千斤顶辅助拆模，严禁生拉硬撬，重锤敲击的野蛮行为。5.4混凝土浇筑混凝土分段分层阶梯浇筑，附着式高频制动器和振动棒配合振捣，翼缘板浇筑过程中收浆、拉毛，表面不得留有浮浆。5.5养生混凝土浇筑完毕后应采取覆盖保湿的措施。中国十七冶集团息烽县团圆山环线道路建设项目经理部桥梁一队2017年8月28日