1、現澆梁縱向裂縫的原因分析和加固處理中鐵十七局五處 敬佩仁 內容提要：本文介紹某汽車專用公路現澆梁底部縱向裂縫的處理情況。內容包括對裂縫情況的調查和檢測，產生裂縫的原因分析，加固處理方案的選定，以及具體的施作方法。 關 鍵 詞：現澆梁 縱向裂縫 加固處理 1、前言： 某公路橋梁上部結構為4孔16米現澆空心板梁，位于R=112.9m的圓曲線上，外側超高62cm.設計荷載汽-20掛-100，計算行車速度80km/h。該橋建成使用不到半年，梁底沿軸線出現貫穿的縱向裂縫，裂縫寬0.20.5mm，并且局部滲水。 2、對裂縫的調查和檢測：2-1 資料檢查 經過對施工原始資料的檢查說明：梁體的鋼筋布置及混凝土

2、施工均符合設計和標準要求。混凝土施工時間為8月中旬，最高氣溫34，最低氣溫16。混凝土取樣試驗強度到達98%以上。2-2 梁體檢測 采用回彈法和靜載試驗法分別檢測，對測試結果計算分析進行比擬。 、用回彈儀測出梁體混凝土實際標號，按表1折算出混凝土的彈性模量：計算出截面應力。表1混凝土標號C15C20C25C30C40C50彈性模量EhMpa2.3×1042.6×1042.85×1043.0×1043.3×1043.5×104 (2)、由靜載試驗法測出截面應變和撓度 測出跨中撓度和支座沉陷量加載車重35T，并對跨中撓度值加以修正，從而得

3、出梁體受到荷載作用后的真正撓度f1 計算公式：f1= f1-f2+ f3/2 f1跨中撓度 f2、f3兩端支座沉陷值根據梁體截面特性，反算出混凝土的抗壓彈性模量Eh 計算公式 Eh=5qL4/384×Jh×fmax Jh梁全截面慣性矩 L計算長度 q荷載橫向分布值 fmax測出跨中撓度最大值 、根據各測點實測的應變求應力： =Eh· 實測應變 、梁體承載能力及工作情況：根據結構校驗系數評定參照表2：應力=截面實測豎向彎曲應力/截面理論豎向彎曲 應力撓度=實測跨中撓度/理論跨中撓度當1時，說明橋梁結構的工作狀況良好，可平安使用。橋梁結構校驗系數常值 表2梁別普通鋼筋

4、混凝土梁工程鋼筋應力混凝土應力撓度值0.550.650.450.550.550.65 結論：根據檢測計算結果，證明該梁承載力滿足設計要求，各項技術指標均到達設計要求，經觀測裂縫無擴展加深跡象，不屬于危險構件，不影響正常使用。但裂縫寬度超出設計標準允許值，并有滲水現象，需進行封閉加固處理。 3、裂縫原因分析： 3-1 經有關專家驗算論證綜合分析，該梁產生裂縫的原因可歸納為以下幾點： 、梁體結構設計未考慮外力作用，導致梁體橫向抗拉強度缺乏。該橋位于圓曲線上，梁體受到豎向荷載和外力向心力、沖擊力共同作用；由于梁體配筋未充分考慮外力對梁體產生的水平拉力，導致橫向間距偏大，鋼筋直徑偏小，在荷載和外力反復

5、作用下，梁體抗拉強度缺乏，而產生裂縫。 、梁底混凝土保護層過薄僅為4.2cm，梁體受力有效面積不能滿足荷載和外力作用要求，造成混凝土抗剪能力缺乏，在梁軸線即應力集中的位置形成規那么的剪切裂縫。 、溫度應力和內應力共同作用產生裂縫。由于梁體混凝土受水泥水化熱影響，特別是氣溫出現驟冷驟熱變化時將發生收縮和膨脹，產生附加的溫度應力，該附加應力和原有應力的合力，超過混凝土強度時就會產生裂縫。 、由于梁體混凝土采用泵送施工，混凝土摻加減水劑或氯鹽等速凝劑所造成裂縫。 、梁體支撐不牢、未經加載預壓而發生下沉以及卸載時間過早或卸載方法不當也是梁體產生裂縫的重要原因。 3-2 滲水的原因分析：梁板內模封閉不嚴

6、，混凝土施工滲水滯留在孔洞內，由梁底裂縫處滲出。 4、裂縫的封閉加固原那么和方法選取： 4-1 封閉加固原那么：恢復梁體結構的整體性，保持結構的整體強度、剛度、耐久性、抗滲性及外形的美觀。4-2 施工方案： 、鉆孔排水：在裂縫滲水集中處鉆孔引水，將孔內積水排干，利用空氣壓縮機往孔內壓風風干。 、壓力灌漿加固修補法：即采用化學材料灌漿的方法，將漿液灌滿結構內部裂縫。 、外表噴漿：為使梁體外觀顏色一致，無裂縫痕跡，更便于后期對裂縫封閉效果觀察。外表噴射高標號純水泥漿，并摻入一定比例的107膠。 5、壓力灌漿修補加固裂縫操作方法： 5-1 壓力灌漿工藝：采用雙液單管注漿法，操作時將配置的甲乙溶液通過

7、壓力泵加壓后把混合液直接壓入裂縫中去。5-2 化學材料的配制見表3甲液乙液=11表3配方甲液渾漿乙液清漿化學材料丙烯酰胺亞甲基雙丙烯酰胺三乙醇胺水過硫酸胺水配合比1901058002410005-3 壓力灌漿加固施工方法： 、施工工序：確定鑿除寬度深度劃線鑿槽封堵引水孔、清理槽溝施作暗槽埋設注漿嘴和排氣孔安裝壓漿管、配制化學劑壓漿撤除預埋嘴堵塞注漿孔修整槽面。 、操作步驟： 根據梁體保護層厚度確定鑿槽尺寸。要求不能露筋，余厚強度足以承受灌漿壓力要求。該梁體保護層為4.2cm，鑿槽斷面確定為面寬3cm，底寬2cm，槽深3.5cm的梯形斷面(見圖1)。 圖1 梁板橫截面劃線及鑿槽：沿裂縫兩側劃出鑿

8、槽線路后組織人員按線鑿槽。鑿釬應小角度擊打外表，防止鑿穿保護層；槽深應嚴格控制，槽溝應首尾貫穿相連，不能錯接，保證壓漿孔道暢通。封堵引水孔并清理槽溝：鑿溝完成后將疏水孔由高標號膨脹性混凝土封堵：并將槽溝粉塵和松碴清理干凈，保證化學材料和混凝土連接效果。施作暗槽：在鑿好的梯形槽溝中放入20塑料管，再用拌好的速凝膠漿見表4填滿槽溝并壓實抹平，外露面要求與梁面齊平。每填塞50cm左右抽拔一次塑料管，抽拔時間控制在膠漿初凝前，搭接長度不小于10cm。在施作暗槽同時預埋注漿嘴預留排氣孔見圖2表4材料水泥粉砂水水玻璃膨脹劑配合比10.20.40.150.2圖2 暗槽平面示意圖安裝注漿管、配制化學劑：注漿設

9、備安裝完成后，首先進行試機，檢查高壓設備和管道系統，其壓力和流量是否滿足要求，注漿管及注漿嘴內不得存任何雜物。檢查無誤后再連接注漿管，注漿管和注漿嘴的密封圈需良好。 在注漿前根據實際用量嚴格按設計的配合比配制甲乙兩液并分別盛裝在瓷器或鐵器中，不得混合。壓漿：當封槽的速凝膠漿凝結完成后，檢查無露漿可能的情況下即可壓漿，壓漿時將甲、乙兩液按11的比例分別倒進壓漿泵進料斗，壓漿泵將混合液壓入暗槽內。當排氣孔有漿液溢出時，迅速將氣孔堵塞并繼續壓漿，當壓力到達0.20.25Mpa時停止壓漿，排出泵內漿液,并將壓漿管接入第二壓漿嘴再繼續壓漿，中間間隔時間不宜過長。當第二孔壓力到達0.40.5Mpa時停壓3

10、0S,觀察壓力有無變化,假設壓力下降，接著壓至0.40.5Mpa，直至壓力不再變化為止。撤除注漿嘴堵塞注漿孔：壓漿完成后，拆下注漿管。待化學材料膠結后，約23min應立即撤除預埋的注漿嘴，將注漿孔壓實堵緊。同時將注漿泵和注漿管內漿液迅速排出，用清水沖洗干凈。加固完成后應將外表修整，低凹處抹平壓光，凸出局部用砂輪磨平，粗糙面用砂布打光，使加固處理部位和梁面齊平，外表平整光滑，無明顯接茬。、施工要求：因速凝膠凝固時間短，施工時要邊拌邊用，同時掌握操作時間，注重暗槽膠結效果，滿足壓漿壓力要求，防止漏漿。施作暗槽時，塑料管堅持勤轉輕撥的施工原那么，不能將膠漿層破壞。壓漿前要求對化學材料用量進行測算，并有足夠備料，確保壓漿一次成功。壓漿時要做好壓力、流量和壓漿量的量測工作，并做好記錄，為壓漿效果掌握第一手資料。在壓漿過程中，盡量防止注漿管道管嘴堵塞，一旦發生堵塞，應立即拆下處理。 6、加固封閉效果： 加固后的梁體裂縫經過近一年的使用，進行了長時間的觀察和量測，未出現新的裂縫和滲水，加固效果良好，證明此加固方法是成功的。 7、結論： 通過采用化學材料壓力