向錢均

（中交二航局，重慶410071）

國道109 線那曲至拉薩公路改建工程（那曲至羊八井段）是西藏自治區(qū)“三縱、二橫、六通道”公路網(wǎng)的核心骨架路段，國道109 線那曲至拉薩公路改建工程（那曲至羊八井段）是西藏自治區(qū)“三縱、二橫、六通道”公路網(wǎng)的核心骨架路段，項目線路全長9.7km，樁號K3690+000～K3699+700，其中橋梁工程長5.7km，路基長4km。橋梁上構采用裝配式20m 預應力混凝土簡支小箱梁，共計2264 榀。

經(jīng)實測，檢測共發(fā)現(xiàn)50 條裂縫，寬度介于0.1～0.2mm 的裂縫共有23 條，寬度δ≥0.2mm 的裂縫共有27 條，最大裂縫寬度為0.30mm。裂縫主要分布在腹板跨中處10m 范圍內(nèi)，裂縫靠近梁底沿腹板水平方向分布，裂縫為受彎裂縫，周邊附有白色物質(zhì)，為保證工程建設安全及箱梁的使用，本文將對腹板裂縫進行分析，并提出有效可行的加固措施。

1 腹板裂縫

1.1 裂縫成因

一般而言，影響箱梁腹板開裂的主要因素有：（1）箱梁腹板的厚度。目前，高強混凝土的出現(xiàn)促進了大跨徑連續(xù)梁的發(fā)展。在設計中，砼的強度提高意味在保證原有剛度的情況下，可以通過減小箱梁整體的腹板厚度來減輕結構自重，但是由于箱梁腹板的主要作用是承受剪力，而過于單薄的腹板會導致箱梁的抗剪能力下降，容易使腹板受剪破壞，導致裂紋產(chǎn)生。而且高強混凝土材料本身是一種復合材料，材料本身的不均勻以及在施工中攪拌、振搗等工序都會產(chǎn)生一些問題，導致裂紋產(chǎn)生。在運營過程中，橋梁隨著混凝土的收縮徐變的發(fā)展會產(chǎn)生應力重分布，也會導致裂紋產(chǎn)生。通常箱梁腹板的設計厚度是變化的，所以剪力滯效應以及因承受偏心荷載而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)和畸變的影響也隨之變化，因此，腹板受力變得更加復雜，腹板的承載能力也直接與腹板的厚度相關。（2）非預應力鋼筋的布置方式。非預應力鋼筋的布置方式會對腹板的受力產(chǎn)生一定的影響，雖然箱梁豎向抗剪能力大部分由豎向預應力筋來承擔，但是非預應力鋼筋不合理的布置或者配筋率未達到要求也會導致腹板開裂，在配筋率相同的條件下，裂縫的寬度隨著鋼筋直徑、間距以及混凝土的保護層厚度的增大而增大；腹板裂縫的開展同樣可以采用在腹板表面合理布置防裂鋼筋網(wǎng)進行有效控制。（3）溫度的變化。由于橋梁結構一直處于自然環(huán)境下，橋梁混凝土的溫度隨著環(huán)境溫度的變化而變化，但整個橋梁結構的溫度變化并不相同。由于混凝土是在熱傳導方面比較差的材料，尤其是對于最小邊長大于50cm 的混凝土構件，其內(nèi)部溫度一般變化很小，但是外部溫度變化幅值較大，進而混凝土的內(nèi)外溫差使結構內(nèi)部產(chǎn)生了溫度自應力和溫度次內(nèi)力，共同作用對結構產(chǎn)生了不利的影響。（4）混凝土收縮、徐變。一般由于收縮影響產(chǎn)生的裂縫都在早期施工期間就形成了。徐變是混凝土結構在荷載長期作用下自身內(nèi)部的微顆?？障吨械挠坞x水毛細作用析出并蒸發(fā)，進而引起混凝土體積縮小的現(xiàn)象，這種彈性變形與時間密切相關。混凝土上作用的荷載與其徐變產(chǎn)生的應變成比例關系，在作用效應相同的條件下，低強度混凝土產(chǎn)生的徐變要比高強度混凝土產(chǎn)生的徐變更大。徐變作為引起預應力損失的一個主要影響因素，對預應力箱梁橋的影響頗大，因此收縮徐變隨著結構服役的時間增加，其影響將會越來越顯著，不僅會引起內(nèi)力重分布，導致結構產(chǎn)生次內(nèi)力，而且可能會在部分區(qū)域產(chǎn)生裂縫。

1.2 腹板開裂原因

與本文中開裂情況比較分析，并結合實際檢測發(fā)現(xiàn)：（1）裂縫周邊白色物質(zhì)為氫氧化鈣，屬裂縫開裂后砼與水發(fā)生化學反應后的產(chǎn)物，經(jīng)通道，從裂縫中滲出。（2）本文中的腹板裂縫并非出現(xiàn)在梁廠每一片梁上，裂寬較小，方向為水平方向，根據(jù)分析為混凝土收縮、徐變不均勻及溫度的影響導致了裂縫產(chǎn)生。

綜上，本文中的腹板裂縫對結構受力影響較小，為保證其耐久性，需對其采取有效的加固措施。

2 加固方法

在建造之前，請對裂縫進行徹底檢查，對裂縫的長度，寬度，數(shù)量等進行現(xiàn)場檢查，對裂縫進行計數(shù)，進行記錄并繪制裂縫分布圖。

2.1 對寬度小于0.20mm 的裂縫進行封閉處理

（1）首先切割大約5mm 深和10-20mm 寬的V 型槽。凹槽的表面應盡可能光滑。（2）用鋼絲刷或竹刷清潔接縫，洗凈碎石，用空氣管吹凈接縫中的石灰砂，并用紅外燈干燥混凝土表面。裂縫應使用丙酮或二甲苯基紗線（紗線末端）（請勿用清水清潔）擦洗，以去除儲罐混凝土表面的灰塵和油漬。（3）在裂縫周圍涂一層環(huán)氧漿料，如果裂縫較深，則可以沿垂直方向靜注；可以將環(huán)氧樹脂漿料注入0.5mm 的裂縫中。用約1mm 厚，20～30mm 寬的小刮鏟將密封劑拉到裂縫上。使用膠水時，應防止小孔和氣泡，并應均勻刮擦以確?？煽康拿芊?。（4）最后涂上環(huán)氧砂漿，并用刮鏟將其保持與原始混凝土相同的平面?？捎糜诠袒h(huán)氧樹脂。在維護過程中，結構應不受地震或濕氣影響，以確保維修質(zhì)量。

2.2 對寬度大于0.20mm 的裂縫進行清縫灌漿處理

（1）填充材料。用于灌漿的環(huán)氧樹脂粘合劑是成品粘合劑。灌縫施工用環(huán)氧膠應采用成品膠，其各項基本性能指標應滿足《混凝土結構加固技術規(guī)范》（CECS25：90）的要求，并且不低于《混凝土結構加固技術規(guī)范》（送審稿2004.8）中關于裂縫注漿基本性能指標的要求。灌縫施工工藝是參照中科院大連化學物理研究所及遼寧省建設科學研究院合作研制開發(fā)的JGN-GS-II 型建筑結構灌縫粘合劑設計。（2）清縫處理。①使用鋼絲刷沿裂縫方向清潔表面混凝土，其范圍為30-50mm，尤其是去除灌漿基層粘合表面周圍的油漬。②使用錘子和鋼纖維清除裂紋兩側的浮渣和灰塵，使組件表面光滑，使用鼓風機清潔裂紋，并防止灰燼堵塞間隙。③用一塊略濕的布除去表面的灰塵，然后徹底干燥。使用丙酮去除表面上的油漬。如果裂縫內(nèi)部潮濕，請等待其完全干燥。如有必要，請使用風扇使其干燥。裂縫被堵塞了。（3）粘合劑注漿噴嘴，密封裂紋。①準備密封膠，攪拌均勻，用刮鏟在注漿噴嘴底面的四個側面上刮一點膠進入閥座，并適當向下按壓底座，使底部的粘性膠溢出，并蓋上灌漿基座的邊緣，以便將注入座固定并壓實在混凝土上。②注漿噴嘴沿接縫排列，間距為200-300mm。注漿噴嘴應安裝在裂縫分叉處，寬裂縫處和末端處。每個裂縫應至少配備一個注漿噴嘴，注漿噴嘴和排氣噴嘴。③使用環(huán)氧水泥封閉裂縫，并在灌漿前逐一檢查灌漿噴嘴的連通性和裂縫的密封效果，即進行滲漏測試。當密封膠具有一定強度時，需要進行泄漏測試。在泄漏測試的前端，在裂縫處涂一層肥皂水，然后通過注漿噴嘴壓入壓縮空氣。修理并密封泄漏點處的泄漏點；為防止灌漿泄漏，密封膠的寬度應為20-30mm，厚度以2mm 為宜。④密封完成后，讓密封劑自然固化，并在固化過程中禁止其與水接觸。固化時間：約12 小時（20℃），6 小時（30℃）。（4）壓力注漿。①注漿施工應在產(chǎn)品規(guī)定的溫度下進行，各種材料應按要求存放，避免日曬雨淋。②裂縫的填充順序：垂直縫必須從下到上，平縫可以從一端到另一端一個接一個地進行。③灌漿壓力應約為0.3MPa。當進料速度低于0.1L/min 時，繼續(xù)澆注5min 并停止灌漿。④填滿所有間隙后，應根據(jù)材料要求對其進行維護。水泥固化后，應除去注漿噴嘴和支撐材料，并修復混凝土表面。⑤膠水達到強度后，將注入器安裝在注入座上，并在中等壓力下注入膠水。如果進樣器在膨脹后迅速收縮，則意味著間隙中的空間很大，需要重新填充。當橡膠管充滿膨脹時，停止注射。⑥用丙酮清潔注射工具。⑦注入材料的固化通過用手直接與模具接觸來檢查材料的硬化程度，并在硬化后將注漿噴嘴擊落。⑧當修補膠達到7d 的固化周期時，可以通過巖心取樣和超聲波檢測來檢查填縫效果。

3 結論與建議

裝配式小箱梁在橋梁快速化建設中占有舉足輕重的地位，如何保證結構的耐久性和結構的承載能力是保證橋梁快速化建設的關鍵。裝配化施工中，梁的建設需控制溫度、濕度、收縮徐變的影響；產(chǎn)生裂縫后，需及時處理，防止裂縫的擴展。

通過對西藏某梁廠中部分小箱梁的腹板裂縫進行分析，判斷裂縫為梁在建設過程中混凝土收縮徐變及溫度影響下產(chǎn)生，并提出有效可行的加固措施，保證了小箱梁的安全使用和耐久性。