浅谈空心板裂缝的成因和修补方法

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇浅谈空心板裂缝的成因和修补方法范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：由于空心板桥的预制、安装技术简单，便于施工等特点，目前应用较广，但易产生裂缝、出现漏水、钢筋锈蚀等现象，导致桥面铺装损坏、单梁受力等病害，本文结合京台高速公路桥梁的维修经验，分析空心板桥裂缝的成因和维修方案。

关键词：空心板桥 裂缝 原因 修补

中图分类号：TV543文献标识码： A 文章编号：

一、概述

京台高速公路德州段，于1997年建成通车，交通量大，重车多，特别是近年国民经济的高速发展，车流量增加很快。严重超载车辆的总重、轴重大于设计规范规定的相应值，在桥梁、路面结构中产生的内力（应力）达到或超过其疲劳承载力，使桥梁、路面过早出现损坏。

德州段共有空心板桥119座，跨径主要为10米、13米和16米，主要病害是空心板裂缝、渗水、桥面铺装损坏，个别桥梁出现了单板受力，经过近几年的维修，裂缝得到了有效控制。

二、空心板裂缝的原因分析

自上世纪九十年代以来，空心板桥梁的数量和规格迅猛扩大，几乎占我国现有桥梁的70%以上，这些桥梁建成以后，随着使用时间的延长，板底裂缝、渗水已是常见和普通的病害。

裂缝产生原因有许多方面，其中主要的有以下几种：

1、荷载引起的裂缝

钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称荷载裂缝。

2、温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化时，混凝土将发生变形，若变形遇到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时，即产生温度裂缝。

3、收缩引起的裂缝

混凝土是由汽、液、固三相组成的假固体（指浇注过程到保养），其中尚有未水化的水颗粒，还需吸收周围水分。液、固相间的胶凝体，因水分散失，体积会缩小，引起收缩裂缝。混凝土收缩主要有塑性收缩、缩水收缩（干缩）和自身收缩及碳化收缩4种。

4、基础变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移，使结构物中产生附加应力，超过钢筋混凝土结构物的抗拉能力，导致结构开裂。

5、钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足，二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面，使钢筋周围混凝土碱度降低。或由于氯化物浸入，钢筋周围氯离子含量较高，均可引起钢筋表面氧化膜破坏，钢筋中铁离子侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应，其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2～4倍，从而对周围混凝土产生膨胀应力，导致保护层混凝土开裂、剥落，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀，使钢筋有效断面积减小，钢筋与混凝土握裹力削弱，结构承载力下降，并将诱发其它形式的裂缝。加剧钢筋锈蚀，导致结构破坏。

6、冻胀引起的裂缝

大气温度低于零度时。吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水变成冰，体积膨胀9％，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝上胶孔中的过冷水（结冰温度在-78ºC以下）在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土强度降低，并导致裂缝出现。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强，骨料中含泥土等杂质过多，水灰比偏大、振捣不密实，养护不力使混凝土早期受冻等，均可导致混凝土产生冻胀裂缝。

7、原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格，可能导致结构出现裂缝。

8、施工工艺质量引起的裂缝

在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中，若施工工艺不合理，施工质量低劣，可能产生各种形式的裂缝，特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异。

三、空心板桥裂缝的状况

根据我们对裂缝现状的调查，状况如下。

1、裂缝分布情况：裂缝分布普遍为纵向裂缝和横向裂缝，也有少数交叉裂缝，一般纵向裂缝较多。

2、裂缝的深度：纵、横向裂缝有贯穿缝和非贯穿缝；非贯穿缝深度较浅；贯穿缝往往有渗水现象。

3、裂缝的宽度：板的纵、横向裂缝宽度大多较细，一般都在1mm以下，宽度为2-3mm的裂缝较少。

四、裂缝修补方法

由于板桥裂缝比较普遍，分布范围广，形态宽度各异，修补应根据不同的裂缝宽度采用不同的处理方案。

裂缝宽度小于0.2mm时，采用表面封闭法进行处理。

裂缝宽度在0.2mm～1.5mm时，采用静压注射法进行补强。

裂缝宽度大于0.5mm的活动裂缝，采用填充封闭法进行修补。

1、表面封闭法

表面封闭法主要采用表面封闭材料（如环氧胶泥、聚合物砂浆）对结构表面裂缝进行封闭修补的方法，本方法适用于裂缝宽度小于0.2mm的裂缝。

表面涂抹环氧胶泥时，先将裂缝附近80～100mm宽度范围内的灰尘、浮渣用压缩空气吹净，或用钢丝刷、砂纸、毛刷清扫干净并清洗，油污可用二甲苯或丙酮擦洗一遍，如表面潮湿，应用喷灯烘烤干燥、预热，以保证环氧胶泥与混凝土黏结良好，如基层表面难以干燥时，应用环氧煤焦油胶泥（涂料）涂抹，并涂刮在裂缝表面。

2、静压注射法

静压注射法适用于0.2mm～1.5mm的裂缝，以一定的压力（应按产品使用说明书的规定，一般为0.2～0.4MPa），将低黏度、高强度的裂缝修补胶注入裂缝腔内。注射前，应对 裂缝周边进行密封，一般情况下可按以下步骤进行：

（1）清缝处理

沿缝凿成深2～4mm、宽4～6mm“V”形槽。

剔除缝口表面的松散杂物，用气压0.2 MPa以上的压缩空气清除槽内浮尘

沿缝长范围内用丙酮进行清洗，擦清表面。

（2）粘结注射器底座

清缝处理后，骑缝用环氧胶泥封缝并埋设、粘贴注射器底座，间距以20～30cm为宜，原则上缝宽可稀，窄缝宜密，但每条裂缝至少必须有一个进浆口和排气孔。

（3）密封

用修补胶密封底座的周围，并沿裂缝按5cm宽进行密封。

（4）密封检查

待封缝材料固化后，沿缝涂刷一层肥皂水，并从灌浆嘴中通入气压为0.2 MPa的压缩卖空气，检查缝的密封效果，对漏气部位进行补封处理。

（5）注较

安装注射器后，注入专用裂缝修补胶液，待相邻注射嘴冒浆时，停止注射并用木塞塞紧，然后进行下一个注射嘴注胶，直至最后一个。

（6）封口处理

注射胶液初凝后，除去木塞，采用环氧胶泥封堵注射嘴。

3、填充密封法

此方法适用于处理宽度大于0.5mm的活动性裂缝。

在构件表面沿裂缝走向骑缝凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U型沟槽，槽的两边混凝土必须修理平整，并用丙酮擦拭一遍，然后用改性环氧树脂充填，并粘贴不小于3倍缝宽的E玻璃纤维布封闭其表面，充填改性环氧树脂前应保证槽口干燥，否则应采取其它有效措施，使槽内干燥后再进行填补。

参考文献

[1] 徐启友，桥梁修理与技术改造，人民交通出版社，1992

[2] 肖敏，雷昌龙，混凝土桥梁的病害防治，桥梁建设，2002，2，54~56

[3] 惠云玲，混凝土结构中裂缝的分类、特征、原因及处理办法，工业建筑，1995，8，40~42