浅谈预制小箱梁顶板裂缝的处置

浅谈预制小箱梁顶板裂缝的处置 

杨 霄

（四川路桥桥梁工程有限责任公司）

中图分类号：G322 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2016）09-0293-01

1.二绕～成温邛互通主线桥工程概况

成都第二绕城高速公路成温邛互通位于四川省崇州市境内，为成都第二绕城高速上跨成温邛高速的互通式立交桥。

二绕～成温邛互通主线桥全长1140.1m，其中预制小箱梁共452片。梁长主要为12.5m、23.8m、25m三种及部分渐变梁长。预制小箱梁采用C50砼，As15.2mm钢绞线，后张法两端对称张拉，张拉控制应力为0.73fpk=1358Mpa，钢筋尽保护层厚度为2cm。箱梁顶板厚度均为18cm，腹板厚度为18-25cm渐变，底板厚度为20-25cm渐变。

2.裂缝检测情况

2.1.裂缝情况

二绕～成温邛互通主线桥26Y-4预制小箱梁顶面，距梁顶边缘约60cm，距梁端约3-18m范围内出现多条间断发育的纵向裂缝，每条裂缝长约40-80cm，裂缝走势蜿蜒曲折，周围伴生裂缝较少。 2.2.检测方法

我部聘请具备相应资质的检测公司，通过超声波裂缝检测仪、高倍显微镜等专业仪器对裂缝情况进行了无损检测，并对裂缝典型位置进行了开槽检测。 2.3.检测结果

经检测，裂缝长度为40-81cm，裂缝宽度为0.2-0.6mm，裂缝深度为9-18mm。裂缝深度（h）与结构厚度H的关系均为h≤0.1H，经一个月的观察测量，裂缝长度、宽度、深度均不再发育，判定为表面静止裂缝。具体检查数据如下：

26Y-4小箱梁裂缝检测数据

构件名称及编号 26Y-4预制箱梁

检测日期

2013.7.7 裂缝标号

1 2 3 裂缝位置

距梁头（m） 3.9 7.26 10.23 距梁边（m）

0.6（右侧）

0.6（右侧） 0.6（左侧）

裂缝长度（mm） 810 400 500 裂缝宽度（mm） 0.6 0.2 0.4 裂缝深度（mm）

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3.裂缝成因分析

26Y-4小箱梁浇注日期为2013年5月24日，张拉日期为2013年5月31日，7天强度为51.04Mpa，28天强度为62.0Mpa，发现裂缝日期为2013年5月25日，裂缝持续发展时间为48h。

小箱梁所用混凝土为我部自拌混凝土，混凝土配合比及原材料均经检测验证合格。混凝土7天强度及28天强度均满足设计要求。在浇注过程中混凝土和易性良好，未在现场加水，振动充分，考虑裂缝出现为个别现象，可排除因混凝土原材料、配合比等因素导致裂缝的可能。

小箱梁所用钢筋均为满足设计及规范要求的未锈蚀钢筋，且经检测混凝土保护层厚度满足设计要求，结合裂缝走向与钢筋方向垂直的情况，可排除因保护层厚度不足，钢筋锈蚀对周围混凝土产生膨胀应力而导致裂缝的可能。

小箱梁在安装前存于存梁场内，未受荷载作用，可排除因梁体承受荷载产生过大内应力导致开裂的可能。

小箱梁脱模及时，混凝土在后续硬化的过程中不再受到约束，可排除由于混凝土干缩引起的体积变形受到约束而产生裂缝的可能。

经我部认真研究，考虑梁体养护情况及5月下旬昼夜温差大，天气炎热，常有强风等因素。认为裂缝出现的主要原因是箱体养护不到位，梁板顶面受到暴晒，同时因梁板顶面表面积大，受风力作用明显，混凝土表面水分蒸发过快，混凝土水化热高，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时产生了塑性收缩裂缝。

4.裂缝处理方案

4.1.裂缝处理原则与目的

裂缝破坏了建筑物的整体性，改变了建筑物受力状态，造成渗水、漏水、钢筋锈蚀等，降低了建筑物的耐久性，危害建筑物安全运行，虽然多数裂缝为危害性较小的表面裂缝，但一部分原为危害较小的裂缝，亦会延伸发展为严重的深层或贯穿性裂缝。因此，必须认真对待每一条已被发现的裂缝，分析产生裂缝的原因，严格按有关要求进行处理。

混凝土裂缝处理主要应达到恢复结构的整体性，裂缝的扩展，满足结构的强度、防渗、耐久性和建筑物的安全运行要求。 4.2.方案选取

常见裂缝处理方法包括表面处理法、填充处理法、灌浆处理法、结构补强法、混凝土置换法、电化学防、仿生自愈合法等。其中填充处理法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。

经检测，26Y-4预制小箱梁顶面出现的裂缝均为因养护不周所产生的表面收缩裂缝，裂缝状态为静止不发育状态。裂缝深度浅，均在混凝土保护层范围内，不影响构件力学性能和整体性。为保障梁体质量与结构安全，根据裂缝实际情况，我部决定对宽度小于0.15mm的裂缝采用改性环氧树脂胶封闭的方法进行处治，对宽度在0.15mm-1.5mm之间的裂缝采用开槽填充法进行治理。 4.3.改性环氧树脂胶封闭施工工艺

对于裂缝宽度小于0.15mm时，在所选用裂缝修补材料施工工艺允许的情况下，由监理工程师确认，采用自然渗透法直接用橡皮滚子或滚筒粉笔刷封缝材料，使胶液充分吸收，且裂缝内含胶饱满。 4.4.开槽填充处理施工工艺

对宽度在0.15mm-1.5mm之间的裂缝采用开槽填充法进行治理。

开槽填充法是一种工艺简单，施工方便，修复效果好，后期容易养护的常用裂缝修复方法。先用凿子和扁铲沿裂缝两侧开U形槽，再用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，然后用修补材料直接填充槽中，用抹刀压实抹平。最后覆盖一层塑料薄膜进行养护。

4.4.1. 开槽填充处理施工工艺流程 开槽填充处理工艺流程为：

开槽→涂刷界面处理浆→压抹聚合物砂浆→养护 4.4.2. 开槽填充处理施工步骤 （1）裂缝开槽

在裂缝两侧内用凿子和扁铲沿裂缝开槽，开槽呈U形，宽度3-5cm，深度以裂缝消失为准，且不小于1.5cm，开槽后用刷子和压缩空气将槽内清理干净。对开槽过程中暴露出的钢筋应涂抹环氧树脂进行防锈和粘连处理。 （2）涂界面处理浆

用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，其配方按混凝土修补胶说明书执行，一般参考配合比如下：

水泥（修补粉料）:混凝土修补胶=1:1 （3）压抹聚合物砂浆

在界面处理浆尚未硬化前用抹刀将聚合物水泥砂浆压入槽中，压实抹平。裂缝填补分为两次，第一次填补5mm深，第二次填补浆体高出混凝土表面2～3mm。

聚合物水泥砂浆配方按混凝土修补胶说明书执行，一般参考配合比如下： 水泥（修补粉料）:中砂:混凝土修补胶:水＝1:2.5:0.3～0.4:适量 （4）养护

裂缝修补后采用塑料薄膜覆盖养护。

聚合物水泥砂浆不需浇水养护，在湿润空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹。施工温度要求在4℃以上，避免在阴雨天气施工。

5.修补质量检验及验收

针对本项目工程的特殊需要，应在业主代表、结构监理工程师，试验监理工程师等参与下，于施工前后分别进行裂缝修补施工工艺及其配套材料、进行系列试验工作。必须经筛选后确定质量合格的填充材料和灌缝材料，并按要求进行抽样试验。

修补过程中由监理工程师与专业技术人员全程监督，确保施工质量。