橋隧混凝土裂縫病害說明及處理方法

一、裂縫成因說明

1、梁跨中出現垂直裂縫，沿梁兩側面穿透，其原因是在混凝土承受荷載時，下部受拉區鋼筋與混凝土共同受力，受拉區邊緣纖維應變大于混凝土受彎極限拉應變時，出現受拉區混凝土開裂。

2、根據板開裂的位置及裂縫特征，對板開裂原因、裂縫影響和后期處理進行分析如下：

1）當外部環境或結構內部溫度發生變化時，混凝土將因熱脹冷縮發生變形，若變形受到約束，則在結構內部產生應力。當其拉應力超過混凝土抗拉強度時，混凝土開裂，即出現溫度裂縫。

2) 由于混凝土所含水分的變化、化學反應及溫度降低等因素引起的體積縮小，均稱為混凝土的收縮。混凝土的收縮變形根據其成因可分為塑性收縮、自生收縮、溫度收縮、干燥收縮等。干燥收縮貫穿整個建筑物的施工及使用階段，在整個板裂縫中占的比例較高。根據國外20 年的干縮試驗資料，14d 僅完成20 年干縮的14% ～34% ，90d 完成40 % ～80 % ，1 年完成66 %～85 %。在混凝土收縮受約束的條件下，收縮應變將導致彈性拉應力，當拉應力超過混凝土的抗拉強度時，混凝土出現開裂。不僅如此，板的比表面積較大（指單位重量的物體的表面積大小），比表面積越大，水分的散失速度越快，收縮也就越明顯。現澆板收縮裂縫在建筑結構工程中較為常見，為工程質量通病。

3) 混凝土澆筑完成后，沒有及時灑水，導致混凝土水化過程產生大量水化熱，混凝土溫度收縮變形導致樓板裂縫。

4)施工冷縫是大體積混凝土或者要求連續澆筑的混凝土構件在澆筑過程中，由于施工因素（或混凝土供應不及時）造成的不規則的施工質量縫。當縫寬大于規范要求時，將降低混凝土結構的強度和抗應變能力。冷縫產生的原因主要是在后澆筑的混凝土沒有振搗密實的時候，前澆筑的混凝土已經凝固。

因此，根據板裂縫出現的位置、裂縫特征，綜合判定裂縫為溫度收縮裂縫和為施工冷縫。

5）板裂縫主要為溫度收縮裂縫和為施工冷縫，且裂縫最大寬度小于規范規定的0.30mm的限值。

6）由于裂縫的存在使得鋼筋暴露在空氣中，會加速鋼筋的銹蝕從而影響結構的耐久性能，同時裂縫的存在會影響樓板結構的正常使用（感官質量等）。為確保樓板結構的耐久性和正常使用性能，建議按照《混凝土加固設計規范》（GB50367-2013）第17節“裂縫修補技術”的相關要求對板裂縫進行封閉處理。

二、處理方法

圖為：海南浦跨海大橋，板裂縫，裂縫寬度0.2-0.4mm

處理方法：裂縫采用“壁可法”自動壓力灌漿，壓注專用裂縫灌注膠，板底粘貼碳纖維布加固。

圖為：重慶開縣長安大橋，墩柱開裂，裂縫寬度0.1-0.2mm

處理方法：裂縫專用封閉膠封閉，美國“幸普森”高強鋼絲布包裹環氧砂漿加固

圖為：重慶渝湘高速公路黃草烏江大橋、兩河口大橋等七座橋梁，梁、板開裂，裂縫寬度0.1-0.4mm，支座更換、混凝土缺陷修補

處理方法：裂縫采用低壓“壁可法”自動壓力灌漿，壓注專用裂縫灌注膠。

圖為：哈大高鐵混凝土空洞灌漿

處理方法：高壓灌注專用加固材料。

重慶特辰建筑加固工程有限公司

圖為：成彭高鐵混凝土空洞、開裂灌漿

處理方法：高壓灌注專用加固材料。

圖為：渝碚高速公路橋梁病害維修

處理方法：支座更換、混凝土裂縫處治，混凝土蜂窩、麻面環氧砂漿修補、鋼筋除銹阻銹。

圖為：重慶浦呂安溪橋碳纖維布加固

處理方法：環向粘貼碳纖維布加固

圖為：內蒙準興重載高速公司長蟲溝大橋維修加固工程

處理方法：新增體外預應力加固，混凝土缺陷修復、裂縫修復、等等。

重慶市開縣趙家長安大橋支座更換專項工程

橋梁1#墩同步頂升、更換支座

重慶市開縣趙家長安大橋支座更換專項工程

橋梁2#墩同步頂升、更換支座

圖為：豐碚北線三號橋加固

處理方法：裂縫注射法灌膠，加大截面加固。

圖為：重慶二郎立交維修

處理方法：裂縫灌膠，加大截面加固、粘鋼加固、預應力加固等。

御臨河大橋裂縫灌漿

御臨河大橋絞縫灌注，粘貼矩管

雙龍堡大橋裂縫灌注，粘貼鋼板

雙龍堡大橋裂縫灌注，粘貼鋼板