桥梁裂缝处理及养护方案.docx

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桥梁裂缝处理及养护方案

乌鲁木齐高新区（新市区）“三纵四横”长春路北延工程

（城北主干道～纬一路）Ⅲ期

大体积混凝土施工方案

编制：

审核：

审批：

编制单位：

中建三局乌鲁木齐高新区长春路北延工程

（城北主干道～纬一路）Ⅲ期项目部

编制时间：

2015年05月25日

第一章编制依据

第一节合同、图纸

序号

合同名称

编号

1

乌鲁木齐高新区长春路北延工程（城北主干道～纬一路）Ⅲ期施工合同

GX2014-004

2

乌鲁木齐高新区长春路北延工程（城北主干道～纬一路）Ⅲ期施工图纸

3

乌鲁木齐高新区长春路北延工程（城北主干道～纬一路）Ⅲ期施工组织设计

4

乌鲁木齐高新区长春路北延工程（城北主干道～纬一路）Ⅲ期地质勘察报告

第二节施工及验收规范

序号

合同名称

编号

1

《公路桥涵手册—涵洞》

人民交通出版社

2

《公路桥涵通用规范》

（JTGD60-2004）

3

《公路桥涵施工技术规范》

（JTG/TF50-2011）

4

《混凝土结构工程施工质量验收规范》

（GB50204-2011）

5

《大体积混凝土施工规范》

（GB50496-2009）

6

《混凝土外加剂应用技术规范》

（GB50119）

第二章工程概况

第一节工程总体概况

名目

内容

工程名称

乌鲁木齐高新区长春路北延工程（城北主干道～纬一路）Ⅲ期

工程地址

长春路北延与S114线相交处

建设单位

乌鲁木齐高新投资发展集团有限公司

设计单位

乌鲁木齐市城建设计研究院、上海浦东建筑设计研究院有限公司

勘察单位

新疆新工勘岩土工程勘察设计院有限公司

监理单位

新疆建院工程监理咨询有限公司

施工单位

中建三局集团有限公司

工程类别

市政工程

工期要求

开工日期：

2014年12月04日

竣工日期：

2016年07月01日

工程造价

11340万元

质量要求

合格

合同承包范围

道路工程、桥梁工程、雨水工程、污水工程、给水工程、中水工程、电力工程、附属交通及照明设施等（施工图纸范围全套施工图纸范围内工作内容（包括施工图、招标前设计变更、工程量清单、说明文件和招标答疑纪要所包含的施工内容）

第二节方案概况

本工程新建桥梁一共7座（3座新建主线桥和4座新建匝道桥），所有桥梁均采用后张法预应力简支箱梁（空心板），桥梁支座均采用板式橡胶支座，桥台（墩）基础均采用二阶扩大基础，桥台均为U型重力式结构，台身最高约8m，扩基每阶厚度为1m。

除主桥K8+130.569有桥墩外，其余均没有桥墩。

主桥K8+130.569桥墩为墩柱接盖梁式结构。

盖梁长18.8m，跨中高度1.5m，梁宽1.7m，墩柱直径1.3m。

属于大体积混凝土范畴。

第三章施工准备

1、技术准备：

1.1准备工作

1）熟悉图纸，与设计沟通：

①了解混凝土的类型、强度。

②了解底板的平面尺寸、各部位厚度。

③了解使用条件对混凝土结构的特殊要求和采取的措施。

2）依据施工合同和施工条件与业主、监理沟通

①施工部门为保证工程质量建议采取的技术措施应报告监理，并通过监理取得设计单位和业主的同意。

1.2材料的选用原则：

大体积混凝土的施工技术要求比较高，特别在施工中要防止混凝土因水泥水化热引起的温度差产生温度应力裂缝。

因此需要从材料选择上要有利于低热量产生的原材或水泥，才能保证基础底板大体积混凝土顺利施工。

1.3混凝土配合比

（1）混凝土采用搅拌站供应的商品混凝土，因此要求混凝土搅拌站根据现场提出的技术要求，提前做好混凝土试配。

在保证砼设计等级前提下应尽可能地降低混凝土的单位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）二掺（掺高效减水剂和高性能引气剂）一高（高粉煤灰掺量）”的设计准则。

（2）混凝土配合比应进行试配确定。

按照国家现行《混凝土结构工程施工及验收规范》、《普通混凝土配合比设计规程》及《粉煤灰混凝土应用技术规范》中的有关技术要求进行设计。

（3）粉煤灰采用外掺法时仅在砂料中扣除同体积的砂量。

另外应考虑到水泥的供应情况，以满足施工的要求。

2、现场组织准备：

（1）浇筑混凝土时预埋的测温管及养护所需的塑料薄膜、棉毡等应提前准备好。

（2）施工场地，水、电、照明已布设。

对现场施工用电线路作详细的检查，以保证混凝土振捣及施工照明用。

（3）管理人员、施工人员、后勤人员、保卫人员等昼夜排班，坚守岗位，各负其责，保证混凝土连续浇灌的顺利进行。

第四章施工方法

第一节温控标准

1.温度控制原因

混凝土是由多种材料组成的非均质材料，它具有较高的抗压强度，良好的耐久性及抗拉强度低，抗变形能力差，易开裂的特性。

大体积混凝土由于结构截面大，水泥用量大，水泥水化时释放的水化热会产生较大的温度变化，这种温度变化会使混凝土内部温度显著提高，而混凝土表面由于散热较快，温度较低，这样砼结构会形成较大的内外温差，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，当这个拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就会产生裂缝。

同时，混凝土表面降温时，由于降温产生的温差，加上混凝土多余水分蒸发产生的干缩，受到地基和结构边界条件的约束时，会产生很大的收缩应力（拉应力），当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面会产生贯穿裂缝，带来很大危害。

2、温度控制标准

①混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃；

②混凝土浇筑体的里表温差（不含混凝土收缩的当量温度）不宜大于25℃；

③混凝土浇筑体的降温速率不宜大于2.0℃/d；

④确保大体积混凝土内部最高温度不超过65℃，混凝土内部温度与表面温度温差、表面温度与环境温度之差不宜大于20℃，养护用水温度表面温度之差不得大于15℃，防止混凝土出现裂纹。

⑤混凝土不允许出现内部温度裂缝，表面最大裂缝宽度≤0.2㎜。

第二节施工方法

1、保证连续浇筑砼

为保证砼能够连续浇筑，不出现施工缝或冷缝。

施工机械不仅要准备充分，而且要考虑发生故障时的修理时间，现场备用砼罐车和振动棒若干，此外还要备用一台发电机，其功率最小保证现场混凝土浇筑全过程和部分照明用电。

在浇筑砼前应把所需的材料、施工机械运到现场。

备好足够的水泥、砂、石、保证水电供应、机械配备，必须做到连续施工。

2、砼分层浇筑方法（斜面分层法）

依据砼输送能力、基础、台身的面积、砼浇筑量，对浇筑砼进行分层，使砼以同一坡度薄层浇筑，循序推进，依次到顶，每次分层厚度按300～500mm分层浇筑，并要保证砼覆盖已浇筑砼的时间不得超过砼初凝时间。

3、混凝土振捣

根据混凝土滑动时自然形成一个坡度的实际情况，在每个浇筑带的前、中、后布置三道振捣棒,在下料完成后开始振捣。

第一道布置在混凝土卸料点，主要解决上部混凝土的捣实，第二道布置在混凝土坡脚处，确保下部混凝土的密实，第三道在坡度的中部保证砼的坡度和密实性。

随着混凝土浇筑工作的向前推进，振捣棒也相应跟上，以确保整个高度混凝土的质量。

斜面长度增加后,振动棒也要相应增加个数。

施工管理人员在现场监督工人认真捣实混凝土，提高混凝土的密实度，减少砼骨料之间的空隙。

4、混凝土表面处理

由于泵送混凝土表面水泥浆较厚，浇筑后须在混凝土初凝前用刮尺抹面和木抹子打平，可使上部骨料均匀沉降，以提高表面密实度，减少塑性收缩变形，控制混凝土表面龟裂，也可减少混凝土表面水分蒸发、闭合收水裂缝，促进混凝土养护。

在终凝前再进行搓压，要求搓压三遍，最后一遍抹压要掌握好时间，以终凝前为准。

终凝时间按7～9小时控制，收光扫毛，以减少混凝土沉陷时出现沿钢筋表面的裂缝。

砼二次收光后用长毛刷按一个方向轻轻拉毛一遍，要求纹路清晰、细致、平直、美观，有很强的观感。

5、混凝土养护

（1）大体积混凝土的养护是防止混凝土出现裂缝的关键工作，必须高度重视，因此，根据测温所得情况，应加强混凝土的养护工作。

本方案采用养护毡覆盖的方法。

（2）混凝土浇筑及二次抹面压实后应根据测温数据及时覆盖保温，先在混凝土表面覆盖棉毡，总厚度不小于2cm，采用覆盖养护时搭接缝不少于100mm，上下层错开，搭接处要用木枋或钢筋棍压实。

（3）插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大。

（4）养护时间

为了确保新浇的砼有适量的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，砼浇注完毕后，应在12h内加以覆盖和浇水。

养护期不少于14天。

第三节温度监测点的布置

1）大体积混凝土浇筑块体温度监测点的布置，以能真实反映出混凝土块体的内外温差、降温速度及环境温度为原则。

根据板厚及位置的代表性本工程布置8个测温点，见示意图。

2）测量点采用直径为48的钢管埋设，其底部密封。

钢管底部应伸至底板混凝土的中。

每个测温点位由不少于三根间距各为100mm呈三角形布置，分别埋于距板底200mm，板中间距500～1000mm及距混凝土表面100mm处的测温管构成。

用测温传感器进行温度测量，以便精确测温。

　4.2测温的方法：

1）测温

a、测温延续时间自混凝土浇筑始不少于21d。

b、测温时间间隔，混凝土浇筑后1～3d为2h，4～7d为4h，其后为4h，其后为8h。

c、测温点应在平面图上编号，并在现场挂编号标志，测温作详细记录并整理绘制温度曲线图，温度变化情况应及时反馈，当各种温差达到18℃时应预警，22°C时应报警。

4.3砼测温记录

砼测量后每次应进行认真的记录，以便及时了解砼温度变化动态，及时采取降温措施。

测量人员由专人负责并填写测温记录。

砼　测　温　记　录

工程名称

测量人：

测量日期：

测温点

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

砼中心温度T1

砼表面温度T2

大气温度T3

温差T1-T2＜25℃

温差T2-T3＜20℃

第三章原因分析

一、出现混凝土裂缝的原因

从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所收外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因也有很多种：

1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝；

2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件；

3、当有约束时，混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。

（由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象）

4、混凝土加水拌和后，水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应，析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀，体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝；

5、在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝；

6、构件承受荷载所产生的裂缝：

如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝；构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸；

7、当结构的基础出现不均匀沉降时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大；

本工程混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。

一般来说混凝土必需在浇筑完成后进行覆膜养护，养护时间为7～14D，最少为7D，使其表面始终处于潮湿条件。

第四章混凝土裂缝的修补方法

一、低压注浆法

低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。

修补工序如下：

裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

当裂缝数量较多时，先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。

使裂缝封闭，大约10分钟后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆咀用键包严。

固化后周边可能有裂口，必须反复用浆补上，以避免注浆时漏浆。

注浆操作一般在粘咀的第二天进行，若气温高的话半天就可注浆。

操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可以拔出补缝器，堵上铝铆钉。

一般由上往下注浆，水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。

为了保证浆液充满，在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。

二、涂膜封闭法

涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。

工序为：

清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。

混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子（混凝土修补胶：

粉料=1：

1.8~2.0）填充补平，待干后用砂布磨平，再进行底层涂刷（混凝土修补胶：

粉料=1：

0.7~0.8），涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。

主层涂料要涂刷三遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且两次涂刷方向最好是相互垂直。

三、开槽填补法

开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝，如墩台或路面混凝土的裂缝。

工序为：

开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。

先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3~5cm，呈U型，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，在界面处理浆尚未硬化之前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹平。

在养护时不需要浇水，在湿空气中即可，养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好覆盖一层塑料薄膜。

这三种方法可以单独使用，也可以同时使用。

例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭；而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜；为了防止钢筋锈蚀，混凝土受到有害离子的腐蚀，则可以采用涂膜防水处理。

本工程桥梁基础出现的裂缝根据裂缝宽度采取对应的办法，施工温度要求在4℃以上，避免在阴雨天气施工。

　第五章养护方法

混凝土终凝后开始洒水养护，墩柱顶面盖土工布以保持湿润。

混凝土达到拆模强度后，立即拆模，然后用塑料薄膜将墩身整体包裹，喷淋养护，并放置漏桶于墩柱顶部，保持湿度。

第六章小结

　预防混凝土裂缝的建议；

1、混凝土配合比控制要求严格，计量要准确，坍落度抽检工作要加强，不能流于形式；

2、混凝土振捣要密实，及时浇水养护保持湿润状态。

3、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况，不能漏振、过振，且在第一次振捣后要进行第二次振捣。

4、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥，如矿渣水泥，此外可掺加膨胀剂，同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。

5、对于商品混凝土，则要在满足其可泵性、和易性的前提下尽量减小出机时的塌落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量等。