某大桥桥台混凝土冷缝成因分析及处理

董志广 刘坤 葛洲坝集团试验检测有限公司

某大桥桥台混凝土冷缝成因分析及处理

董志广 刘坤 葛洲坝集团试验检测有限公司

桥梁建设过程中产生各类病害的情况越来越多，尤其是混凝土裂缝病害。混凝土裂缝种类判定、成因分析、缺陷处理是一个复杂的过程，本文通过介绍对某桥台裂缝缺陷的判定、成因分析、缺陷处理等一系列的工作，总结一定的经验，希望对广大读者有一定的帮助。

桥台；混凝土；冷缝

1 工程概述

某大桥桥型设计为三跨预应力混凝土变截面连续刚构，跨径组成为（90+150+90）m。桥梁设计总长为340.0m。主桥桥面中心高程为273.225m，设计桥宽13.5m。1号和2号桥墩采用双肢薄壁矩形实体墩，桥墩横桥向尺寸为8.0m，纵桥向尺寸为2.0m（单肢宽度），双肢板净距5.0m，中间设置一道系梁，系梁高2.0m。墩下承台为圆形混凝土承台，直径14.6m，厚4.0m。基础采用φ2.2m 钻孔灌注桩，每墩设7根桩，桩间距5.5m，按嵌岩桩设计。0号和3号桥台均为重力式U型桥台，台帽上设置减震支座。桥台分别高2.5m 和5.5m。桥台承台平面尺寸为14.5m×7.4m，厚2.0m，基础采用5根直径为1.5m的钻孔灌注桩，按嵌岩桩设计。

2 缺陷描述

大桥0号桥台混凝土浇筑完毕拆模后发现有大量裂缝，经现场检查后发现在桥台表面共分布12条裂缝，按照裂缝宽度大小大致可分为两类：一类为浮浆夹层，缝宽50mm～100mm；一类为为微细裂隙，裂缝宽度小于2mm。其中浮浆夹层为5条，细微裂缝为7条，共计12条。

为方便裂缝描述、裂缝成因分析、裂缝处理，将该桥台均匀分为12个区域。其分区示意图和裂缝分布展开图如图1、图2。

图1 桥台分区示意图

图2 承台裂缝分布展开图

3 检测分析

为检查裂缝深度以及检查裂缝分布情况，判断裂缝是否为贯穿缝，是否对桥台发挥其正常功能造成影响，并最终查找原因确定处理方案，提供必要的依据。经研究决定按桥台分区，分别沿竖向取芯，一方面检查混凝土取芯率和混凝土强度。一方面采用孔内摄像和声波测试方法检查混凝土密实情况。同时为了保证不对桥台的使用功能造成二次破坏，严格控制取芯数量。

经过钻芯发现，除部分钢筋密集部位由于钻机扰动过大造成芯样破损严重外，混凝土取芯率是满足要求的。将芯样进行抗压试验后发现混凝土强度均达到设计要求。其强度分布如图3所示。

图3 混凝土强度分布示意图

随后利用钻芯部位进行孔内摄像和声波测试，检测结果同样表明桥台混凝土密实无大面积空洞。裂缝均为横向水平裂缝，且无贯穿缝。

综合全部检测成果分析，经设计验算后证明混凝土质量不影响发挥桥台使用功能。桥台裂缝为外观质量缺陷，可经过修补加固等处理后正常使用。

4 原因分析

通过查看施工日志，监理日志，走访调查结合试验检测成果，综合判定该裂缝均为浇筑冷缝。

形成原因如下：①：浇筑过程中管理混乱，未严格按照施工方案分层分块浇筑。②：现场组织不力，人员设备投入不足，混凝土浇筑不连续，持续时间长，且未及时处理混凝土层间结合面。③：雨季施工未做好防雨措施，导致部分部位积水严重。④：混凝土生产质量控制水平低下，多次造成堵管、停仓。

5 处理措施及效果

根据桥台裂缝大小分别采用不同措施进行结构补强。具体方案如下：对浮浆缝缺陷采用C40细石混凝土进行结构补强；对微细裂缝采用预缩砂浆填补或压力灌注化学浆液进行结构补强；对于钻芯部位采用M40水泥净浆进行封堵。

在修补完成后采用小型钻机和小孔径钻头随机开孔检查，检查结果显示修补效果良好。

6 结语

桥梁建设过程中存在各类病害的情况越来越多，尤其是混凝土裂缝病害。混凝土裂缝的种类很多，出现各种裂缝病害的原因很多。因此在施工过程要不断的总结各类裂缝形成的原因，在生产过程中多加注意。当出现病害的时候要采用专业手段理性、科学的分析，并制定行之有效的处理措施。

[1]许克宾.混凝土桥梁的裂缝及其对结构性能的影响.北方交通大学学报，1989，13（2）

[2]李少波.混凝土桥梁结构裂缝综述.铁道勘测与设计，1998，（1）

[3]徐建成.混凝土桥梁裂缝成因的分析及防治对策.黑龙江交通技术，2004，（4）

[4]李成玉.混凝土桥梁裂缝成因及防治措施.铁道建筑，2004，（9）

[5]崔铁万.宁波招宝山大桥保留结构主梁裂缝成因分析及处理措施.桥梁建设，2001，（3）

董志广（1982— ），男，河北石家庄人，葛洲坝集团试验检测有限公司，工程师；刘坤（1984— ），女，湖北襄阳人，葛洲坝集团试验检测有限公司，助理工程师。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.030