关于混凝土桥梁施工裂缝原因及预防措施

2012-12-31 00:00:00杨琼义
科技资讯 2012年31期

摘 要:本文简单阐述混凝土材质的概念,并对混凝土桥梁施工裂缝产生的原因作一些分析,针对原因提出相关的预防措施,仅供大家参考。

关键词:混凝土桥梁 施工裂缝 原因 预防措施

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)11(a)-0040-01

砼是混凝土的一种简称,它是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,用水泥作胶凝材料,砂、石作集料与水按一定比例配合,经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土,也称普通混凝土。混凝土具有原料丰富,价格低廉,生产工艺简单的特点,因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高,耐久性好,强度等级范围宽等特点,它广泛应用于土木工程。桥梁是工程建设领域中重要的项目,桥梁混凝土出现了裂缝会关系到整个桥梁的使用年限,甚至是国民的安全,因此我们要加强混凝土桥梁的建设安全,减少和避免裂缝的出现。

1 混凝土桥梁施工裂缝产生的原因

1.1 设计不当引起的混凝土桥梁裂缝

桥梁设计时存在一定的不合理性,就会造成一些结构性的问题。比如设计的桥梁没有符合力学规律等。设计时的不合理还会使桥梁各处的质量密度比不准确,然后在重力的作用下就会造成混凝土桥梁施工裂缝的产生。

1.2 温度引起的混凝土桥梁裂缝

年温差、日温差、天气的骤然变化、又或者是冬季施工作业都是引发温度变化的主要因素,特别是在日照或是天气骤然降温时,是混凝土结构温度裂缝产生是最常见原因。混凝土结构因受外界温度的变化,会出现一个热胀冷缩的现象,而混凝土又因受外部环境的变化,或是结构内部温度的变化会发生变形现象,混凝土在变形受阻时在结构内部会产生一定的拉伸力,而这个拉伸力是非常关键的,一旦其超过混凝土自身的抗拉伸强度就会导致温度裂缝的出现。

1.3 沉降引起的混凝土桥梁裂缝

在桥梁施工时,应该对一些施工机具和材料的堆放要有明确的划分,若无堆放规定,再加上工人们对预制结构的受力特点没有一定的了解,未按照图纸进行施工,打乱了施工顺序,这是直接导致混凝土因沉降而产生裂缝的原因根本所在。还有一些施工单位对达标以后的工程没有做好养护工作,一些超重的车辆肆无忌惮地在桥上自由行驶。施工方应该知道超负荷的载重使会混凝土桥梁出现下沉现象,时间久了就会慢慢出现混凝土开裂的现象。还有一部分的桥梁,基础部分产生竖向不均匀的沉降、水平方向的位移等,会在内部结构中产生附加应力,一旦附加应力超过混凝土结构的抗拉力的强度时就会出现混凝土结构开裂。

1.4 土地质量引起的混凝土裂缝

如果选用了一块不适合用来建筑桥梁的土地,它将是造成混凝土桥梁裂缝的一个重大原因。一些土地它的土质相对比较疏松,这部分土地的结构就会相对松软、不匀,填入松土时也会比较不实,又或者受水入侵后造成不均匀,这些都会是造成混凝土裂缝的出现,甚至是桥梁坍塌。如果桥梁建造在山区沟谷处,它的地质相对山坡处来说会有很大的变化,河沟中会有软弱地基,又因为不同的压缩性会产生不均匀的沉降。即使是同一个桥梁如果采用分期建造法,每个阶段所用的材料存在着一点的差异,也是比较容易造成桥梁承重不均,从而出现混凝土裂缝。土地的质量问题其中还有一个地基的冻胀,当地基土的温度在零度以下时,它的含水率相对来说会比较高,就会冰冻膨胀,当气温回升时,冰冻膨胀的土地就会开始慢慢融化,就会造成地基下沉、不均匀的沉降现象。

2 混凝土桥梁施工裂缝的预防措施

2.1 设计防裂控制措施

混凝土桥梁的荷载裂缝是可以减少避免的,避免结构突变和断面突变是关键所在。如果结构突变不能完全避免,那就要从细节部分着手,做好一些细部处理,如在转角处做一个圆形角,在突变处做成一个渐变过渡,加强构造配筋或斜向钢筋等。

2.2 改善混凝土裂缝,加强温度控制

可以适当地增加一些添加剂对骨料的配置进行一定的改良,在桥梁施工时要发展尽量选择较干硬性的混凝土来抵混凝土中的水泥成分。在搅拌混凝土时,适当的用水洒到碎石上,可以冷却碎石从而降低了混凝土浇注时的温度。在夏天施工时一定要减少混凝土的浇注厚度,要充分利用浇注层的面积,充分散热。也可以在混凝土内部设制一个降温水管,可以全面降低混凝土温度。施工工序要合理安排时间,混凝土的暴露面积要适宜。对于桥梁来说,混凝土的性能是非常重要,高性能的混凝土可以增加抗裂效果,有效地避免了表面干缩程度大的混凝土应用于桥梁施工中。在施工中塑性沉降裂缝也是比较常见的,因此要加强基础处理,对支架进行合理地布置,可以减低非弹性形变的产生。

2.3 裂缝修补

混凝土桥梁施工裂缝中有表面修补法、灌浆法、嵌缝法、结构加固法等几种修补方法。

(1)表面修补法:表面修补是最为常用的一个方法,专门处理一些表面裂缝以及深度裂缝,由于该方法对混凝土的结构承载力影响很小,所以占有很大的优势。作为裂缝修补的常用技术,做法也是比较简单的,就是在混凝土裂缝的表面涂抹水泥浆。在有些桥梁工程中则采用环氧胶泥来进行表面涂抹,目的是为了防腐,在进行完裂缝涂浆再采取刷漆措施。结束表面修补后,混凝土裂缝还会继续开裂,因为应力是永远存在的,我们可以在裂缝的表面粘附玻璃纤维布,来确保裂缝修补完整性。

(2)灌浆法:桥梁结构会因裂缝产生重大影响时,就要采用灌浆法进行处理修补。灌浆法是用真空压力设备将浆质料压人裂缝中以至硬化来稳定整体的结构。

(3)嵌缝法:所谓的嵌缝法,是裂缝修补方法中非常有效的一种方法,就是在混凝土的裂缝处开一个槽,然后在槽内填充一些水材料,也就是裂缝进行封堵。

(4)结构加固法:所谓的结构加固法,包括了增加混凝土结构的截面面积、预应力加固、支点加固以及混凝土补强加固。裂缝的产生对于很多桥梁工程来说,都是会严重改变混凝土结构的性能,甚至是威胁到桥梁的使用寿命和使用性能。对于这种类型的桥梁混凝土裂缝,就可以采取结构加固法来进行混凝土加固,可以很好地避免了这一问题。

3 结语

桥梁工程从建设到运营,涉及到勘察、设计、施工、验收和运营管理等多个方面,哪个环节出现差错都可能使混凝土桥梁发生开裂,存在严重的安全隐患,影响桥梁使用寿命,危及结构稳定和运营安全。因此,严格按照国家相关规范、技术标准进行勘察、设计、施工、验收和运营管理,这是桥梁正常工作的基本保证。

参考文献

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