陈 绍 伟
(山西路桥第二工程有限公司,山西 临汾 041051)
桥梁施工中关于裂缝问题的探讨
陈 绍 伟
(山西路桥第二工程有限公司,山西 临汾 041051)
通过分析桥梁工程施工过程中产生裂缝的原因,从建筑原材料与混凝土结构内外温差控制两方面探索了裂缝问题的防治措施,并对表面的较深裂缝与贯穿性裂缝的处理方法进行了阐述,以避免桥梁工程裂缝现象的发生。
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桥梁对于交通运输而言,有着非常重要的作用,为此保证桥梁的安全运行,避免桥梁工程中裂缝问题的产生,解决桥梁工程这一质量通病,不仅能有效的促进桥梁结构自身的安全性与耐久性,同时也能有效的提升桥梁工程的社会经济效益,促进我国经济的发展。
然而从当前我国桥梁工程实践的状况来看,桥梁工程在施工中往往由于各种因素的影响或几种因素的耦合作用,导致桥梁在运行不久之后出现裂缝,使得桥梁的整体强度迅速下降,对桥梁结构的稳定性造成威胁。为此本文针对当前桥梁施工过程中出现裂缝的原因进行分析,并针对性提出相应的防护措施,期望能有效改善桥梁工程这一质量通病。
桥梁的施工一般在露天的环境之下完成,且桥梁结构庞大复杂,施工难度较大,为此在桥梁施工过程中存在很多因素影响桥梁的施工质量,其中导致桥梁结构出现裂缝问题的主要影响因素有以下几个方面。
1.1 荷载因素
桥梁工程一般系统庞大,其自身结构具有跨度大、自重大这一特征。若在桥梁施工过程中没有进行严格的桥梁荷载与受力情况的分析,往往会导致桥梁结构在强度没有达到一定的程度时,就承受过多的荷载作用,如此就会导致桥梁结构施工初期产生裂缝。
此外,桥梁施工过程中施工器械的随意摆放,施工车辆的随意运行,施工材料的随意摆动等等问题都会使得桥梁结构的荷载作用增加,并且这些荷载因素很难在桥梁的设计中进行考虑。这些因素的存在都有可能使得桥梁在施工过程中产生受力不均,或者局部荷载过大,使得桥梁结构在局部产生应力集中,产生裂缝。
1.2 环境温度的影响
混凝土桥梁结构的施工中,混凝土在硬化过程中不可避免的产生水化热反应,使得内部的热量急剧上升。混凝土材料本身的传热性能不佳,如此势必会导致混凝土的内外出现一定的温度差,产生温度应力。当这一温度应力超过混凝土自身的拉应力时,混凝土内部便会产生裂缝,内部裂缝的相互贯通,使得混凝土宏观裂缝出现。
此外混凝土结构在养护初期若没有合适的养护措施,也会导致混凝土的内外温差过大,导致裂缝的产生。并且混凝土的桥梁设计过程中,多采用预制的T梁来进行施工,安装过程中进行一定的钢板焊接,焊接过程中,也会引起混凝土的局部温度上升,导致局部的温度应力过大,产生裂缝。
1.3 施工技术的影响
除去上述的问题之外,施工技术也是导致桥梁结构产生裂缝的主要原因之一。施工技术的问题主要体现为施工过程中未能依据相应的施工要求以及施工技术规范进行操作,或者有些施工员依据自身的施工经验,擅自修改施工顺序,这些施工问题都有可能导致混凝土施工裂缝的产生。
这里所指的施工过程不仅仅是混凝土的施工环节,还包括混凝土的制作、运输、堆放等等环节。任何一个施工环节的疏漏都有可能导致混凝土结构最终产生质量问题。例如进行混凝土的制作过程中,振捣不实;混凝土运输过程的时间过长等等,都有可能导致混凝土自身性能的下降,以致混凝土结构产生一定的质量问题。此外,混凝土结构的模板拆除过程中,由于强度过低导致混凝土结构在荷载作用下出现裂缝,也是一个常见的施工问题。
桥梁裂缝的产生,不仅会导致桥梁结构自身承受荷载的能力下降,同时会导致桥梁结构的耐久性变差,使其社会效益降低。为此加强桥梁施工过程中的管理,并最大限度的避免桥梁裂缝的产生,保证桥梁的施工质量,有着非常重要的意义。本文结合自身的工作经验,提出以下几点预防措施。
2.1 建筑原材料质量的控制
对于混凝土结构而言,其原材料的质量会对混凝土的性能产生非常大的影响。因此在进行混凝土的搅拌之前,应对制作混凝土的原材料进行验收。对于一些没有合格证的产品一律禁止使用。对于一些有产品合格证的材料,应进行抽样测试,对一些测试不合格的产品应进行妥善处理。
2.2 混凝土结构内外温差的控制
水化热的存在使得混凝土内部的温度不可避免的上升,混凝土本身的传热性能不足,导致内部温度应力上升,为此应通过有效的措施对这一温差进行控制。具体措施如下:
1)改善骨料级配。为了有效的减小混凝土内部水化热的产生,通常混凝土都会通过添加剂措施来减小其水泥用量。拌和混凝土时,通常会采用将碎石冷却的方法来降低混凝土的浇筑温度。热天进行混凝土的浇筑时,应加入缓凝剂减缓混凝土的硬化,同时减小混凝土的浇筑厚度,防止混凝土内部的温升。对于一些昼夜温差较大的地区,应进行相应的保温处理措施,防止温度起伏过大。
2)进行合理的分缝分块。避免基础的起伏过大。桥梁结构体系庞大,为此进行结构施工时,应对整体结构进行合理的分块,并设置相应的施工缝,避免过大的高差。
根据实际观测进行后续处理,对于出现渗水的,表明裂缝已经贯穿,此类裂缝应采取压力灌浆法进行堵漏和填缝处理;如果未出现渗水,表明裂缝没有贯穿,可作表面处理即可。具体方法大致如下。
3.1 表面的较深裂缝
1)骑缝凿出一道宽20 mm~30 mm,深20 mm~30 mm的V形槽。用毛刷清理V形槽及周边混凝土表面杂物、浮尘,并用涂刷蘸酒精或水擦拭以进一步清洁V形槽,保持V形槽湿润但不得有明水。
2)将配制好的柔性防水砂浆涂抹于槽内,快涂抹至与面层齐平时收浆,并采用薄膜覆盖养护。
3)待柔性防水砂浆终凝后,配出与混凝土面相近的水泥砂浆涂抹于表面。
3.2 贯穿性的裂缝
对贯穿性的裂缝可采用高分子灌浆料压力灌浆的方法进行修补,具体步骤如下:
1)骑缝凿出一道宽20 mm~30 mm,深20 mm~30 mm的V形槽。
2)在漏水严重裂缝或裂缝交叉处使用钻机钻孔,埋入注浆咀,一般情况每米3个~5个注浆咀。
3)按要求配制好无机堵漏材料并搓成条状,待感觉有放热后塞入V形槽中,每次塞入都需要用手按住30 s左右,依次将无机堵漏材料塞入V形槽中,直至水堵住。注浆咀周围也需密封。
4)无机堵漏材料需洒水养护,待12 h左右堵漏材料完全凝固,保证具备一定强度。
5)配制好聚氨酯灌浆料,采用高压注浆器将高分子灌浆料压入裂缝中,待压力稳定后停止加压。然后按此方法逐步给每个灌浆咀灌浆。
6)待灌浆料硬化后,敲掉注浆咀。配制柔性防水砂浆,根据槽深度分层涂抹于V形槽中,快涂抹至与面层齐平时收浆,再采用薄膜覆盖养护。
7)待柔性防水砂浆终凝后,配出与混凝土表面相近的水泥砂浆涂抹于表面。
桥梁施工过程中,混凝土裂缝是桥梁质量的通病,只有严格的控制混凝土材料质量,根据规范标准进行现场施工,并对已出现的裂缝进行及时的处理,综合上述的措施,就能够有效的控制混凝土裂缝,保证桥梁工程的质量。在实际的桥梁工程中,应对桥梁施工进行严格控制的同时,也要及时避免可能导致桥梁结构产生裂缝的各种因素,因地制宜、因人制宜,才能保证最佳的施工质量。
[1] 黄 伟,黄志炜.桥梁工程中混凝土施工的温度控制与裂缝分析[J].建筑施工,2009(12):5-7.
[2] 李 超.桥梁工程伸缩缝施工质量控制技术[J].技术与市场,2011(7):33-34.
[3] 顾 庆,伍金华,董 晴.关于桥梁施工裂缝原因和防治措施的研究[J].交通标准化,2011(21):135-136.
Onexplorationforcracksinbridgeconstruction
CHENShao-wei
(ShanxiSecondRoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041051,China)
According to the analysis of reasons for cracks in the bridge engineering construction process, the paper explores the prevention measures for the cracks from the architectural raw materials and the control over internal and external temperature differences of the concrete structures, and illustrates the treatment methods for the deeper cracks on surface and penetrating cracks treatment, avoid cracks on bridge projects.
bridge, cracks, quality, concrete
1009-6825(2014)33-0164-02
2014-09-13
陈绍伟(1978- ),男,工程师
U445.71
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