刘卫东
山东省公路检测中心
桥梁混凝土施工裂缝原因分析及预防措施
刘卫东
山东省公路检测中心
道路桥梁工程中的安全性和稳固性十分关键,这和来回过往的车辆有着密切的关系。在施工中要想提升道路的安全性就需要对混凝土的裂缝问题进行分析,不断的提升交通道路的安全性。对于能够导致裂缝产生的各项要素进行了解,对混凝土的结构设置进行合理性的匹配分析,减少裂缝问题的产生,提升道路的安全性和还有道路的价值,这是完成建设的主要任务。基于此,本文重点分析桥梁混凝土施工裂缝原因分析及预防措施。
桥梁;混凝土施工;裂缝;原因;预防措施
1.1 结构性原因
1.1.1 设计不当。桥梁混凝土工程设计不当,就会引起设计结构裂缝,即在设计过程中所使用的结构形式在荷载的作用下产生裂缝,比如非预应力现浇连续箱梁和非预应力的预制梁板等,尽管施工人员针对该情况设置了预拱,但在荷载的影响下,一旦预拱结束也会产生裂缝。非预应力现浇连续箱梁裂缝主要出现在梁顶负弯矩区,这属于安全裂缝,但宽度应大于相关设计规定的范围,若超出这个范围,所产生的裂缝即为不安全裂缝,需要采取有效的处理措施。
1.1.2 施工不合理。施工不合理也就导致桥梁混凝土的施工结构性裂缝,如普通钢筋混凝土连续箱梁支架拆除中产生的裂缝,以及预应力结构的张拉裂缝等。前者是因落架时间过长和顺序不当导致的,联箱梁落架的搭建需要长期过长,要从简支梁的受力体系接近设计受力体系完成转换,这样一来,连续梁的负弯矩会在简支中引起横向裂缝。
1.2 非结构性原因
1.2.1 温度问题导致的裂缝。温度的变化对于混凝土会产生非常严重的影响,并且温度的高低起伏也会出现热胀冷缩的现象,进而导致混凝土出现变形的情况,让混凝土的结构和形状都出现变化。在混凝土的内部有非常大的应力,如果这个应力超出了混凝土所能够承受的范围,就会导致混凝土产生裂缝的现象。在高温的情况下还会让裂缝变大,这一点对于混凝土建筑来讲是一项非常复杂的施工工艺。
1.2.2 长期干缩裂缝。干缩裂缝通常出现在混凝土浇筑完成后的一周左右或是养护结束后的一段时间内,由于水泥水分蒸发的速率较快,导致混凝土表面出现干缩现象,且这种收缩具有一定的不可逆性。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果,混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。
2.1 关注混凝土施工的温度控制
要想防止裂缝产生就需要按照实际的情况对温度进行更好的研究和控制,首先是选择一个较为合适的天气进行施工,以免在太阳的暴晒情况下进行施工影响混凝土的效果。在进行混凝土搅拌的过程中,还需要把握好温度的基本情况,及时的俩接温度的变化,并且如果发现混凝土当中温度非常高,就要相应的选择一定的额降温措施。混凝土的浇筑和养护需要对温度进行实时的检测和控制,按照桥梁的设计标准还有桥梁的基本等级合理的进行浇筑厚度的分析,避免因为温度对预应力产生影响,导致裂缝的产生。
2.2 控制施工材料
想要保障混凝土桥梁的施工质量就需要严格要求和规范施工工艺、施工操作。在进行施工之前,需要严格检查施工材料,进行抽样检验,例如,碎石、水泥、钢筋、砂等进行一定的检测。依据实际施工情况合理选择砼的种类,不同的地理位置和环境的变化是十分重要的影响因素。例如,夏季多水高温,就需要检验碎石、砂的含水量,合理调节加水量。在冬季温度比较低的时候,需要考虑温度。
2.3 提高施工质量
施工是桥梁混凝土施工工程的关键环节,也是避免裂缝产生的主要步骤。因此,施工人员必须选择合理的施工工艺,提高施工质量。在投料上,施工人员必须要按照设计好的配合比严格控制,搅拌的时间必须在1—2分钟以上,按分层法进行浇注,分层的厚度要大于30cm,浇注时,必须要正确处理接头部位。振捣不应该过快,振捣棒要插入前层5—10cm,振捣的时间控制在一分钟左右,排出气泡就可以停止。混凝土的运输上不能离析,运输时间要高于半小时,在高温下运输的话,要及时检测混凝土的坍塌度,以免因蒸发过快流失水分而引发裂缝
2.4 正确处理混凝土裂缝
桥梁混凝土施工出现裂缝的话,就要采取合适的方法进行处理。具体方法有表面修补法、结构加固法、灌浆封堵法以及电化学防护法等。
2.4.1 表面修补法,该方法试用的对象是稳定裂缝或对结构承载力影响较小的表面裂缝,工作机制是把油漆和沥青等涂抹在混凝土的表面,将环氧胶泥和水泥浆等涂抹在裂缝的表面部位。
2.4.2 结构加固法,适用范围是裂缝影响混凝土结构性能的情况下,具体方法是扩大混凝土结构的截面面积,加固黏贴钢板、加固增设支点、使用预应力进行加固、喷射混凝土进行加固补强等。
2.4.3 灌浆封堵法,该方法适用的对象对防渗漏有一定需求,且影响结构整体稳定性的混凝土裂缝。
2.4.4 电化学防护法,就是指强压电场在介质中产生的电化学作用,通过改变混凝土的生存环境,起到保护稳固的作用,主要分为碱性复原法、阴极防护法和氯盐提取法。此外,混凝土置换法也是一种常见的裂缝处理手段。如果混凝土已被破坏,维护时要先清除已被损坏的混凝土,然后再加入聚合物、水泥砂浆等新材料即可。
总而言之,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现会影响建筑物的使用功能,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,从而实现混凝土质量的有效提高。
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