高媛
摘要:桥梁对结构整体性能有较高要求,而裂缝则会降低整体性能,同时如果不及时加以处理,有可能继续扩大危害。在实际工作中,需要及时发现裂缝问题并妥善处理,尽量阻止裂缝发育、加深,防止水体侵蚀影响内部钢筋质量以及结构整体强度。基于此,本文以混凝土桥梁为例,分析裂缝产生原因,探讨预防、处理措施。
关键词:桥梁施工;裂缝成因;防治
引言:
桥梁相对于公路而言工程质量要求更高,结构更加复杂,一旦出现质量问题更容易引发严重交通事故。裂缝是桥梁质量问题之一,也是常见问题,必须认真对待、尽量推移出现时间,确保桥梁使用质量与行车安全性。
1、桥梁混凝土裂缝产生原因
桥梁可能由于各种原因出现裂缝,要全面预防裂缝,就必须了解裂缝产生原因,针对性加以预防,提高工作有效性。
1.1原材料质量不足
现代工程建设中,混凝土性能优越,应用日益普遍,桥梁结构也多会采用混凝土。混凝土主要材料为水泥、砂、碎石。实际施工中,如果采购的水泥、骨料等的质量不符合要求,例如水泥标号不足、砂中含有过多泥土或杂质,就会影响混凝土凝结质量,整体强度,影响混凝土收缩性,凝固后极易出现裂缝问题。此外,混凝土也常会视需要采用一些外加剂、掺合料,假如种类选择有问题或者本身质量不足,有可能和搅拌用水或者所用骨料出现一些化学反应,进而导致混凝土出现裂缝问题。
1.2荷载引起的裂缝
指受静、动荷载、次应力影响出现裂缝。又可细分为直接应力、次应力裂缝两种,在施工中的很多环节都可能出现此类裂缝:(1)结构计算、模型计算存在问题;例如没有计算好配筋;设计钢筋数量不足、布置上有问题等。(2)施工随意性大引起的裂缝问题。例如不按图纸施工、擅改施工顺序、结构受力模式等。(3)没有算好开洞、凿槽等做法带来的荷载变化,也会导致裂缝问题。此外,如果在交付使用后,桥梁承受过多载荷,例如重型车辆通行,或者受桥下通行的船舶撞击,也可能导致裂缝问题。
1.3温度变化引起的裂缝
桥梁长期在户外自然环境中承担运输任务,自然环境本就有天气、气候变化,我国多数地区四季分明,全年气温变化大,混凝土本身会热胀冷缩,所以外界环境会对桥梁结构会产生一定负面影响。受热胀冷缩影响,结构会出现变形,如果变形受约束,则会产生拉应力。如果内部拉应力超过结构的抗拉强度,就会引起温度裂缝问题。
1.4收缩引起的裂缝
施工中,常见混凝土收缩裂缝。混凝土初凝时,水分会快速蒸发,并且也会有表面泌水现象,外表面的收缩变形会被内部结构约束,从而使表面承受一定拉力,如果表面变形与内部变形有较大差异,表面拉力超过荷载,则会出现裂缝。
2、桥梁裂缝预防
桥梁裂缝出现后,或多或少会对桥梁结构产生负面影响,因此,对于桥梁裂缝,应立足于预防,提高施工科学性,尽量防止裂缝产生。
2.1材料控制
工程建设中,材料对质量的影响不言而喻,使用合格、符合要求的材料,是减少混凝土裂缝问题的有效保证。在实际施工中,要加强混凝土原材料把关,采购的材料必须符合技术标准以及本工程具体使用要求。所有原材料入场必须经过抽查,混凝土配比应做对比试验,确保配比科学,注意材料如砂、碎石受雨水等影响导致的含水率变化,适当调整配合比。水泥应注意用途,防止低标号水泥应用于高标准要求的环节中。最好选用低水化热水泥,减少内外温差,有效预防裂缝。
2.2温度控制
需要着手改善骨料的级配情况,尽量使用一些干硬性的混凝土,也可以适当使用添加剂,减少水泥用量;高温天气,在进行拌和时,可用冷水降低碎石温度,以便减少混凝土浇筑时的温度;高温天气浇筑作业应适当减少浇筑厚度,提高散热能力;为进一步提高混凝土结构内部散热水平,可以埋设水管,之后通冷水有效降温;如果遭遇气温骤降,应注意混凝土表面保温,防止因表面急剧降温引起裂缝;冬季,长期暴露的混凝土结构适当保温养护。此外,要优化混凝土性能,有意识的提升结构抗裂能力,注意预防表面干缩问题。
2.3非结构性裂缝预防
(1)塑性沉降裂缝
对于塑性沉降裂缝,可以在科学设计、规范施工、做好基础处理、预压支架等方面着手。另外,要保证混凝土保护层的实际厚度符合要求,在混凝土施工时,应二次抹面处理。
(2)塑性收缩裂缝
做好早期混凝土养护,能够有效减少混凝土水分蒸发,减少裂缝问题。可以在结构表面覆盖麻袋、草帘、海绵等,之后浇水养护,保持湿润。
(3)温差裂缝
需要控制好浇筑顺序、速度,在浇注中消除一些温差。如果是在炎热天气施工,骨料可以先洒水降低温度;如果是在冬季施工,应做好结构表面保温工作。
(4)干缩裂缝
对于此类裂缝,在结构设计时应注意分布筋的布设,设计配合比时应尽量降低水灰比,少用水泥,提高骨料用量、根据相关要求适当使用粒径较大的骨料,并且在完工后注意做好结构湿润养护工作。
(5)龟裂
在进行配比设计时,要合理控制水泥用量;浇筑后振捣应达到密实性要求,但也要注意不可过振;对于混凝土浇筑后表面出现的泌水、浮浆应清除,之后及时做好养护工作。
2.4施工过程控制
(1)控制好钢筋工程的施工质量,注意钢筋间距设置,注意不同位置钢筋接头对结构质量的影响。保护层施工应注意垫块统一,合理设置垫块位置,分布间距,做好固定工作。
(2)混凝土施工前,在各种可做标记的位置做好标高点,保证砼截面高度符合要求,平整度满足要求。
(3)在浇筑前,要检查支架、模板、预埋件等,确保没有问题后方可浇筑。施工中,检查砼均匀性以及坍落度情况。浇筑作业的同时应有人检查模板、支架、钢筋、预留预埋情况,有松动、移位等问题要妥善处理。
3、桥梁裂缝处理
3.1表面封闭法
这是常用、简单的裂缝修补技术,通常用于宽度不大的裂缝。是通过密封有效预防水汽、空气以及各种化学物质侵入结构内部的修补方法。在进行封闭处理前,需要先处理表面,使用钢丝刷等清理灰尘、浮渣、松散层,之后使用有机溶剂擦洗干净。之后,两侧涂环氧树脂,再抹薄层环氧树脂胶泥,抹好后表面刮平处理,确保密闭性符合要求。
3.2压力灌浆法
适用于较宽的裂缝,也采用环氧树脂。需要先处理裂缝表面,根据裂缝分布情况,以钢钎处理凿成“V”型、“U”型槽,实际宽度、深度视裂缝深度以及封闭便利性而定。凿缝操作应先沿着缝隙打开,之后加宽两侧,最后使用钢丝刷、气泵清理杂物。根据裂缝实际深度确定好灌浆嘴埋设间距,灌浆嘴以环氧树脂胶泥妥善粘贴于预定位置处。在将裂缝封闭处理后,等密封胶泥强度上升到一定程度,着手压力试漏,确认密封符合要求。之后用胶泥抹平灌浆处,每道处理后的裂缝表面均要刷涂环氧树脂水泥浆,处理后颜色尽量与混凝土一致。
结束语
现如今工程质量在不断提高,桥梁建設水平提升,但裂缝问题依然大量存在。在实际工作中,应立足于预防,在设计、施工中加强质量控制,尽量降低出现裂缝问题的可能性,防患于未然。对于已经出现的裂缝,应早发现、早修补处理,防止问题扩大。
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