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桥梁裂缝修补方法精品(七篇)

时间:2023-05-17 16:38:55

序论:写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隐藏在内心深处的真相,好投稿为您带来了七篇桥梁裂缝修补方法范文,愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂,助力您的创作。

桥梁裂缝修补方法

篇(1)

Abstract: With the modern bridge construction technology rapid development, the construction quality of bridge engineering has been markedly improved. But in the process of construction, easily cracks. This paper analyzes on the causes of cracks in bridge construction, proposed the bridge crack mending method.

Key words: bridge; cracks; causes; repair method

中图分类号:U445 前言

在混凝土结构中,会经常出现裂缝的现象。随着时间的推移和外界的影响,混凝土的内部构造会不断发生变化,加上钢筋的锈蚀,混凝土的碳化等影响,小裂缝会逐渐演变成大裂缝,最终严重威胁人们生命财产的安全。因此,要准确分析好裂缝的产生原因,研究防治方法,保证桥梁的质量,从而确保人们的生命财产安全,在给人们带来方便的同时,更是促进了建筑业的发展。

1、桥梁施工裂缝的原因 1.1荷载引起的裂缝 荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。 1.2施工材料质量引起的裂缝 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应,体积膨胀2.5倍。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。 1.3施工工艺质量引起的裂缝 与施工有关的原因,混凝土在浇筑、制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度产生原因有拌和不均匀,搅拌时间过长,浇灌速度过快,振捣不充分,接缝处理不当,保护层厚度不够或钢筋被扰动,模板漏浆,支撑下沉,拆模过早,初期受冻,初期养护不够,硬化前受振动或加荷,预应力混凝土过早张拉或超张拉,养护混凝土时内外温差过大

1.4温度变化引起的裂缝 桥梁结构能够观察到的严重裂缝损害,很多都是由于温度引起的内应力和约束应力所造成的。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形受到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。以下情况易产生温度裂缝:薄、厚构件的连接处易发生裂缝:在箱形桥梁中,当桥面板的温度与底板的温度有较大差别时,箱形梁腹板处容易开裂;浇注大体积混凝土时,由于产生水化热,致使混凝土内外温度差过大,使得混凝土表面开裂;混凝土在降温收缩时受到约束,内部产生拉应力,混凝土也容易开裂。此外,蒸汽养护或冬季施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,也易导致裂缝的产生。

2、桥梁裂缝的修补方法

造成桥梁病害的原因是各种各样的,这就需要我们在实际工作中针对桥梁的具体缺陷和病害进行具体分析,确定该桥存在的缺陷和病害产生的原因,找出影响耐久性的各方面因素,为今后延长桥梁的使用寿命奠定良好的基础。对于桥梁的裂缝而言,要判明裂缝的种类,并进行有针对性的处理。

2.1表面封闭修补法

2.1.1表面涂抹。通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜,在裂缝宽度有可能变动时,可采用具有跟踪性的焦油环氧树脂等材料。在裂缝多而且密集或者混凝土老化、砂浆离析的结构物上也可大面积涂抹保护膜。

2.1.2“V”形或“U”形槽口充填修补。在只用上述表面涂抹处理不能充分修补的场合,可采用如下方法:在混凝土表面沿裂缝凿出“V”形或“U”形槽口,然后用树脂砂浆充填修补。填补前要用钢丝刷清除凿后已浮动的混凝土碎片,必要时可先上底层涂料然后填塞树脂砂浆。

2.1.3凿深槽嵌补。先沿裂缝凿一条深槽,槽形根据裂缝位置和填补材料而定,然后在槽内嵌补各种黏结材料,如环氧砂浆、沥青、甲凝等。

2.1.4表面喷浆。喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件,可采用无筋素喷浆,或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。

2.2化学灌浆法

此法可使结构重新结合为整体、阻断空气和水分进入梁体,避免腐蚀钢筋。对静止裂缝的修补,裂缝开展已基本稳定的情况,一般以环氧树脂等化学材料并施加低压灌注至混凝土裂缝中。对活动裂缝的修补,处于继续开展而未稳定的裂缝,应在分析并控制裂缝开展使其稳定后,方可进行修补加固。

先将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭仅留出进浆口及排气孔,然后将配制的较低黏度的浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压入缝隙内并使其扩散、胶凝固化,以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。

灌浆材料应具备黏结强度高、可灌性好等基本要求,一般常采用环氧和甲凝两类材料。环氧灌浆是以环氧树脂为主体,它的黏结力强、稳定性好、收缩小、耐腐蚀及机械强度高,裂缝宽度在0.1mm以上时采用环氧灌浆。甲凝灌浆是以甲基丙烯酸甲酷为主体,它具有黏度低可灌性好、抗拉强度高等特点,常用于修补裂缝宽度在0.1mm以下的细裂缝。

灌浆一般采用纯压法灌浆。对于细小裂缝浆液需要较长的胶凝时间,常采用单液法灌浆。此时将所用的浆液在泵前混在一起,用灌浆机进行灌注。对于较宽的裂缝,要求浆液胶凝时间较短,常采用双液法灌浆,此时将所用的浆分成两大部分,用灌浆机分两路送至灌浆孔口混合装置再灌入裂缝。

灌浆完毕待浆液聚合固化后,即可将灌浆嘴一一拆除,并用环氧胶泥抹平。最后对每一道裂缝表面再刷一层环氧树脂水泥浆,确保封闭严实,并使其颜色与混凝土结构尽量保持一致。

2.3黏贴钢板施工法

黏贴钢板施工法是将整个钢板黏贴于待修补的裂缝位置上,使其与原有的混凝土成为整体,从而提高对荷载的抵抗力。用于黏贴的钢板厚度一般为4.5~6mm,而混凝土与钢板的黏结剂一般采用环氧基液黏结剂。

2.3.1注入法黏贴钢板。这种方法是在混凝土表面与钢板之间加垫块等使两者之间保持一定空隙,并用环氧树脂胶泥封闭四周,而后从注入口注入环氧树脂,同时排出空隙中的空气。由于是从一方注入因而容易残留气泡,施工时一般用木锤随时敲打钢板来确定是否灌实。这种施工法虽然费时,但即使混凝土表面不平整也可进行施工。

2.3.2压黏法黏贴钢板。这种施工方法是在混凝土表面及钢板表面各涂上1~2 mm厚的环氧树脂,然后利用已固定在混凝土中的锚杆把钢板压紧在混凝土面上,随着环氧树脂被挤出,黏贴面之间的空气也被排出。用这种方法几乎不会残留气泡,黏结效果也好。

参考文献

[1]吴岳雄.浅谈混凝土施工裂缝的控制与预防[J].山西建筑,2007,33(4):166-167.

[2]周国钧等混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M]北京:地震出版社,1992

篇(2)

【关键词】市政桥梁结构;裂缝分析;加固技术处理

桥梁,它是城市交通的枢纽,对城市的长远发展与经济的繁荣起着非常重要的作用。它让城市的道路更多变,也更加方便了人们的出行。桥梁对于现代化城市的建设越来越不可或缺,它的作用甚至不亚于公路、铁路的建设。这也就直接牵引出一个问题,那就是桥梁的安全问题。桥梁的安全问题关系到人民的生命安全、社会的稳定和城市经济的发展与繁荣。所以,市政桥梁的安全问题不容有丝毫疏忽。仔细分析市政桥梁结构裂缝产生的原因和提出正确有效的加固技术处理,是非常必要的。

1 市政桥梁结构裂缝问题产生的原因

第一,市政桥梁自身应力产生的裂缝。桥梁自身的应力产生裂缝的种类分为桥梁收缩引起的裂缝和温度差异引起的裂缝两大类,下面将对其具体分析。

(1)桥梁收缩引起的裂缝问题。桥梁的收缩实际上是因为砼在进行凝固的时候内外的收缩不均匀,导致表面上的砼所受到的拉力远远超过了抗拉的强度,从而出现了桥梁的裂缝。市政桥梁在施工的过程中,混凝土筑后4小时左右时,水泥水化的反应异常激烈和活跃,此时也是分子链逐渐产生和形成的关键时期。分子链形成的时候会出现泌水,这就说明混凝土并没有完全硬化,这就导致塑性收缩的产生。另外,混凝土硬化以后,混凝土表面的泌水会逐渐蒸发,温度也会下降,这时候混凝土的体积会减小,所以会出现缩水干缩的情况。

(2)温度差异引起的裂缝问题。温度差异引起的裂缝实际是砼在水泥的凝固过程中放热、太阳光的强烈照射、电弧进行焊接时引起的温度变化,在这些温度的变化下,能够引起收缩和膨胀的情况发生,导致温度应力超过砼所能承受的强度,从而出现桥梁裂缝。每年的温度均存在很大的差异,但是温度的变化一般来说比较缓慢,对桥梁的主要影响是导致其纵向出现位移。桥梁的面板和主要支柱、桥身侧面受到太阳的直射后,局部温度要比其他地方的温度高得多。这样就导致桥梁自身受到约束,桥梁被晒的局部拉应力相对较大,这样就出现了裂缝。

第二,桥梁荷载作用下产生的裂缝。荷载裂缝一般是指混凝土桥梁在常规的动静状态荷载以及桥梁的次应力下产生的裂缝。荷载裂缝主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝,直接应力裂缝就是指桥梁在物体的直接荷载下引起的外部应力产生的裂缝。这种裂缝主要是桥梁表面的荷载超过了它所能承受的应力。次应力裂缝是指桥梁在外部荷载的基础上所引发的次生应力所产生的裂缝。

2 市政桥梁结构裂缝问题的加固技术处理

首先,市政桥梁裂缝常见的处理方法有三种,即表面封闭修补法、压力灌浆修补法、填充钢板法。由于桥梁出现裂缝的原因各种各样,所以处理裂缝的方法也须根据实际情况来进行判定。表面修补的具体做法是沿着混凝土裂缝的表面铺上薄膜材料,在施工的时候将混凝土的表面用刷子打毛,将混凝土表面的裂缝填平。也可以采用沥青进行修补缝合,但是这种方法的浆液很难灌入。表面修补的方法适合运用在裂缝很浅的桥梁上,即桥梁内部并没出现裂缝,基本稳定,为了防止出现更大的裂缝,可以采用表面修补的方法。表面修补法可以采取将混凝土或石灰填充裂缝的方法,也可以在裂缝的表面进行抹灰的方法,这些方法非常简单,工程不大。但是它能阻止裂缝变大,从而导致桥梁的钢筋受到侵蚀,出现深层裂缝。压力灌浆法分为水泥灌浆、石灰灌浆、化学物质灌浆、沥青灌浆。喷浆修补是一种在经过处理的裂缝表面,喷射一层密实的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去。再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。水泥灌浆适合桥梁的裂缝分布不均匀的情况下使用。石灰灌浆可以通过砼中不同的压力形成的孔眼将石灰浆灌入桥梁裂缝中。石灰的黏稠度可以根据桥梁裂缝的实际情况进行考虑。化学物质是一种新型的桥梁裂缝修补方法,它主要采用先进的化学材料修补裂缝,可以在很大程度上改变灌浆材料的性能。它的优势在于可以将很细的裂缝进行修补,而且操作非常简捷,修补的效果非常好。化学灌浆法现在已经在桥梁裂缝的修补方面得到了广泛的应用。填充钢板法,就是当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘合方向应和裂缝方向垂直。

其次,梁式结构加固增强技术也是加固技术处理的重要方法之一。梁式桥上部加固可以采用各种不同的方式,主要视桥梁的实际情况,承载能力的减弱程度以及今后的使用要求而异。一般来说,主要采取扩大原结构构件截面,以提高结构的强度和刚度;以新的结构代替旧的抗力不足的结构;改变原结构的受力体系,使控制截面变矩的峰值减小;对原结构施加预应力,改变原结构的受力图式,以达到提高桥梁刚度和强度的目的。

3 结论

在市政桥梁的工程中,桥梁产生裂缝问题是很难避免的。不仅仅因为工程施工的原因,更重要的是自身的应力所导致的。虽然目前桥梁结构存在的裂缝问题比较普遍,但是只要在设计和施工中能认识到桥梁结构常规裂缝机理,同时采取相应的一些桥梁结构裂缝加固处理技术,裂缝问题是可以减少甚至可以避免的。在施工的过程中,充分考虑桥梁的各方面,力求做到减少桥梁裂缝的产生。当桥梁出现浅层的裂缝时,应该积极做好修护工作,避免裂缝的进一步扩大。在市政桥梁结构的设计中,应该进行合理的设计与预防。在原材料的购买上,应该非常慎重,将原材料的质量放在首位。在施工的过程中,应该充分考虑施工的合理性与科学性,注重效率的同时,更应该保质保量,严令禁止“豆腐渣”工程。在桥梁施工的管理上,也应该严格,这样不仅可以提高桥梁的质量,也能减少桥梁裂缝的出现。必须要避免因为桥梁的裂缝导致意外事故的发生,给人们的生命造成不安全隐患。

参考文献

篇(3)

关键词:钢筋混凝土桥梁;病害;养护

究其原因,主要是对病害及其发生机理缺乏系统、清楚的认识。因此,掌握不同类型桥梁、不同病害的特点,分析其病害成因,针对具体问题迅速简捷地制定相应对策,是当前桥梁工程界研究的热点。

一、桥梁结构常见病害

1.1桥面铺装病害

突出的桥面铺装病害问题是:

(1)桥面早期破坏严重。桥面过早出现车辙,拥包,网裂,龟裂,沥青面剥落。

(2)桥梁上部结构及铺装结构的耐久性不足。

(3)交通量不断增大,车辆动荷载的反复作用,容易使路面破损开裂,大大影响了行车的舒适和安全。

1.2冻融病害

冻融现象也是造成桥梁病害,影响桥梁结构承能力和寿命的主要原因之一。西部地区受天气影响极易产生冻融现象,长期反复作用易造成结构产生裂缝有些桥梁进行了加固处理,新浇混凝土和后补混凝土结合不好,易产生裂缝,而冻融作用又加剧了这种作用。冻融病害主要是以下几方面引起:

(1)自然因素的影响。

(2)桥梁本身混凝土的施工质量不高,排水设施存在缺陷。

(3)后期养护薄弱。

1.3混凝土裂缝病害

在混凝土桥梁中,梁体开裂是一种较为普遍的现象.典型的砼裂缝按开裂部位可将分为:主梁顶、底板开裂,腹板开裂,齿板开裂,预应力锚头区开裂等.按成因可分为结构裂缝和非结构裂缝.结构裂缝是指砼所受拉应变超过极限应变而出现的开裂现象.它的宽度可随着荷载的变化而变化;非结构裂缝一般是指由于变形受到约束而出现的开裂现象.砼收缩、徐变和温差等均是非结构裂缝产生的原因。

混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员实际上混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,每一条裂缝均有其产生的一种活者几种主要原因。混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可分为以下几种:

(1)荷载引起的裂缝。

(2)温度引起的裂缝。

(3)收缩引起的裂缝。

(4)钢筋锈蚀引起的裂缝。

(5)冻胀引起的裂缝。

(6)材料质量引起的裂缝。

(7)施工质量引起的裂缝。

1.4锈蚀病害

钢筋锈蚀是影响桥梁结构寿命和安全的一个重因素。由于种种原因,桥梁结构钢筋的锈蚀广泛存在为了维持桥梁的正常运营,需要对出现锈蚀的桥梁行维修。钢筋锈蚀主要是发生了电化学反映。钢筋面致密的氧化膜可使钢筋免受锈蚀。氧化膜的破坏间接导致了锈蚀的发生。

钢筋发生锈蚀时,锈蚀部分的体积可膨胀至原积的10倍以上,从而对周围混凝土形成挤压,造成凝土开裂、剥落,使截面有效尺寸减小,导致结构承载力下降。

二、病害养护措施

2.1桥面铺装病害的养护措施

(1) 沥青铺装面层病害的养护措施

沥青砼铺装面层具有平整度好、噪音小、施工便捷等特点,在桥梁面层铺装中得到广泛应用,我处管养的桥梁全部采用了这种形式。但沥青砼铺装层也有怕水浸泡,使用寿命短等缺点。对于沥青铺装病害,在日常养护过程中采取如下的措施:

1、沥青罩面:对于大面积的沥青面层麻面、骨料松散等病害,可重新摊铺沥青罩面。若有泛油、油包现象,在罩面前,应先将泛油、油包部分铣刨,将多余的沥青油铲除之后,再进行沥青面层的罩面工作。部分小面积的麻面,可用沥青油沙在病害部分的表面进行修补。

2、沥青灌缝:对于沥青面层出现的裂缝,可用沥青油进行灌缝,这样可防止雨水渗入沥青底层,延长沥青面层

使用寿命。

3、沥青面层铺装的局部修补:对于沥青面层的局部坑洞、脱皮现象,可先将病害部分切割方正,清扫干净后,洒贴乳化沥青底油,用沥青料将坑洞补回。

(2) 砼铺装面层病害的养护措施

砼铺装面层具有使用寿命长,维护工作量小等特点。对于砼铺装面层病害,在日常养护中采取如下的措施。

1、局部修补:对于桥面砼铺装脱皮露筋、块板缺角等病害,可将存在病害部分切割方正,凿除已损坏部分并用清水冲洗干净充分润湿,用相同标号水泥砼或快速水泥修补。

2、全部凿除,重筑铺装层:桥面铺装层如已严重损坏,或砼板块已严重碎裂,可采用全部凿除,重筑铺装层的方法修补。新铺的面层可采用普通水泥砼,也可采用钢纤维砼等其它材料。

2.2冻融病害的养护措施

(1)设计方面

在容易出现裂缝的地方加大配筋,对于混凝土构筑物,要有防水、排水措施。

(2)材料选择及配合比方面

掺入少量减水剂、早强剂、防冻剂、引气剂,限制水灰比,选择抗冻性好的硅酸盐水泥。

(3)施工方面

控制好混凝土的塌落度,振捣过程不要太长,加强早期养护。

2.3混凝土裂缝病害的养护措施

桥梁结构在施工和运营使用过程中,常会产生各种不同形式的裂缝。桥梁所产生的裂缝可分为两类:一类为正常裂缝,一类为非正常裂缝。混凝土构件由于自身应力作用产生收缩裂缝、温度裂缝,此类裂缝只要缝宽限制在0.3mm以内,构件内钢筋不会因裂缝的存在而受到腐蚀,这种裂缝为正常裂缝,可不作处理。预应力混凝土构件由于在承受荷载之前已预加应力,因此理论上不容许产生裂缝。但在荷载的作用下,桥梁的混凝土构件会在外力作用下产生弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝、扭曲裂缝。这几种裂缝在外力作用下产生后,会逐渐开展,裂缝宽度增大,混凝土构件表层混凝土脱落,直至导致构件内钢筋的腐蚀。此类裂缝为非正常裂缝,必须进行处理。桥梁混凝土构件一旦发现裂缝应加强检查与观测,并制定相应的养护措施。一般情况下对桥梁裂缝应采用表面封闭修补法。常用方法有:内部压浆修补、填缝、表面抹灰、凿槽嵌补、表面粘贴和表面喷浆等。对于严重影响结构强度和刚度的裂缝,则需作结构补强加固处理。部分桥梁由于设计及施工工艺原因,在建成时梁体结构出现大量有规律的裂缝,随着时间的推移,裂缝逐渐开展并横向贯通梁体,裂缝宽度部分已达到1mm,对这种桥的裂缝可采用

的是环氧树脂材料灌浆修补法。裂缝修补完毕后,必须委托专业单位对裂缝进行了检查,确保修补的效果。

2.4锈蚀病害的养护措施

(1)覆盖法

通常使用环氧树脂砂浆或环氧树脂混凝土,基本方法是,尽可能敲掉劣化的混凝土,再对混凝土表面及钢筋表面做喷砂处理,用环氧树脂砂浆或混凝土进行断面修复及表面覆盖处理,目的在于防止氯化物或氧气的侵入。再用聚氨酯类材料做表面覆盖,以提高其耐候性。这种方法不仅可以延缓混凝土碳化,而且能有效地阻止有害离子的侵入,具有良好的修补效果。

(2)更换保护层混凝土方法

更换保护层混凝土是一项施工技术要求高、施工管理要求严的工作。施工时,应分段铲除保护层混凝土,并分段补浇,随铲随浇,凿除钢筋保护层混凝土至少超过钢筋位置20mm,使修补材料能很好地包围钢筋和原混凝土。锈蚀的钢筋应进行除锈,对于锈蚀严重、有效面积减小的宜增配相应截面积钢筋补强。冲洗原混凝土表面,在钢筋上涂刷阻锈剂,重新浇捣或喷射掺有阻锈剂的细石混凝土保护层,其强度等级应比原混凝土提高一级。对新旧混凝土结合面以及分段施工混凝土结合面,均应做界面处理。

三、结束语

总之,通过利用高科技手段,实现人工检测向自动化检测发展,由破损类检测向无损检测技术发展,使桥梁质量的检测、评估和病害分析更加快捷,使桥梁养护更加合理经济。还应当加大养护质量的科技投入,提高桥梁耐久性,延长桥梁的使用寿命。

参考文献:

篇(4)

【关键词】混凝土桥梁病害防治措施

[Abstract] a large number of diseases of in-service highway bridge in existence, are directly or indirectly affect the bridge safety and driving comfort. In this paper, the author introduces the common concrete bridge diseases and causes, and put forward the prevention measures for the disease.

[keyword] concrete bridge diseases prevention and control measures

中图分类号:U448.33文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

引言

随着经济的发展,交通运输量大幅度增长,行车密度和车辆载重越来越大,尤其是推行拖挂运输和集装箱运输后,重型车辆日益增多,现有一部分公路桥梁己满足不了使用要求,这是世界各国所面临的普遍问题。为了确保公路的正常运营,必须对桥梁常见病害及原因进行分析,并采取相应的防治措施。

一、混凝土桥梁常见病害及原因

1、混凝土桥梁表层缺陷常见病害

钢筋混凝土桥梁表层缺陷主要有蜂窝、麻面、漏筋、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型,具体各类缺陷产生的原因如下:

(1)蜂窝

蜂窝现象的产生主要是因为施工原因所致,具体的原因如下:混凝土在灌筑过程中如果缺乏应有的振捣、以及运输过程中混凝土出现离析、支模时模板缝隙不严,使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生;此外,当钢筋太密、混凝土粗骨料粒径太大或塌落度过小时,都可造成其蜂窝的形成。

(2)漏筋

漏筋的产生很大程度上是因施工质量差所引起,如灌筑时钢筋保护层垫块发生位移,钢筋紧贴模板,保护层处振捣不实或漏振等,此外,当梁桥梁体因为外界或自身原因出现裂缝,降雨天气里,雨水浸入梁体裂缝,使得钢筋锈蚀膨胀引起表层大面积脱落,从而促成漏筋现象出现。

(3)麻面

麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板,以及模板在湿润时不够充分,造成梁体表面混凝土内的水分被模板吸收,从而使得麻面现象出现。

(4)空洞

如果在结构设计时钢筋选配不当,使得钢筋布置过密,则可能造成该病害的产生,同时,在施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌筑上层混凝土。此外,严重漏浆亦能产生空洞现象。

(5)磨损

该病害的成因大致有三种情况:混凝土强度不足,表层细骨料太多;车轮磨耗;高速水流冲刷,水流中又夹带大量砂石等。

(6)锈蚀、老化、剥落

其成因主要有以下几种:①保护层太薄;②结构出现裂缝时,雨水浸入裂缝内部,使得钢筋发生化学及物理反应,从而出现锈蚀;③钢筋锈蚀膨胀引起剥落;④严寒地区冰冻及干湿交替循环作用;⑤有侵蚀性水的化学侵蚀作用。

2、混凝土桥梁的裂缝及其产生原因

裂缝是混凝土桥梁最常见的缺陷之一,根据裂缝的发生部位和产生原因不同,主要有以下几类:

(1)沿梁腹板梁高度上的表面裂缝

常见于T形梁的腹板侧面上,在半梁高度处常出现枣核形裂缝,间距无规律;裂缝宽度δ=0.2~0.6mm,有的达到0.8mm。位置和方向:腹板裂缝,常出现在梁的跨中,并垂直于主钢筋;在支座到1/4跨径之间,裂缝与主钢筋形成60o斜角。

原因:混凝土质量不均匀,在受到较大荷载,易沿腹板产生表面裂缝大。这种裂缝,最大宽度一般变化不大,但是,容易与受拉区裂缝相连接,如图所示:

图:沿梁腹板高度上的表面裂缝图

(2)梁腹板的斜裂缝

斜裂缝常见于跨径大于l0m的钢筋混凝土梁桥。位置和方向:斜裂缝常发生在支座到1/4跨径之间,出现在梁的侧面,并与梁形成45o~60o左右的夹角。裂缝形式:裂缝宽度0.1~0.3 mm,裂缝间距0.5~1.0mm。

原因:梁在弯剪作用下,在0~1/4区域产生的主拉应力,超过了该部位的材料抗拉强度。随着荷载增加,斜裂缝也逐渐增大。在0~1/4梁段内,外力主要以剪力形式出现,因此,裂缝形成角度大于450;随着弯矩增加,梁腹板在剪一弯作用下,发生剪一弯裂缝,裂缝则与梁纵向成为30o~45o角,裂缝条数为1~2条,缝宽为0.2~0.3mm。这种裂缝的发生的过程:先出现垂直于梁轴的弯曲裂缝,再发生倾斜裂缝。

(3)梁(板)结构的主筋部分水平纵向裂缝

位置和方向:在主筋位置附近,沿着主筋延伸方向,出现的水平纵向裂缝;裂缝度可达半跨。最大裂缝的宽度达到4mm。伴随着裂缝扩展,混凝土保护层剥离,钢筋外露而锈蚀。

原因:这种裂缝产生的原因比较复杂,可以是混凝土先出现裂缝,引起钢筋的锈蚀;也可能是钢筋锈蚀膨胀引起混凝土开裂。发生这种病害原因,施工质量较差,保护层过薄;混凝土内加了过量的添加剂,导致混凝土碳化、钢筋锈蚀胀裂混凝土。

(4)梁体支座处裂缝

位置与方向:在简支梁支座的垫板处的梁体上,支座上的垫板与混凝土交界处,时常发生的斜向裂缝。这种裂缝往往只有一两条大裂缝,裂缝宽度δmax =2mm。

原因:桥墩发生不均匀沉降、歪斜;局部混凝土承压力不够;支座倾斜或者活动支座失灵等。

因此,发现混凝土桥梁出现缺陷后,必须及时对缺陷进行调查研究,分析缺陷的产生原因、现状、发展趋势,以及桥梁遭受破坏的程度,对使用的影响等,及时采取措施进行维修加固。

二、混凝土桥梁常见病害的防治措施

1、蜂窝麻面等混凝土缺陷处理

对于板底存在混凝土蜂窝、麻面、剥落、掉块、缺损、凹陷等缺陷,首先将缺陷部位表层的旧混凝土全部凿除,露出新鲜混凝土,然后利用人工除锈的方法对缺陷部位的外露钢筋除锈,并将混凝土表面清理干净,最后利用环氧砂浆对缺陷部位进行修补。

2、表面裂缝封闭修补方法

(1)填缝

填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时,将裂缝清理干净,根据裂缝宽度同分别用勾缝刀、抹子、刮刀等工具进行操作,所用灰浆通常采用1:2.5或1.3水泥砂浆,一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝处理后可在美观、耐久性等方面起到一定的作用,而对砌的整体性、强度等方面所起的作用甚微。

(2)表面抹灰

表面抹灰是指用水泥浆、水泥沙浆、环氧基液及环氧砂浆等材料,涂抹在裂缝部位的砖石体或混凝土表面上的一种修补方法。

(3)表面粘贴修补法

表面粘贴法是指:用胶粘剂把玻璃布或钢板等材料粘贴在裂缝部位的混凝土表面上,达到封闭裂缝目的的一种修补方法。

(4)凿槽嵌补

凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽,然后在槽内嵌补各种粘结材料,如环氧砂浆、沥青、甲基丙稀酸脂类化学补强剂(甲凝)等的一种修补方法。

(5)表面喷浆

喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面,喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。

(6)打箍加固封闭法

当钢筋混凝土梁件产生应力裂缝时,可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。

3、内部裂缝修补

压力灌浆是指施加一定的压力,将某种浆灌入结构内部裂缝中去,以达到封闭裂缝,恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性能的一种修补方法。此法一般用于裂缝多且深人结构内部或结构有空隙的修补。根据灌浆材料的不同,压力灌浆可以分为三类:水泥灌浆、化学灌浆和沥青灌浆。其中水泥灌浆和化学灌浆较为常用。

结语

通过对钢筋混凝土桥梁的常见病害及原因的分析,我们可以看到,一座桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素,因此,要使得病害的减轻,就需要紧抓设计、施工等各环节,并及时加强养护和维修,争取减轻或消除病害。

参考文献:

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【论文摘要】: 文章介绍了钢筋混凝土桥梁经常出现的病害及其病害产生的原因,提出了对病害的处理及预防措施。

1. 前言

钢筋混凝土桥梁在修建或运营一段时间后往往会伴有病害的发生,如桥头跳车、混凝土开裂、钢筋诱蚀等,对混凝土桥梁产生不同程度的损伤,影响结构的正常使用,降低其使用性能及使用寿命。下面介绍对这些桥梁病害的分析及病害的处理及预防措施。

2. 桥梁常见的缺陷和病害

2.1 上部构造的缺陷和病害

主梁或主拱圈受拉部位开裂、破损、承载力下降;桥面铺装有裂缝、沉陷、龟裂;桥头跳车;防水层排水功能不完善;水渗漏病害引起钢筋锈蚀、混凝土剥离;支座位置不正确或损坏引起倾斜、错台及位移等。

注意:裂缝是桥梁最常见的缺陷和主要病害,而桥梁的病害往往也是从裂缝形成而开始的。因此,我们应对桥梁裂缝病害引起高度重视。

2.2 下部墩台及基础的病害

基础的缺陷和病害主要表现为:承载力不足而使基础不均匀沉陷;基础的滑移和倾斜,以及基底局部冲空;基础结构物的异常应力和开裂。

桥墩、桥台缺陷和病害主要表现为:水平、竖向和网状裂缝;混凝土脱落、空洞、材料老化;受外力冲击产生破坏;钢筋外漏和锈蚀;结构变形、位移等。

3. 公路桥梁病害及成因分析

1) 设计荷载标准偏低,承载能力不足。桥梁的承载能力是根据设计时所采用的荷载等级来确定的,早期建造的桥梁,特别是二十世纪六、七十年代建造的桥梁,设计荷载大多偏低。随着交通量的增加和荷载等级的提高,原有桥梁已经无法满足现今交通的需要,有些桥梁已经出现严重病害。

2) 通行能力不足。这主要表现在桥面宽度不足;桥梁平面线形、纵断面线形标准太低;桥上通车净空或桥下通车净空不足。

3) 人为及自然因素引起结构的损坏。比如超出设计最高水位的洪水、泥石流、浮冰、冰冻、地震、强风、船舶撞击等作用,河道不恰当开挖,桥梁基础下存在岩溶、矿山坑道等,引起桥梁结构的局部损坏。

4) 自然老化。早期公路桥梁的设计龄期为50年,随着时间的推移,已建桥梁会不断损坏和老化,其承载力、刚度、延性和稳定性不断下降,这是一个不可改变的客观规律。

5) 超期服役。这部分桥梁并不是太多,但主要是建造时期较早,比如五、六十年代建造的桥梁,设计使用寿命只有30年-50年,这些桥梁目前仍有部分在使用当中。

6) 超负荷使用。随着我国改革开放的深入,交通运输业竞争在不断加剧。按路线等级或者预期设计荷载等级来说,这一部分设计荷载等级并不低,但由于一些特殊的原因,桥梁使用荷载大大超出设计荷载,致使桥梁长期处于超重荷载作用下运营,加速了桥梁的损坏。

7) 设计、施工的先天不足。有些桥梁设计上不是很合理,结构构造处理不合理,桥梁在早期运营时其缺陷并不明显,运营一定时间后,病害逐渐显现出来。有些桥梁由于受施工质量、施工技术、施工手段等的限制和影响,存在一定的技术缺陷,随着运营时间的增加,其病害也逐渐显露、发展。

8) 养护维修及加固措施不当。有些桥梁的技术缺陷则是由于养护维修不恰当引起的。比如桥面维修增加过大的恒载,致使桥梁本身自重过大,承载力相对提高较小或未提高;桥面排水处理不当,桥面渗水;又如支座维修不当,改变了整个结构的受力状态等。有些桥梁则是加固不当引起的。比如加固施加的预应力大小或者位置不恰当,引起结构的二次病害;又如结构体系改变不合理,致使结构的关键部位应力超限等。 转贴于

4. 桥梁裂缝加固和修补方法

桥梁裂缝处理与加固应结合进行。加固的目的一方面是为了恢复或提高梁体的承载能力(纵向加固),提高桥梁的横向刚度(横向加固),另外是为了减小裂缝的产生和进一步的发展。常用的桥梁纵向加固方法:上部结构加固时可采用桥面补强层加固法、增大截面和配筋法、粘贴钢板法、改变结构受力体系加固法、体外预应力法等,下部结构加固时可采用扩大基础加固法、增补桩基加固法、混凝土套箍法、墩台拓宽法和桥台新建挡土墙加固法;桥梁横向加固方法有:增设预应力横隔板、提高桥梁的横向刚度。

桥梁裂缝常用的处理方法主要有裂纹注浆、表面涂装、保护层修补、充填法等,并主要采用自行研制的各种修补材料。在借鉴国外先进技术的基础上,对存在裂纹、出现碱骨料反应、碳化深度过大及受盐害腐蚀的大量混凝土桥梁进行维修。从修补效果来看,结构物的劣化速度得到了相对控制,基本起到了提高结构耐久性的目的。

新材料新工艺的采用:在改善混凝土的使用性能和耐久性方面,有各种混凝土裂缝修补技术,以聚丙烯纤维为代表的高性能纤维混凝土的应用,碱一骨料反应抑制剂以及渗透型钢筋阻锈剂的推广使用等。自从20世纪90年代后期以来,我国引进国外修补裂缝的先进材料和技术,就是碳纤维加固。这种材料与方法的突出优点是:对桥的自重影响不大,达到加固的补强效果,使用寿命长;国内已有多家生产厂家,但其造价较高。

桥梁裂缝病害的处理效果主要取决于修补材料的质量与相应的施工工艺水平,早期桥梁裂缝修补,对不同部位,采用不同的材料和施工方法,桥柱和桥的纵、横梁的裂缝修补材料,普通采用钢板加固方法;而桥面则采用沥青浇灌方法。前者使用的材料与方法的缺点是:增加桥梁的荷载,施工难度大,优点是牢固可靠;后者的材料和方法的缺点是:沥青容易老化,修补不久又产生裂缝,只堵漏,不补强;优点是施工方便快捷。混凝土裂缝引起水分渗入是导致钢筋锈蚀的通道。钢筋锈蚀损坏的修复传统采取“打补丁”的办法,即局部凿除松动的混凝土,露出锈蚀钢筋,除锈后抹上水泥砂浆。实践中多次发现效果不佳,同时还给补丁四周的钢筋带来更严重的锈蚀问题。近年来,国外开发了一种新的修复技术:在结构表面涂上一层迁移型有机阻锈剂,它可以通过混凝土迁移到钢筋表面,使钢筋再钝化。

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关键词:道路桥梁;裂缝;产生原因;防治措施

中图分类号:TU997文献标识码: A 文章编号:

引言

随着我国道路桥梁建设的飞速发展,道路桥梁的质量问题也越来越成为人们关注的焦点,最常见的就是道路桥梁产生裂缝的问题。道路桥梁出现裂缝不仅对我国交通环节以及安全造成了潜在威胁,同时还增加了道路桥梁的使用效益和风险成本,严重者还会导致桥梁垮塌。近年来不断发生的道路桥梁裂缝事件,引起了国内外专家学者的高度重视,并进行了相应的技术创新研究。防治道路桥梁产生的裂缝,要分析人为与自然因素和裂缝防治与养护的技术方法。道路桥梁产生的裂缝的成因繁多而复杂,形成的原因也是千差万别,因此在道路建设中对设计及施工质量要有足够的重视。

一、道路桥梁施工中裂缝分类

根据结构承载力的影响,我们将道路桥梁施工过程中出现的裂缝分为两种:一种是结构性裂缝,另一种是非结构性裂缝。两种裂缝因归属原因不同而会产生不同的结果。结构性裂缝是指由于外界荷载过大或桥梁的结构承载力过低而造成桥梁发生结构性裂缝。由其含义可知,造成桥梁出现结构裂缝的主要原因是由于桥梁的的刚性、延性以及强度等不足。所谓非结构裂缝指的是桥梁因外界环境变化而产生的非荷载结构变形或者混凝土因不能满足自身而发生的变形。相对结构性裂缝而言,非结构性裂缝不会对桥梁结构的整体或局部承载力产生影响,可一旦超过某一限度,会对桥梁的耐久性及美观性造成影响,甚至削弱结构承载力。

二、道路桥梁施工中裂缝产生的原因

1、混凝土原材料质量引起的混凝土裂缝

混凝土的组成主要包括:水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成,这些组成的材料的质量如果不符合要求,达不到标准,就会引发道路桥梁工程施工的过程中混凝土裂缝的形成。在混凝土的组成部分中如果骨料的质量不合格,那么,混凝土的强度会受到直接的影响,在搅拌的时候水量会增加或减少,最终会破坏混凝土的收缩性,导致道路桥梁工程施工的过程中混凝土出现裂缝。另外,我们还要想到,在混凝土的组成中,还有外加剂和掺合料的类别选择和质量选择,要预防它们和水或是骨料将结合后发生化学反应,进而发生混凝土裂缝现象。

2、工艺质量性裂缝

较低质量的施工工艺同样是产生混凝土裂缝的原因之一。在砼结构中,如果施工工艺不正确,很容易产生钢筋各个方向上的裂缝,不同的原因将会出现不同部位或者是不同走向的裂缝,并且裂缝的宽度也来自不同因素的影响。如果混凝土的保护层超过一定厚度,就会使它所承受的不同方向的钢筋对应的保护层也开始加厚,这种情况下,直接导致整个构件的高度降低,而产生垂直方向的钢筋裂缝。如果混凝土的振捣工作进行的操作不合格,会引起荷载裂缝,而不合格的操作往往包括振捣过程不均匀也不密实等。另外,混凝土的流动性能很差,这样使得混凝在硬化前很难做到充足的沉实,造成硬化后的沉实量过大,引起裂缝。还有很多由于工艺技术引起的混凝土裂缝,如对混凝土搅拌时间、运输时间的控制以及对接头部分的处理等。

3、温度性裂缝

3.1高强度日照的影响

由于桥面的板块和桥主梁以及桥墩的一面受到阳光强烈的照射,使桥梁整体受热不均匀,被曝晒的地方温度明显比其他地方的温度高,桥梁的温度呈非线性式的梯度分布结构。又因为自身对受力的约束,使得桥体局部的拉力和应力较大,引起裂缝的出现。

3.2突然降温的影响

日照和骤然降温是使桥梁出现结构温度裂缝最为常见的原因。如果正常的天气突然下大雨或者突然来冷空气,会导致桥体的表面温度骤然下降,甚至是日落都会引起结构外表温度的降低。但是桥梁的内部温度却下降的很缓慢,这样,内外温差引起的桥梁温度梯度,直接会导致桥梁结构裂缝。在对日照以及突然降温进行内力计算的时候,可以把设计规范起来,并结合实际桥梁的资料进行计算,而混凝土的弹性量则不需考虑折减。

4、收缩性裂缝

混凝土在进行施工中的浇筑任务以后,大约四小时水泥就会发生一系列的化学反应,尤其是水化反应最为激烈。在这个时候,混凝土没有达到硬化的标准,而仍然处于非硬化的状态,所以,这时的收缩形式为塑性收缩。一些骨料在下沉中会受到钢筋强烈的阻挡,加上在塑性收缩的影响下,容易形成沿着钢筋方向而生成的裂缝。混凝土的缩水性和缩干性收缩发生在混凝土硬结之后。由于硬结后的混凝土的温度会随着表层水分的蒸发而降低,进而导致其体积不断缩小。整个混凝土表面水分丢失快,而内部却相对很慢,所以,引起混凝土表面和内部的收缩性能不同,强度大小不一致,使混凝土被钢筋强烈的束缚着,而产生明显的裂纹。在混凝土的硬化中常见的另一种收缩类型就是自生收缩。它的收缩反应与外部温度没有关系,这一自生收缩是水泥同水发生的水化反应。在高温情况下最容易发生的反应就是碳化收缩,由于大气中二氧化碳和水泥容易发生一些化学反应,所以收缩变形的出现就见怪不怪了。碳化收缩的发生条件必须是极高的温度,并且它的反应强度会随着大气二氧化碳浓度的变化而变化。影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量。水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。良好的养护方法可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时间越长,则混凝土收缩越小。对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可用明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小距布置。

5、早期塑性沉降裂缝

塑性收缩缝是指新拌的混凝土在凝固过程中,因表面的水分蒸发而引起的裂缝,常见于构件的外露表面。混凝土在凝固的过程中,还尚处于流塑态,由于重力的作用,混凝土会进一步的压实,表面伴随着水分的蒸发和表面的干缩,就会在表面产生塑性沉降裂缝。例如,在混凝土浇筑几个小时之后,有时会出现长短不一、走向不规则的裂缝,这种裂缝被称为龟裂。塑性沉降裂缝的特征是一般出现在构件表面水平钢筋的上方,当保护层较弱时,裂缝可沿钢筋长度方向发展,并且钢筋直径越粗,保护层越弱,这种现象就越明显。这种现象的原因是在未凝固的混凝土中,浆体会有下沉的趋势,相应的水分就会上移,这样就会在表面形成塑性沉降裂缝,并且在水平钢筋的底部形成水分空隙。为避免早期塑性沉降裂缝的产生,就要严格控制混凝土的水灰比例,可适当添加少量粉煤灰和减水剂。在混凝土浇筑2小时以后进行二次振捣,振捣完需要将表面振实,注意振捣时间不宜过长,速度要适宜,不能过快,要保证混凝土的密实性。在养护上要注意浇筑早期避免水分的蒸发,冬季要御寒保温,夏季避免阳光直射,在竖向模版的边隙涂抹脱模剂。

三、道路桥梁施工中裂缝的防治措施

1、注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝

在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,对于温度高时,要加强对混凝土的浇水措施,对于温度低时,要加强对混凝土的表面保温措施,这样才能增加混凝土的抗裂性,降低混凝土裂缝的现象。

2、强化施工控制

规范的施工操作、合理的混凝土配合比、严格的养护和监测等对混凝土裂缝的预防有着重要的意义,强化施工控制应做到以下几点:(1)严格控制混凝土配合比。根据道路桥梁设计要求、混凝土设计强度制定科学的混凝土配合比,尤其是控制好水灰比,并选择级配合格、品质优良的砂石作为混凝土集料,尤其是控制好集料的粒径,以确保混凝土具有较好的抗裂性能;(2)强化混凝土的养护,强化混凝土的养护工作,避免混凝土在硬化过程中水分散失过多而产生裂缝,或因温度变化而产生裂缝,对此要强化混凝土表面的保湿工作、合理浇水,并结合环境条件对混凝土进行覆盖,避免温度下降过快或水分蒸发严重。

3、合理修补裂缝

3.1表面修补法

表面修补法对于混凝土表浅裂缝以及深层裂缝有着良好的修补效果,表面修补法一般通过在混凝土表面涂抹水泥浆来实现,由于这种修补方法对混凝土的承载力没有明显的影响,因而应用较为广泛。

3.2灌浆修补法

当施工中发现深度较深,对混凝土的结构完整性或者结构强度有着严重危害的裂缝时,表面修补法已经不能满足修补需要,无法改善混凝土结构强度,此时必须采取深层的修补措施,灌浆修补法值得是将灌浆材料压入混凝土裂缝,浆液硬化从而达到修补效果的做法,道路桥梁施工中常以环氧聚合物或者水泥浆作为灌浆材料,当裂缝程度十分严重时,还可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯进行灌浆修补。

3.3嵌缝法

在混凝土的裂缝处开槽,向槽内填充封堵材料的修补方法叫做嵌缝法,这种做法具有良好的修补效果,而且修补后的裂缝外观平整,有利于提升道路桥梁工程外观质量。

结束语

由于道路桥梁为露天工程,施工过程中难以避免温度的变化,加之混凝土自身性质问题,裂缝是难以完全避免的。而只要在施工中采取合理的温度控制措施、施工控制措施,并对施工中发现的裂缝进行及时修补,就能有效减少裂缝的产生,并有效控制混凝土裂缝的深度和规模,进而保障道路桥梁工程施工质量,提升道路桥梁工程的服务性能并延长其使用寿命。

参考文献

[1]代红雨.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治对策[J].交通世界(建养.机械),2013.

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关键词:道路桥梁;设计施工;裂缝;控制

伴随着我国社会经济的不断发展,道路桥梁建设规模日益扩大,混凝土是建设的主要材料。然而,在道路桥梁使用过程中,混凝土经常出现裂缝问题,不仅影响整个建筑的美观性,而且可能造成坍塌,威胁人们的生命安全。因此,解决混凝土建筑裂缝问题显得尤为重要。导致混凝土产生裂缝的原因众多,如:超负荷承载、外部温度致使其膨胀或收缩等。下文则对其产生原因及控制方法给予详细阐述。

1.道路桥梁施工中裂缝产生的原因

1.1混凝土配合比不当

道路桥梁设计施工中,混凝土进行配合时,如果其配合比不当,就会造成混凝土出现分层离析的情况,混凝土的离析就会造成上部富水泥浆层,其收缩性就会变大,引起混凝土板面出现不规则的裂缝。粉剂掺合料的使用在一定程度上也会增加混凝土的收缩,比如:粉煤灰、煤渣等,粉状材料与混凝土配合使用量越大其收缩程度也就越大。

1.2外加剂应用不当

外加剂在混凝土的使用中具有不可替代的作用,外加剂使用不当不仅会造成混凝土出现质量问题,而且还会增大混凝土的收缩。如果外加剂和水泥的适应性不好的话,就会造成水泥的假凝、泌水等状况,从而增加混凝土的收缩程度,导致混凝土构件出现裂缝等问题。有时为了能够缩短施工工期,就会在混凝土当中掺入一些早强剂,而早强剂的使用也会对增加混凝土的收缩值,造成混凝土结构构件出现开裂等情况。高效减水剂的作用是克服塌落度损失,为了能够较好的解决塌落度的损失情况,高效减水剂当中会配入一些缓凝剂,但是由于缓凝剂的种类有很多,并且部分缓凝剂也会增加混凝土的收缩值,导致混凝土板面出现开裂等问题。

1.3建筑设计问题

收缩裂缝主要出现在收缩应力比较集中的薄板版面上,在建筑的设计过程中,对建筑结构问题不够重视,并且在结构设计时没有对容易产生温度和收缩应力的不规则建筑平面的凹凸角采取相应的加强措施,所以容易出现薄板板面开裂的情况。板配筋的间距过大,特别是安歇用来抵抗负弯矩的钢筋在没有进行计算的情况下,仅仅是按照规则进行设置,从而导致在负筋末端的板面出现裂缝。如果在双向板的板角处没有配置好足够的钢筋,也容易发生裂缝等问题。由于混凝土的受力主要有混凝土和钢筋二者共同承担的,有些建筑单位为了达到房子净高的最大化,相关设计人员为满足业主要求就会把混凝土的楼板设计的很薄,使板的总体刚度下降加剧了受拉钢筋和混凝土的应力值,版面就会出现开裂等情况。

此外,冻胀也是导致道路桥梁非结构性裂缝产生的常见原因之一,在零摄氏度情况下,饱和混凝土会出现冰冻情况,混凝土中游离的水分转变为冰,体积大幅度膨胀,导致混凝土内部产生膨胀应力。混凝土凝胶孔中的水结冰后,会引起渗透压,也会加大膨胀,导致裂缝的出现。冻胀裂缝在混凝土初凝时最为严重。混凝土骨料空隙比较大,水灰比偏大,若是振捣不实,容易出现早期冻害,因此产生裂缝。

2.道路桥梁施工中裂缝的控制方法

2.1完善施工图纸设计

设计道路桥梁施工图中,应该尽可能避免产生裂缝,此为解决裂缝产生的根源性问题。道路桥梁施工以桥梁设计图纸为基础,设计期间,应该对裂缝问题加以充分考虑,有助于降低结构性突变率。所以,在设计图纸过程中,应该注重桥梁细节部分,并精准定位,避免由于收缩混凝土而导致裂缝产生。

2.2控制施工材料质量

1)采用优质改性沥青。由于桥面各个铺装层的使用功能有有所不同,这就要求混合料的比例也有所不同。为了有效解决以上裂缝问题,铺装上层可采用有着优良抗裂性能、较好热稳性能的改性沥青混合料,而铺装下层可采用稳定性高、劲度大的改性沥青混合料,进而满足桥梁高热稳性要求,提高桥梁的抗裂性和抗车辙能力。2)使用高强度的粗细集料。粗集料质量的好坏直接影响桥梁的强度与硬度。因此,选择粗集料时,尽量选择干燥、无风化及洁净,且具有良好颗粒形状的粗集料;并合理控制石料中的针片状颗粒含量,提高沥青混合料的内摩擦角,增强沥青混合料的高温稳定性。而细集料对沥青混凝土桥梁的施工也有着重要影响,最好采用人工砂作为桥梁沥青混凝土的细集料,与改性沥青有良好的粘附性。这主要是因为天然砂的质量变化较大,且与沥青有着较差的粘附性,对沥青混合料的高温稳定性会产生不利影响。3)填充料的选择。填充料适宜选择干燥、洁净的岩石。若填料选择消石灰粉或水泥时,其用量应小于填充料总量的2%。

2.3及时修补

道路桥梁一旦出现裂缝问题时,需要采取合理的手段和措施进行修补。实践中修补道路桥梁裂缝的常用方法有以下几种:1)内部灌浆修补法。该方法属于修补道路桥梁裂缝的常用方法之一,适用于修补较大的裂缝,并且修补过后的效果比较显著。为了加强修补的效果,可往内部灌浆的同时修堵和嵌缝。道路和桥梁出现出现裂缝,可先灌浆,然后在填补之后用涂抹的方式将裂口堵住,效果非常好。2)表面修补法。道路桥梁也经常会有细小的裂缝,若发生此种情况,可对混凝土表面进行处理,然后再采用修补的方式进行填补,从而使其达到防水堵漏。

3.结束语

总而言之,道路桥梁裂缝产生因素较多,需要做好多方面工作,如:要对混凝土材料进行合理检查,对有裂缝的桥梁给予及时处理,严格把好质量关,同时在条件允许的情况下,全面引进新工艺与新设备,从而打造出质量高、水平高的混凝土道路桥梁。(作者单位:廊坊盛翔道桥工程有限公司)

参考文献: