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橋梁裂縫修補方法模板(10篇)

時間:2023-07-06 16:11:37

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇橋梁裂縫修補方法,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

橋梁裂縫修補方法

篇1

Key words: bridge; cracks; causes; repair method

中圖分類號:U445 前言

在混凝土結構中,會經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。隨著時間的推移和外界的影響,混凝土的內(nèi)部構造會不斷發(fā)生變化,加上鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化等影響,小裂縫會逐漸演變成大裂縫,最終嚴重威脅人們生命財產(chǎn)的安全。因此,要準確分析好裂縫的產(chǎn)生原因,研究防治方法,保證橋梁的質(zhì)量,從而確保人們的生命財產(chǎn)安全,在給人們帶來方便的同時,更是促進了建筑業(yè)的發(fā)展。

1、橋梁施工裂縫的原因 1.1荷載引起的裂縫 荷載裂縫產(chǎn)生的原因在于施工過程中,不加限制地堆放施工機具、材料;不了解預制結構受力特點,隨意翻身、起吊、運輸、安裝;不按設計圖紙施工,擅自更改結構施工順序,改變結構受力模式;不對結構做機器振動下的疲勞強度驗算等。 1.2施工材料質(zhì)量引起的裂縫 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格,可能導致結構出現(xiàn)裂縫。砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細砂,后果更嚴重。砂石中云母的含量較高,將削弱水泥與骨料的粘結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥和拌和水用量加大,而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機質(zhì)和輕物質(zhì)過多,將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學反應,體積膨脹2.5倍。拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應有影響。 1.3施工工藝質(zhì)量引起的裂縫 與施工有關的原因,混凝土在澆筑、制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的和貫穿的各種裂縫,特別是細長薄壁結構更容易出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度產(chǎn)生原因有拌和不均勻,攪拌時間過長,澆灌速度過快,振搗不充分,接縫處理不當,保護層厚度不夠或鋼筋被擾動,模板漏漿,支撐下沉,拆模過早,初期受凍,初期養(yǎng)護不夠,硬化前受振動或加荷,預應力混凝土過早張拉或超張拉,養(yǎng)護混凝土時內(nèi)外溫差過大

1.4溫度變化引起的裂縫 橋梁結構能夠觀察到的嚴重裂縫損害,很多都是由于溫度引起的內(nèi)應力和約束應力所造成的。混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當外部環(huán)境或結構內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形受到約束,則在結構內(nèi)將產(chǎn)生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。以下情況易產(chǎn)生溫度裂縫:薄、厚構件的連接處易發(fā)生裂縫:在箱形橋梁中,當橋面板的溫度與底板的溫度有較大差別時,箱形梁腹板處容易開裂;澆注大體積混凝土時,由于產(chǎn)生水化熱,致使混凝土內(nèi)外溫度差過大,使得混凝土表面開裂;混凝土在降溫收縮時受到約束,內(nèi)部產(chǎn)生拉應力,混凝土也容易開裂。此外,蒸汽養(yǎng)護或冬季施工措施不當,混凝土驟冷驟熱,內(nèi)外溫度不均,也易導致裂縫的產(chǎn)生。

2、橋梁裂縫的修補方法

造成橋梁病害的原因是各種各樣的,這就需要我們在實際工作中針對橋梁的具體缺陷和病害進行具體分析,確定該橋存在的缺陷和病害產(chǎn)生的原因,找出影響耐久性的各方面因素,為今后延長橋梁的使用壽命奠定良好的基礎。對于橋梁的裂縫而言,要判明裂縫的種類,并進行有針對性的處理。

2.1表面封閉修補法

2.1.1表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜,在裂縫寬度有可能變動時,可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結構物上也可大面積涂抹保護膜。

2.1.2“V”形或“U”形槽口充填修補。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補的場合,可采用如下方法:在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口,然后用樹脂砂漿充填修補。填補前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片,必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。

2.1.3鑿深槽嵌補。先沿裂縫鑿一條深槽,槽形根據(jù)裂縫位置和填補材料而定,然后在槽內(nèi)嵌補各種黏結材料,如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等。

2.1.4表面噴漿。噴漿修補是在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫的一種修補方法。根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)和修補要求與條件,可采用無筋素噴漿,或掛網(wǎng)噴漿結合鑿槽嵌補等修補方法。

2.2化學灌漿法

此法可使結構重新結合為整體、阻斷空氣和水分進入梁體,避免腐蝕鋼筋。對靜止裂縫的修補,裂縫開展已基本穩(wěn)定的情況,一般以環(huán)氧樹脂等化學材料并施加低壓灌注至混凝土裂縫中。對活動裂縫的修補,處于繼續(xù)開展而未穩(wěn)定的裂縫,應在分析并控制裂縫開展使其穩(wěn)定后,方可進行修補加固。

先將結構物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進漿口及排氣孔,然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴散、膠凝固化,以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗?jié)B性的目的。

灌漿材料應具備黏結強度高、可灌性好等基本要求,一般常采用環(huán)氧和甲凝兩類材料。環(huán)氧灌漿是以環(huán)氧樹脂為主體,它的黏結力強、穩(wěn)定性好、收縮小、耐腐蝕及機械強度高,裂縫寬度在0.1mm以上時采用環(huán)氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體,它具有黏度低可灌性好、抗拉強度高等特點,常用于修補裂縫寬度在0.1mm以下的細裂縫。

灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細小裂縫漿液需要較長的膠凝時間,常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起,用灌漿機進行灌注。對于較寬的裂縫,要求漿液膠凝時間較短,常采用雙液法灌漿,此時將所用的漿分成兩大部分,用灌漿機分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。

灌漿完畢待漿液聚合固化后,即可將灌漿嘴一一拆除,并用環(huán)氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環(huán)氧樹脂水泥漿,確保封閉嚴實,并使其顏色與混凝土結構盡量保持一致。

2.3黏貼鋼板施工法

黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補的裂縫位置上,使其與原有的混凝土成為整體,從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為4.5~6mm,而混凝土與鋼板的黏結劑一般采用環(huán)氧基液黏結劑。

2.3.1注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環(huán)氧樹脂,同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。

2.3.2壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2 mm厚的環(huán)氧樹脂,然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環(huán)氧樹脂被擠出,黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡,黏結效果也好。

參考文獻

[1]吳岳雄.淺談混凝土施工裂縫的控制與預防[J].山西建筑,2007,33(4):166-167.

篇2

中圖分類號:U445.4 文獻標識碼:A 文章編號:

一、混凝土橋梁裂縫的分類及成因根據(jù)裂縫形成的原因,可將其分為兩大類。一般把由于設計、施工、選材不當,或結構所受荷載超過了設計荷載以及未預料到的事故等原因所造成的裂縫稱為結構裂縫。除上述以外的原因引起的裂縫稱為非結構裂縫。

(一)結構裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因

1.網(wǎng)狀裂縫的特點及產(chǎn)生原因。此種裂紋多出現(xiàn)于腹板上,屬表面龜裂,無固定規(guī)律,其深度不致觸及鋼筋,寬度很小(0.01~0.05mm),寬度在0.05mm時,肉眼可見,以手觸之有凸起之感。產(chǎn)生的原因主要是由混凝土梁表面與內(nèi)部收縮不均勻引起。

2.下翼緣受拉區(qū)裂縫的特點及產(chǎn)生原因。裂縫在跨中分布較密(間距約占0.1~0.2m),兩端逐漸減少,裂縫方向大致與主筋垂直,由下翼緣向上發(fā)展,至下梗肋即終止且寬度較細,一般在0.03~0.1mm之間;在動載作用下一般變化不大,經(jīng)過較長時間運營已趨穩(wěn)定。產(chǎn)生的原因:由于混凝土抗拉能力很低,梁受力產(chǎn)生撓曲變形所至。

3.橫隔板處豎向裂縫特點及產(chǎn)生原因。在梁端及腹板斷面的梁上均有發(fā)生,由棱角邊緣向上延伸;寬度0.2~0.3mm。產(chǎn)生的原因:由于偏載、扭轉(zhuǎn)(支座不平)等兩片梁受力不勻;豎直剪力及腹板厚度劇變處應力集中等。 (二)非結構裂縫的主要形式及其產(chǎn)生的原因

1.沉陷裂縫的特點及產(chǎn)生原因?;炷镣耆不?,其中的固體顆粒要緩慢下沉,并排出內(nèi)含的氣和水。此時結構物中的鋼筋、預埋件、粗骨料以及模型板都有可能阻礙混凝土的沉陷,從而沿鋼筋、預埋件和模型板邊緣出現(xiàn)短而粗的斷續(xù)裂縫。

2.塑性收縮裂縫的特點及產(chǎn)生原因。混凝土澆筑完成后,如果表面水分的蒸發(fā)速度超過內(nèi)部水分上升到表面的速度,在混凝土表面就會出現(xiàn)均勻分布的、細的、相當直的塑性收縮裂縫。只要在施工中采取相應的措施,就能減少以至消滅以上兩種裂縫。

3.收縮裂縫的特點及產(chǎn)生原因。這種裂縫在形成之初通常是很細的,寬度一般不會超過0.05mm。隨著混凝土的干縮,裂縫會逐漸加寬,直到幾個月后才趨于穩(wěn)定。要避免這種裂縫是比較困難的。如果混凝土配比不當,局部灰漿集中或水灰比過大,造成混凝土不均勻收縮,也會局部產(chǎn)生大量收縮裂縫,這種裂縫應當避免。

(三)混凝土梁產(chǎn)生裂縫的主要原因1.與材料有關的原因。水泥凝結時間不正常,水泥水化熱過大,水泥膨脹量過大,使用活性骨料,骨料風化或含泥量大,混凝土干燥收縮,混凝土沉降收縮或濾水過多。

2.與施工有關的原因。拌和不均勻,攪拌時間過長,澆灌速度過快,振搗不充分,接縫處理不當,保護層厚度不夠或鋼筋被擾動,模板漏漿,支撐下沉,拆模過早,初期受凍,初期養(yǎng)護不夠,硬化前受振動或加荷,預應力混凝土過早張拉或超張拉,養(yǎng)護混凝土時內(nèi)外溫差過大。

3.與使用環(huán)境有關的原因。環(huán)境溫差與濕度變化過大,鋼筋銹蝕、環(huán)境水的侵蝕作用,火災或表面過熱,凍脹或反復凍融作用,混凝土表面炭化。

二、混凝土橋梁裂縫的修補方法

(一)表面封閉修補法

1.表面涂抹。通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜,在裂縫寬度有可能變動時,可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料。在裂縫多而且密集或者混凝土老化、砂漿離析的結構物上也可大面積涂抹保護膜。

2.“V”形或“U”形槽口充填修補。在只用上述表面涂抹處理不能充分修補的場合,可采用如下方法:在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽口,然后用樹脂砂漿充填修補。填補前要用鋼絲刷清除鑿后已浮動的混凝土碎片,必要時可先上底層涂料然后填塞樹脂砂漿。

3鑿深槽嵌補。先沿裂縫鑿一條深槽,槽形根據(jù)裂縫位置和填補材料而定,然后在槽內(nèi)嵌補各種黏結材料,如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等。

4.表面噴漿。噴漿修補是在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫的一種修補方法。根據(jù)裂縫的部位、性質(zhì)和修補要求與條件,可采用無筋素噴漿,或掛網(wǎng)噴漿結合鑿槽嵌補等修補方法。

(二)壓力灌漿法先將結構物的裂縫或孔隙與外界封閉僅留出進漿口及排氣孔,然后將配制的較低黏度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內(nèi)并使其擴散、膠凝固化,以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗?jié)B性的目的。

1.水泥灌漿修補法。實施灌漿前應對修補部位裂縫再仔細檢查一遍,以確定修補數(shù)量、范圍、鉆孔眼位置及漿液數(shù)量。灌漿一般采用不低于42.5級的普通水泥,灌漿壓力一般為4.05×105~6.08×105Pa,漿液濃度一般不小于1.6:1(水與水泥的重量比)。灌漿加壓設備,在工程量較大時宜采用灌漿機、灌(壓)槳泵,也可采用風泵加壓。工程量不大時可用手壓泵施工,工程量特小時,可采用類似打氣筒等工具改制成的注射器施工。

2.化學灌漿法。灌漿材料應具備黏結強度高、可灌性好等基本要求,一般常采用環(huán)氧和甲凝兩類材料。環(huán)氧灌漿是以環(huán)氧樹脂為主體,它的黏結力強、穩(wěn)定性好、收縮小、耐腐蝕及機械強度高,裂縫寬度在0.1mm以上時采用環(huán)氧灌漿。甲凝灌漿是以甲基丙烯酸甲酷為主體,它具有黏度低可灌性好、抗拉強度高等特點,常用于修補裂縫寬度在0.1mm以下的細裂縫。灌漿一般采用純壓法灌漿。對于細小裂縫漿液需要較長的膠凝時間,常采用單液法灌漿。此時將所用的漿液在泵前混在一起,用灌漿機進行灌注。對于較寬的裂縫,要求漿液膠凝時間較短,常采用雙液法灌漿,此時將所用的漿分成兩大部分,用灌漿機分兩路送至灌漿孔口混合裝置再灌入裂縫。灌漿可采用單孔或群孔同時灌漿,但必須留有一定數(shù)量的排氣孔。當在長裂縫上同時布有幾個灌漿孔時,可按裂縫的深淺由下而上的順序進行灌漿。當用灌漿泵進行灌槳時,壓力一般由小至大逐步升高,達到設計壓力后,再保持壓力穩(wěn)定,直至灌漿達到一定要求(吸漿率小于0.01以min時再延緩幾分鐘)再將阻塞器上的進漿管閥門關閉,以使裂縫內(nèi)漿液在受壓狀態(tài)下膠凝固結。灌漿完畢待漿液聚合固化后,即可將灌漿嘴一一拆除,并用環(huán)氧膠泥抹平。最后對每一道裂縫表面再刷一層環(huán)氧樹脂水泥漿,確保封閉嚴實,并使其顏色與混凝土結構盡量保持一致。

(三)黏貼鋼板施工法黏貼鋼板施工法是將整個鋼板黏貼于待修補的裂縫位置上,使其與原有的混凝土成為整體,從而提高對荷載的抵抗力。用于黏貼的鋼板厚度一般為4.5~6mm,而混凝土與鋼板的黏結劑一般采用環(huán)氧基液黏結劑。

1.注入法黏貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環(huán)氧樹脂,同時排出空隙中的空氣。由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木錘隨時敲打鋼板來確定是否灌實。這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。

2.壓黏法黏貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2 mm厚的環(huán)氧樹脂,然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環(huán)氧樹脂被擠出,黏貼面之間的空氣也被排出。用這種方法幾乎不會殘留氣泡,黏結效果也好。

三、結 語總之,雖然新的橋梁裂縫檢測儀器、檢測技術及修補技術不斷出現(xiàn),但上面介紹的幾種檢測及修補方法仍是實際工程中常用的方法,許多工程實踐證明其效果較好。

參考文獻:

[1]侯林平.現(xiàn)行橋梁檢測與加固的反思[J].交通科技,2007.1.

[2]牛世久.鋼筋混凝土橋梁耐久性病害特殊檢測技術分析[J].山西建筑, 2007.15.

[3]黃軍生.鋼筋混凝土橋梁裂縫成因綜述,世界橋梁,2002.

篇3

裂縫的產(chǎn)生將直接導致混凝土結構內(nèi)部鋼筋的腐蝕,對結構物的耐久性產(chǎn)生影響,甚至影響其使用壽命,因此,加強對公路橋涵混凝土構造物裂縫調(diào)查、分析裂縫成因并及時予以修補,是橋涵構造物日常養(yǎng)護的重點,也是保證橋涵構造物正常使用年限的重要措施。

1 裂縫形成原因分析

影響混凝土結構開裂的因素是復雜的,涉及到材料使用不當、配合比設計不合理、施工質(zhì)量低劣、結構設計失誤、運營中超負荷工作以及結構物所處的自然環(huán)境不良等幾項原因。分析裂縫成因根據(jù)危害性制定相應的修補處理方式,若不經(jīng)分析或忽視原因分析就進行裂縫處理,往往會導致修補、加固無效而不得不再次修補及加固。

2 裂縫的主要危害性

裂縫對結構物危害主要表現(xiàn)在對結構強度和耐久性的降低。鋼筋混凝土結構物一旦產(chǎn)生裂縫,對本身會產(chǎn)生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入,會使裂縫部分持續(xù)擴大及劣化,造成使用性能的降低,而導致使用壽命的縮短,甚至會影響結構物的安全性。

2.1對結構強度的影響

結構物裂縫發(fā)生后,其本身的剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,并可能導致結構行為發(fā)生應力重分配,造成進一步的破壞。裂縫嚴重時,可能會使構材掉落而造成危害。

2.2對耐久性能的影響

裂縫對耐久性的影響,最主要的是加速混凝土中性化,使鋼筋腐蝕速度變快,并因漏水、滲水,造成發(fā)霉、滲斑而使得保護層剝落,而縮短結構物的使用年限。

3 裂縫修補技術

修補裂縫的目的在于使結構因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復。對于因承載能力不足所產(chǎn)生的裂縫,單純修補已很不夠,尚需進行補強加固。裂縫修補的根據(jù)是裂縫調(diào)查、原因分析及危害性評定。

裂縫修補方法主要有表面修補法,灌漿封堵法,結構加固法,混凝土置換法,電化學防護法等。目前根據(jù)裂縫部位及裂縫大小主要使用表面修補法、灌漿法、結構加固法。

3.1表面處理法

表面處理法是針對小于0.15mm的微細裂縫,采用環(huán)氧類封縫膠,涂刷于裂縫表面,達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單,但膠體無法深入到裂縫內(nèi)部。在表面防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼碳纖維布等措施。

表面處理法的施工要點是,先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛,清除表面附著污物,用水沖洗干凈,干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處,涂覆應均勻,不得有氣泡。

3.2灌漿法

灌漿法是指施加一定的壓力,將封縫膠灌入結構物內(nèi)部裂縫深部,以達到封閉裂縫,恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的。適用于裂縫寬度較大、深度較深的裂縫修補,尤其是受力裂縫的修補。主要施工程序如下

3.2.1埋設灌漿嘴

對于細而淺的裂縫,可用鋼絲刷沿縫進行表面刷毛和清潔處理,然后騎縫用環(huán)氧膠泥粘貼灌漿嘴;對于寬而深的裂縫,宜沿縫開鑿“V”槽,然后騎槽粘埋灌漿嘴;對于大體積混凝土結構上的很深裂縫,應騎縫鉆孔或斜向鉆孔至裂縫深部,然后在孔內(nèi)埋設灌漿管。灌漿盒、灌漿嘴及灌漿管設于裂縫交叉處、較寬處、端部及裂縫貫穿處等部位。

3.2.2封縫

封縫目的在于使裂縫形成一個密閉的空間。對于不鑿槽裂縫可用環(huán)氧膠泥封縫,先沿裂縫刷一道環(huán)氧樹脂基液,后抹一層環(huán)氧膠泥。對于鑿“V”型槽裂縫,可用水泥砂漿封縫,為加強砂漿與界面的粘著力,應先于槽面上刷一層環(huán)氧樹脂漿液,然后才嵌填水泥砂漿。

3.2.3密封檢查

為保證密閉縫體的密閉性及承受灌漿壓力作用,應對封縫密封效果進行檢查。辦法是,待封縫膠泥或水泥砂漿固化后,沿縫涂一層肥皂水,并從灌漿嘴向縫中通入壓縮空氣,若無冒泡現(xiàn)象,表示密封效果良好,否則應予修補。

3.2.4配制漿液

灌漿材料要求粘結力強,可灌性好,目前長使用的是環(huán)氧樹脂類膠液;膠液根據(jù)不同情況進行混合調(diào)制,稠度過大往往會使注膠的壓力也大,粘稠度大影響注膠效果,持壓時間也大影響施工進度。因此膠液的配置要結合實際情況靈活掌握。

3.2.5灌漿

啟灌之前,先接通管道,打開灌漿嘴上氣閥,用氣壓為0.2Mpa以上的壓縮空氣將管道及裂縫吹干凈。灌漿順序自下而上,由一端向另一端依次連續(xù)進行。灌漿壓力以0.2~0.4Mpa為宜,壓力逐漸升高,防止驟然加壓對管道造成破壞。

3.2.6封口

灌漿后待縫內(nèi)漿液初凝而不外流時,可拆除灌漿嘴,用環(huán)氧膠泥對灌漿孔進行封口抹平。進行灌漿封閉的縫要進行抽樣開孔檢查,以保證灌漿封閉質(zhì)量。

3.2.7灌漿質(zhì)量檢查

灌漿密實情況,一般可采用鉆芯法取樣檢查漿體的外觀質(zhì)量,測試漿體的力學性能。

3.3結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。其中粘貼鋼板包括:注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環(huán)氧樹脂,同時排出空隙中的空氣,由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實,這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2厚的環(huán)氧樹脂,然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環(huán)氧樹脂被擠出,粘貼面之間的空氣也被排出,用這種方法幾乎不會殘留氣泡,粘結效果也好,此法適用于混凝土表面平整的場合。

3.4混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換人新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.5電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)。鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。

4 預防和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的措施

雖然現(xiàn)在混凝土裂縫修補的方法越來越多,效果也越來越好,但還是要在混凝土設計、施工、運營中做到以預防為主。設計單位應根據(jù)預測的運營情況、結構物所處的環(huán)境設計出相符合使用要求的結構形式;混凝土施工中溫度控制要有具體要求,確定外加劑的品種和摻量,確?;炷潦湛s與膨脹相抵消;混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式;混凝土振搗要密實,拆模后須及時養(yǎng)護;施工過程中還應經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振;混凝土結構物運營過程中應避免超負荷工作,根據(jù)混凝土所處的環(huán)境還應做好混凝土防腐保護工作。

公路橋涵混凝土結構裂縫形式多樣,裂縫成因復雜,只有在全面調(diào)查、認真分析之后,結合實際情況,制定出經(jīng)濟、可行高效的的修補方案,精心組織施工,方能確保裂縫修補成功、保證結構耐久性及安全性。

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一、引言

橋梁結構在施工和營運使用過程中。 常常會出現(xiàn)各種不同形式的裂縫。 其中,由磚、石和混凝土構筑而成的橋梁結構物,由于磚石砌體及材料的抗拉能力較弱,稍微受拉就會產(chǎn)生裂縫。 因此,對于磚、石和混凝土結構物來說,產(chǎn)生裂縫幾乎是不可避免的。 這就需要我們對橋梁結構裂縫進行分析并及時進行加固技術處理。

二、橋梁結構常規(guī)裂縫機理分析

1.混凝土結構裂縫?;炷潦钱斀駱蛄航Y構中使用最廣泛、應用量最大的一種材料。 因為它可以配制成不同強度、不同性能和不同形狀的各種混凝土結構物,并有效好的耐久性, 除非受到侵蝕性環(huán)境的化學腐蝕或者遭到物理破壞, 混凝土幾乎具有無限的生命潛力。 但大多混凝土都是帶裂縫工作的,有的裂縫并不影響混凝土的使用,但涉及結構強度裂縫的存在和發(fā)展,將使相應部位構件的承載力受到一定程度的削弱,同時裂縫還會引起保護層剝落、鋼筋銹蝕、混凝土碳化、持久強度低等,甚至危害橋梁的正常運行和縮短其使用壽命。

2.混凝土結構裂縫的處理原則。工程實踐經(jīng)驗和理論分析說明,混凝土結構的裂縫是不可避免的,只是有些裂縫是無害的或可控制的。 如果對建筑物的抗裂要求過嚴,必將付出太大的經(jīng)濟代價,甚至無法實現(xiàn)。 科學的要求應是將裂縫的有害程度控制在允許范圍之內(nèi)。 筆者認為我國的設計規(guī)范規(guī)定的應靈活一些,對荷載產(chǎn)生的裂縫規(guī)定寬度限制,設計方法可由設計人員選取。

3.混凝土結構的微觀裂縫與宏觀裂縫。微觀裂縫的特點是細而短,肉眼不可見。一部分微裂縫存在于砂漿中;一部分存在于骨料與砂漿的界面上。 這種裂縫一般產(chǎn)生于混凝土硬化時,由于內(nèi)應力或應力流的轉(zhuǎn)向而致,它可用混凝土的構造理論加以解釋。

三、橋梁結構裂縫問題產(chǎn)生的原因

1.橋梁自身應力產(chǎn)生的裂縫。橋梁自身的應力產(chǎn)生裂縫的種類分為橋梁收縮引起的裂縫和溫度差異引起的裂縫兩大類。第一,橋梁收縮引起的裂縫問題。橋梁的收縮實際上是因為砼在進行凝固的時候內(nèi)外的收縮不均勻,導致表面上的砼所受到的拉力遠遠超過了抗拉的強度,從而出現(xiàn)了橋梁的裂縫。橋梁在施工的過程中,混凝土筑后四小時左右時,水泥水化的反應異常激烈和活躍,此時也是分子鏈逐漸產(chǎn)生和形成的關鍵時期。分子鏈形成的時候會出現(xiàn)泌水,這就說明混凝土并沒有完全硬化,這就導致塑性收縮的產(chǎn)生。另外,混凝土硬化以后,混凝土表面的泌水會逐漸蒸發(fā),溫度也會下降,這時候混凝土的體積會減小,所以會出現(xiàn)縮水干縮的情況。第二,溫度差異引起的裂縫問題。溫度差異引起的裂縫實際是砼在水泥的凝固過程中放熱、太陽光的強烈照射、電弧進行焊接時引起的溫度變化,在這些溫度的變化下,能夠引起收縮和膨脹的情況發(fā)生,導致溫度應力超過砼所能承受的強度,從而出現(xiàn)橋梁裂縫。每年的溫度均存在很大的差異,但是溫度的變化一般來說比較緩慢,對橋梁的主要影響是導致其縱向出現(xiàn)位移。橋梁的面板和主要支柱、橋身側(cè)面受到太陽的直射后,局部溫度要比其他地方的溫度高得多。這樣就導致橋梁自身受到約束,橋梁被曬的局部拉應力相對較大,這樣就出現(xiàn)了裂縫。

2.橋梁荷載作用下產(chǎn)生的裂縫。荷載裂縫一般是指混凝土橋梁在常規(guī)的動靜狀態(tài)荷載以及橋梁的次應力下產(chǎn)生的裂縫。荷載裂縫主要分為直接應力裂縫和次應力裂縫,直接應力裂縫就是指橋梁在物體的直接荷載下引起的外部應力產(chǎn)生的裂縫。這種裂縫主要是橋梁表面的荷載超過了它所能承受的應力。次應力裂縫是指橋梁在外部荷載的基礎上所引發(fā)的次生應力所產(chǎn)生的裂縫。

四、橋梁結構裂縫問題的加固技術處理

1.橋梁裂縫常見的處理方法有三種,即表面封閉修補法、壓力灌漿修補法、填充鋼板法。由于橋梁出現(xiàn)裂縫的原因各種各樣,所以處理裂縫的方法也須根據(jù)實際情況來進行判定。表面修補的具體做法是沿著混凝土裂縫的表面鋪上薄膜材料,在施工的時候?qū)⒒炷恋谋砻嬗盟⒆哟蛎?,將混凝土表面的裂縫填平。也可以采用瀝青進行修補縫合,但是這種方法的漿液很難灌入。表面修補的方法適合運用在裂縫很淺的橋梁上,即橋梁內(nèi)部并沒出現(xiàn)裂縫,基本穩(wěn)定,為了防止出現(xiàn)更大的裂縫,可以采用表面修補的方法。表面修補法可以采取將混凝土或石灰填充裂縫的方法,也可以在裂縫的表面進行抹灰的方法,這些方法非常簡單,工程不大。但是它能阻止裂縫變大,從而導致橋梁的鋼筋受到侵蝕,出現(xiàn)深層裂縫。壓力灌漿法分為水泥灌漿、石灰灌漿、化學物質(zhì)灌漿、瀝青灌漿。噴漿修補是一種在經(jīng)過處理的裂縫表面,噴射一層密實的水泥砂漿保護層,來封閉裂縫的修補方法。噴漿前,需要把結構表面的剝離部分除去。再用水沖洗清潔,并在開始噴漿之前把基層濕潤,然后再開始噴漿。水泥灌漿適合橋梁的裂縫分布不均勻的情況下使用。石灰灌漿可以通過砼中不同的壓力形成的孔眼將石灰漿灌入橋梁裂縫中。石灰的黏稠度可以根據(jù)橋梁裂縫的實際情況進行考慮?;瘜W物質(zhì)是一種新型的橋梁裂縫修補方法,它主要采用先進的化學材料修補裂縫,可以在很大程度上改變灌漿材料的性能。它的優(yōu)勢在于可以將很細的裂縫進行修補,而且操作非常簡捷,修補的效果非常好?;瘜W灌漿法現(xiàn)在已經(jīng)在橋梁裂縫的修補方面得到了廣泛的應用。填充鋼板法,就是當鋼筋混凝土構件產(chǎn)生主拉應力裂縫時,可對裂縫先進行處理之后,再在裂縫處粘結鋼板,并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘合方向應和裂縫方向垂直。

2.梁式結構加固增強技術也是加固技術處理的重要方法之一。梁式橋上部加固可以采用各種不同的方式,主要視橋梁的實際情況,承載能力的減弱程度以及今后的使用要求而異。一般來說,主要采取擴大原結構構件截面,以提高結構的強度和剛度;以新的結構代替舊的抗力不足的結構;改變原結構的受力體系,使控制截面變矩的峰值減??;對原結構施加預應力,改變原結構的受力圖式,以達到提高橋梁剛度和強度的目的。

五、結語

在橋梁工程中橋梁產(chǎn)生裂縫問題是很難避免的。不僅僅因為工程施工的原因,更重要的是自身的應力所導致的。雖然目前橋梁結構存在的裂縫問題比較普遍,但是只要在設計和施工中能認識到橋梁結構常規(guī)裂縫機理,同時采取相應的一些橋梁結構裂縫加固處理技術,裂縫問題是可以減少甚至可以避免的。在施工的過程中,充分考慮橋梁的各方面,力求做到減少橋梁裂縫的產(chǎn)生。當橋梁出現(xiàn)淺層的裂縫時,應該積極做好修護工作,避免裂縫的進一步擴大。在橋梁結構的設計中,應該進行合理的設計與預防。在原材料的購買上,應該非常慎重,將原材料的質(zhì)量放在首位。在施工的過程中,應該充分考慮施工的合理性與科學性,注重效率的同時,更應該保質(zhì)保量,嚴令禁止“豆腐渣”工程。在橋梁施工的管理上,也應該嚴格,這樣不僅可以提高橋梁的質(zhì)量,也能減少橋梁裂縫的出現(xiàn)。必須要避免因為橋梁的裂縫導致意外事故的發(fā)生,給人們的生命造成不安全隱患。

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中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:

橋梁出現(xiàn)裂縫是多種因素共同作用的結果,除了由于混凝土自身以及周圍環(huán)境的溫度變化所致外,還包括鋼筋銹蝕造成混凝土膨脹所致、荷載因素所致、基礎沉降或位移所致以及混凝土自縮所致等多種因素導致裂縫出現(xiàn)。這些因素有些因素是無法避免的,如長期高溫曝曬、混凝土自縮性等。但是有些因素卻是可以避免,如荷載因素、沉降因素等,這些因素主要在橋梁建設之初做好每一步工作,對于有效避免裂縫出現(xiàn)其作用還是非常明顯的。

1 造成橋梁裂縫出現(xiàn)的常見原因

1.1 溫度變化所致

混凝土由于造成結構的原材料或者外部因素影響的原因,非常容易出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。這也就意味著,當混凝土橋梁在不斷受到高溫曝曬時,其體積會隨著溫度的不斷升高而不斷變大,當體積膨脹到一定范圍時,內(nèi)部的應力遠遠大于結構的拉力,直接導致混凝土裂縫的出現(xiàn)。橋梁裂縫 除了長期受到高溫曝曬所致之外,很大原因還在于橋梁日常的維護和養(yǎng)護工作不到位,各種施工保護措施不當造成。

1.2 鋼筋銹蝕造成混凝土膨脹所致

混凝土內(nèi)部均含有鋼筋結構,一般而言這些鋼筋不會與外部環(huán)境有直接的接觸機會。但是,若混凝土施工方法不當或者混凝土本身質(zhì)量存在問題,那么鋼筋外層的保護層就會容易受到外部環(huán)境的侵蝕,如混凝土碳化?;炷撂蓟箐摻畋砻娴谋Wo層也就無法再保護鋼筋不受腐蝕,也就意味著鋼筋與外面空氣直接接觸,該情況下鋼筋中的鐵離子與氧以及水就會發(fā)生銹蝕反應,銹蝕到一定程度后,其產(chǎn)物體積會對混凝土產(chǎn)生影響,導致混凝土體積膨脹,當膨脹到一定程度后就會出現(xiàn)裂縫。

1.3 荷載因素所致

荷載因素指的是橋梁在施工過程中本身產(chǎn)生一種應力。該類應力出現(xiàn)的原因有:①橋梁設計過程中對荷載的計算存在錯漏、結構剛度、結構安全系數(shù)、結構受力等方面的計算與現(xiàn)實需要存在較大差距。②橋梁施工時沒有嚴格按照設計圖紙規(guī)定的施工順序進行、每一道工序的施工反復多次,造成結構出現(xiàn)振動疲勞,以致結構承載力下滑。③允許任何超載車輛通行,受到大自然在災害的影響。④維修或者補修過程中僅根據(jù)經(jīng)驗進行受力鋼筋設計,導致設置的鋼筋滿足不了現(xiàn)實需要,最后出現(xiàn)因為受力不足而拉力過大現(xiàn)象等。

1.4 基礎沉降或位移所致

橋梁混凝土由于本身性質(zhì)以及外部環(huán)境變換影響,經(jīng)常出現(xiàn)基礎沉降和位移,這些沉降和位移直接導致混凝土結構中不可避免出現(xiàn)一些超出預期的應力,當應力與混凝土結構拉力出現(xiàn)不相等時,就會導致裂縫的出現(xiàn)。

1.5 混凝土自縮所致

由于混凝土本身結構組成原因常會出現(xiàn)碳化、干縮和冷縮等幾種常見的自縮現(xiàn)象。這種自縮現(xiàn)象會在很大程度上造成混凝土體積隨著時間推移不斷縮小。當混凝土自縮現(xiàn)象不均勻且長時間出現(xiàn)自縮時,自縮引發(fā)的拉力大于混凝土抗拉力時,混凝土表現(xiàn)承受不住拉力就會就會不可避免的出現(xiàn)裂縫,專業(yè)上稱該種裂縫形式為收縮裂縫。

2 混凝土裂縫的修補方法

裂縫產(chǎn)生了,解決它的方法自然而然也隨之產(chǎn)生。隨著施工經(jīng)驗的發(fā)展,現(xiàn)在混凝土裂縫修補的方法有很多:如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

2.1 低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—粘貼注漿和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

2.2 開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫,如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為:開槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養(yǎng)護。

2.3 涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為:清掃—刮膩子—涂刷底層涂料—涂刷主層涂料—涂罩面層。

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子(混凝土修補膠:粉料=1:1.8~2.0)填充補平,待干后用砂布磨平,再進行底層涂刷(混凝土修補膠:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質(zhì)和團塊。主層涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。

這三種方法可以單獨使用,也可以同時使用。如橋梁裂縫的修補可先注漿,在涂膜封閉;而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發(fā)為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。

3 幾點體會

3.1 各種裂縫處理依據(jù)裂縫產(chǎn)生部位情況等分別對其進行處理:不影響結構正常使用的裂縫,處理時只是將裂縫填塞修補,防止水浸入及腐蝕入對鋼筋產(chǎn)生進一步銹蝕;裂縫在.2mm~0.5 mm時不再擴展,用封縫膠封堵;裂縫在0.5 mm~1.5 mm時(或更寬的裂縫),用注膠封縫處理(封縫膠及注入膠液,有專門生產(chǎn)的科研機構,目前常用北京出的TCL系列修補劑)。

3.2 凡因為荷載作用產(chǎn)生的裂縫,應該采取合理的計算模型、限制施工機具的堆放、限制超過設計荷載的重型車輛過橋等方法避免。此類裂縫或正在發(fā)展的裂縫,建議使用粘貼碳纖維布或錨粘鋼板處理。但不論用哪種方法,均需對原裂縫進行注膠封縫處理,不應出現(xiàn)只在裂縫外涂色,內(nèi)部裂縫依舊的情況。

3.3 養(yǎng)護管理期間應對混凝土橋梁的裂縫病害及時檢測,詳細記錄裂縫位置數(shù)量類型、分析原因、跟蹤觀察裂縫發(fā)展趨勢,正確判定裂縫劣化程度。

3.4 在運營管理過程中,進一步加強巡查和管理,及時發(fā)現(xiàn)和處理問題,也是相當重要的一個環(huán)節(jié)。比如,強化橋梁技術人員的培訓,增添橋梁檢查、檢測儀器設備,確保橋梁安全正常的使用。

目前,學術界對混凝土橋梁裂縫的原因有不同的觀點,只有通過正確的橋梁結構檢查,加上及時準確的分析、判斷結構的病害,采取正確的措施和方法,才是保持橋梁結構使用功能和壽命的重要手段。只有搞清楚了裂縫的機理,才能對癥下藥。所以,我們一定要要積極貫徹“建養(yǎng)并重”的方針,將橋梁的檢測、檢查、維修與養(yǎng)護、加固與改造工作列入議事日程。我相信只要施工人員本著一顆認真負責的心,嚴格按規(guī)定要求施工,嚴把質(zhì)量關。就必定能防患于未來,盡可能地降低混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)。

4 結束語

目前,大多數(shù)橋梁均為混凝土構成,由于混凝土在施工后容易受到各種內(nèi)外部因素的影響,導致在施工后一段時間內(nèi)相繼出現(xiàn)各種類型、不同程度的損害,而最為常見的就是裂縫損害?;炷翗蛄毫芽p出現(xiàn)的原因類型多樣,每一個原因都能夠在很大程度上決定裂縫出現(xiàn)時間以及損害程度,分析每一個造成混凝土橋梁裂縫出現(xiàn)的根本原因,并對這些因素采取有效且針對性的維修措施,對于提高橋梁安全將具有非常重大的作用。

參考文獻:

[1] 王繼承,嚴一清.混凝土橋梁結構裂縫成因及防治措施淺析[J].科技資訊,2009,14(05)..

[2] 孫理想.橋梁裂縫分析及修補方法探討[J].科技信息(學術研究),2008,23(29).

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近來,我國交通事業(yè)迅猛發(fā)展,公路通行能力的逐漸提高,促進了橋梁建設的不斷提高。許多人的頭腦里還存在著“只修不養(yǎng),重建輕養(yǎng)”的傳統(tǒng)觀念,忽視了橋梁的維護與管理工作,使得許多橋梁在使用過程中,由于管養(yǎng)不當,出現(xiàn)各種病害,橋梁的承載力和通行能力大大降低,甚至造成橋梁垮塌的嚴重斷橋事件。建成的橋梁經(jīng)過長期使用后,內(nèi)外多種因素會使橋梁的安全度有所下降,有大量的混凝土橋梁不同程度地出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象,橋梁的耐久性及承載能力大大下降,以致影響車輛人員的安全通行。這一問題始終困擾著廣大橋梁工程技術人員。因此,在對橋梁進行科學評估的基礎上,有必要對混凝土橋梁裂縫成因進行分析,以便于采取相應的修補措施。

在橋梁建造和使用過程中,混凝土裂縫經(jīng)常出現(xiàn)。混凝土的裂縫是由于混凝土內(nèi)部應力和外部荷載作用,以及溫度變化等因素作用下形成的。并且有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下,不斷擴展,不但會影響混凝土表面的美觀、減小鋼筋的混凝土保護層厚度,而且易引發(fā)混凝土面層剝落,加速鋼筋的銹蝕,降低混凝土的抗凍性及耐久性,嚴重時甚至發(fā)生垮塌事故,所以必須加以控制。筆者根據(jù)多年的橋梁施工、管理經(jīng)驗,談談有關橋梁混凝土裂縫出現(xiàn)的原因、預防措施和處理方法,可供橋梁工程技術人員參考。

一、裂縫形成的原因

1.設計方面

1)設計因素考慮不周。箱梁的腹板過薄,箱梁與箱梁之間未設橫隔板或者設置橫隔板數(shù)遠遠不夠,致使整體性較差,單梁受力對梁體造成嚴重的病害。2)設計計算出現(xiàn)錯誤。由于荷載考慮不周,計算錯誤等,配筋不足,形成裂縫。

2.施工方面

1) 地基基礎變形。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產(chǎn)生附加應力,超出混凝土結構的抗拉能力,導致結構出現(xiàn)裂縫。2)施工方案選擇不當。如混凝土配合比控制不嚴,計量出現(xiàn)偏差,坍落度控制不利,在混凝土澆筑時側(cè)模板不牢靠,模板走形或模板間隙不嚴密,澆筑時漏漿嚴重,混凝土表面呈現(xiàn)蜂窩麻面。

3.維護管理方面

1)長期超負荷運營。大件車、集裝車、超重車的出現(xiàn)加重了橋梁的負荷,加快了橋梁損壞的進程。另外車輛超重、超載超限現(xiàn)象已較嚴重。使得橋梁長期處于超負荷工作狀態(tài) 2) 大自然風、霜、雨、雪的侵蝕,環(huán)境污染的日益加重,造成橋梁的自身老化、破損,使得橋梁“壽命”縮短。3)養(yǎng)護不當產(chǎn)生的裂縫。冗陷、空洞、裂縫等毛病在日常養(yǎng)護中沒有及時修補,造成混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕。

二、混凝土裂縫的修補方法

裂縫產(chǎn)生了,解決它的方法自然而然也隨之產(chǎn)生。隨著施工經(jīng)驗的發(fā)展,現(xiàn)在混凝土裂縫修補的方法有很多:如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

1.低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—粘貼注漿和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

2. 開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數(shù)量不多的裂縫,如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為:開槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養(yǎng)護。

3.涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為:清掃—刮膩子—涂刷底層涂料—涂刷主層涂料—涂罩面層。

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子(混凝土修補膠:粉料=1:1.8~2.0)填充補平,待干后用砂布磨平,再進行底層涂刷(混凝土修補膠:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質(zhì)和團塊。主層涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。

這三種方法可以單獨使用,也可以同時使用。如橋梁裂縫的修補可先注漿,在涂膜封閉;而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發(fā)為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。

三、幾點體會

1.各種裂縫處理依據(jù)裂縫產(chǎn)生部位情況等分別對其進行處理:不影響結構正常使用的裂縫,處理時只是將裂縫填塞修補,防止水浸入及腐蝕入對鋼筋產(chǎn)生進一步銹蝕;裂縫在.2mm~0.5 mm時不再擴展,用封縫膠封堵;裂縫在0.5 mm~1.5 mm時(或更寬的裂縫),用注膠封縫處理(封縫膠及注入膠液,有專門生產(chǎn)的科研機構,目前常用北京出的TCL系列修補劑)。

2.凡因為荷載作用產(chǎn)生的裂縫,應該采取合理的計算模型、限制施工機具的堆放、限制超過設計荷載的重型車輛過橋等方法避免。此類裂縫或正在發(fā)展的裂縫,建議使用粘貼碳纖維布或錨粘鋼板處理。但不論用哪種方法,均需對原裂縫進行注膠封縫處理,不應出現(xiàn)只在裂縫外涂色,內(nèi)部裂縫依舊的情況。

3.養(yǎng)護管理期間應對混凝土橋梁的裂縫病害及時檢測,詳細記錄裂縫位置數(shù)量類型、分析原因、跟蹤觀察裂縫發(fā)展趨勢,正確判定裂縫劣化程度。

4. 在運營管理過程中,進一步加強巡查和管理,及時發(fā)現(xiàn)和處理問題,也是相當重要的一個環(huán)節(jié)。比如,強化橋梁技術人員的培訓,增添橋梁檢查、檢測儀器設備,確保橋梁安全正常的使用。

目前,學術界對混凝土橋梁裂縫的原因有不同的觀點,只有通過正確的橋梁結構檢查,加上及時準確的分析、判斷結構的病害,采取正確的措施和方法,才是保持橋梁結構使用功能和壽命的重要手段。只有搞清楚了裂縫的機理,才能對癥下藥。所以,我們一定要要積極貫徹“建養(yǎng)并重”的方針,將橋梁的檢測、檢查、維修與養(yǎng)護、加固與改造工作列入議事日程。我相信只要施工人員本著一顆認真負責的心,嚴格按規(guī)定要求施工,嚴把質(zhì)量關。就必定能防患于未來,盡可能地降低混凝土橋梁裂縫的出現(xiàn)。

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混凝土裂縫是道路橋梁施工中比較常見的質(zhì)量通病,直接影響了道路橋梁施工的質(zhì)量水平,同時增加了工程的建設壓力。道路橋梁施工受到諸多因素的影響,引發(fā)混凝土裂縫,進而干預了道路橋梁工程的穩(wěn)定性,全面落實混凝土裂縫控制措施,維護道路橋梁混凝土結構的穩(wěn)定性,最主要的是規(guī)避混凝土中的裂縫風險,促使道路橋梁具備穩(wěn)固的特性。

一、道路橋梁施工中混凝土裂縫的成因

結合道路橋梁的工程案例,例舉混凝土施工的裂縫原因,表明裂縫對混凝土的影響。

1、材料

混凝土屬于一種混合物料,不同物料的特征、性質(zhì)不同。例如:混凝土中的骨料,本身具有吸水的特性,主動吸收周圍空氣中的水分,導致混凝土結構吸水膨脹,占有很大的空間,道路橋梁工程中的混凝土材料,大多暴露在室外環(huán)境中,當骨料膨脹的應力大于混凝土結構本身應力時,即會引起結構裂縫?;炷敛牧显斐傻牧芽p中,還包括水泥、外加劑等,不利于混凝土的質(zhì)量保障。

2、溫度

混凝土裂縫中的溫度成因,是指混凝土結構內(nèi)外溫度的差距大,在熱脹冷縮的狀態(tài)下破壞混凝土的約束力,導致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)裂縫[1]。道路橋梁施工周期長,混凝土受到高溫、低溫等因素的影響,溫度差越大,混凝土裂縫越明顯,集中在混凝土的結構內(nèi)部,溫度造成的裂縫破壞性比較大,破壞混凝土的整體結構。

3、地基

地基在道路橋梁整體上有明顯的影響,地基支撐道路橋梁的結構載荷,如果地基不穩(wěn)定,發(fā)生變形或沉降,此時道路橋梁也會隨著地基而發(fā)生變化,促使混凝土中出現(xiàn)張拉力,干擾了混凝土的穩(wěn)定,再加上混凝土內(nèi)部鋼筋、構件的牽拉影響,就會引發(fā)嚴重的裂縫風險,嚴重時混凝土結構也會出現(xiàn)坍塌的情況,不利于道路橋梁的安全施工。

二、道路橋梁施工中混凝土裂縫的控制措施

針對道路橋梁工程中,混凝土裂縫的具體原因,提出可行的控制措施,優(yōu)化混凝土施工環(huán)境,確?;炷猎诘缆窐蛄褐械膽脙r值。

1、材料控制

控制材料是道路橋梁混凝土裂縫處理的一項根本措施,全面審核混凝土原材料的質(zhì)量,規(guī)范原材料的選擇,確保其能達到相關的標準,由此消除材料對混凝土裂縫的影響[2]。例如:某高架橋工程中,對混凝土材料提出了強化控制的方法,重點混合原材料的質(zhì)量,工程人員嚴格監(jiān)督混凝土材料的質(zhì)量,一旦發(fā)現(xiàn)有吸水膨脹的材料,立即更換,禁止投入到工程建設中,該工程選用級配優(yōu)質(zhì)的碎石,盡量減少混凝土結構中存在的控制,避免碎石之間遺漏的縫隙發(fā)生收縮,除以以外,還要控制砂石、水泥以及外加劑的質(zhì)量,該工程設計了混凝土材料審核,不僅審核原材料,而且混凝土投入應用前期,安排重復檢測,以此來維護混凝土材料的質(zhì)量。

2、溫度控制

溫度對道路橋梁混凝土裂縫的影響比較大,道路橋梁工程應該積極控制溫度因素,規(guī)避溫度造成的裂縫風險。以某道路橋梁工程為例,分析溫度控制的措施。該橋梁性質(zhì)為立交橋,雙向6車道,該橋梁工程量非常大,全面把控工程質(zhì)量。該橋梁混凝土施工集中在夏季,混凝土散熱的難度比較大,該工程將溫度控制的重點放在混凝土澆筑方面,降低澆筑厚度,加快混凝土散熱的速度,實際混凝土面積非常大,該工程在混凝土結構內(nèi)部設計了降溫管,以免熱量囤積在混凝土內(nèi)部而引起裂縫,該工程監(jiān)督混凝土降溫措施,同時設計夜間工程,復雜的混凝土工藝,選擇夜間作業(yè),待周圍環(huán)境溫度降低后,安排混凝土施工,用于緩解夏季高溫的影響,降低裂縫發(fā)生的機率。

3、地基控制

地基是道路橋梁混凝土裂縫的間接因素,但是其對混凝土裂縫的影響不可忽略。道路橋梁工程中,為了解決地基造成的混凝土裂縫問題,需要全方位的控制地基施工,強化地基的穩(wěn)定性,進而為道路橋梁混凝土施工,提出優(yōu)質(zhì)的條件,實現(xiàn)預防混凝土裂縫的目的[3]。例如:道路橋梁工程勘察地質(zhì)信息,深入分析地質(zhì)情況,設計地基加固的措施,用于防護地基變形或沉降,利用穩(wěn)定的地基,保護混凝土結構,以免地基不穩(wěn)定造成混凝土裂縫。地基控制是道路橋梁混凝土裂縫控制中的一項基礎措施,目的是維護道路橋梁混凝土結構,改善混凝土性能,防護混凝土裂縫。

4、設計控制

道路橋梁混凝土裂縫中的設計原因,對混凝土施工造成很大的干預?;炷猎O計要符合道路橋梁的根本需求,規(guī)范設計配合比,通過試驗檢測的方法,優(yōu)化混凝土設計,以免影響混凝土的設計標準。按照道路橋梁對混凝土的需求,提出設計控制的策略,如:(1)水灰比,保障水灰比的合理性,能夠維護混凝土的強度,進而強化混凝土結構的穩(wěn)定性,以免引發(fā)裂縫風險;(2)根據(jù)道路橋梁現(xiàn)場環(huán)境,調(diào)整混凝土的施工設計,特別是雨后、低溫環(huán)境下,需積極協(xié)調(diào)混凝土設計,確?;炷潦┕さ膬?yōu)質(zhì)性,符合道路橋梁的標準;(3)設計混凝土養(yǎng)護,養(yǎng)護能夠提升道路橋梁混凝土結構的性能,預防混凝土裂縫,彌補道路橋梁混凝土中的裂縫缺陷。

三、道路橋梁施工中混凝土裂縫的處理方法

道路橋梁工程建設中,針對出現(xiàn)裂縫的混凝土部分,提出幾點處理的方法,修復道路橋梁混凝土裂縫。

1、表面修補

表面修補在道路橋梁混凝土裂縫中,屬于一項及時性的修復方法,其用于修復表面或深層的裂縫,恢復混凝土在橋梁中的承載力度[4]。道路橋梁施工時,混凝土表面出現(xiàn)裂縫,可以采用水泥漿、膠泥等材料,均勻的涂抹在裂縫的位置,待水泥漿材料固化后,就能與混凝土組成整體結構,保障道路橋梁混凝土的完整性。

2、灌漿修補

道路橋梁混凝土中的灌漿修補,借助壓力泵,將修補材料泵入到縫隙內(nèi),隨著泵入材料的硬化、加固,混凝土結構逐漸密實。灌漿修補與表面修補使用的材料相同,灌漿修補不局限在混凝土表面裂縫,拓寬了混凝土裂縫修復的范圍,能夠更深層次的解決裂縫問題。

3、結構加固

結構加固處理道路橋梁混凝土裂縫時,主要是以混凝土的整體結構為主,一旦道路橋梁工程企業(yè)發(fā)現(xiàn)混凝土結構有裂縫風險時,就可以采用結構加固的方法,在整體上加固結構,輔助增加混凝土的預應力強度,體現(xiàn)預應力在結構加固中的作用。

4、嵌縫方法

嵌縫方法用于處理道路橋梁工程中的混凝土縫隙,在混凝土裂縫位置,開設一條嵌入槽,槽內(nèi)灌入止水的材料,利用止水材料密封裂縫,其對道路橋梁混凝土外觀的影響非常小,保障混凝土外觀的平滑性。

結束語:

道路橋梁工程,提高了對混凝土裂縫控制的重視性,綜合分析裂縫成因,采用可行的控制措施,同時落實裂縫處理方法,修復道路橋梁中出現(xiàn)的混凝土裂縫,保障混凝土結構的安全、穩(wěn)定,把控整個道路橋梁的建設過程,體現(xiàn)混凝土裂縫控制與處理的優(yōu)勢,滿足道路橋梁工程在混凝土質(zhì)量、安全方面的需求。

參考文獻:

[1]廖冬生.橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].江西建材,2011,03:226-227.

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現(xiàn)代社會,公路橋梁作為交通運輸?shù)闹匾獦屑~,直接影響到交通荷載以及交通的流量。當公路橋梁工程投入使用后,會因為設計的局限性以及施工中的欠缺,致使公路橋梁出現(xiàn)一些缺陷,這些缺陷難以適應不斷加劇的交通量。隨著運輸工具的不斷發(fā)展以及運輸工具負荷量的加大,公路橋梁經(jīng)常處于一種超負荷的狀態(tài),從而對交通運輸產(chǎn)生一定的隱患。對于這些隱患,應當及時采用有效的加固修復技術進行處理,否則可能造成交通運輸?shù)闹袛?,影響到市政、公路等相關部門。

一、公路橋梁缺陷成因分析

(一)公路橋梁混凝土結構表層缺陷的原因分析

1、麻面成因。在施工的過程中,模板的表面粗糙以及模板濕潤度不夠,都會造成構件表面混凝土的水分被大量吸走形成麻面。

2、蜂窩成因。在施工中,混凝土灌注缺乏必要的振搗,在分層灌注時違規(guī)操作,運輸時混凝土產(chǎn)生離析,或者模板的縫隙不夠嚴,水泥砂漿大量流失等施工不當都是造成蜂窩的重要原因。

3、露筋成因。施工過程中,鋼筋保護層位置發(fā)生移動,鋼筋與模板相互緊貼,保護層混凝土振搗不徹底是形成暴筋的主要原因。

4、磨損成因。施工中由于混凝土強度不夠,表面細料過多,在使用的過程中車輪的磨損,以及水量的沖擊等都會對表層造成一定的磨損。

5、表層整塊變形和脫落成因。公路橋梁表層整塊變形或者脫落的最主要原因是來自外界作用。

(二)混凝土結構裂縫產(chǎn)生的原因分析

鋼筋混凝土結構支撐橋梁產(chǎn)生的裂縫種類繁多。常見的有網(wǎng)狀裂痕、豎向裂痕、斜向裂痕等。造成這些裂縫和裂痕的主要原因是:

1、材料原因。在施工中水泥材料的不正常凝固,混凝土的離析,水泥的膨脹;材料中含有泥土,或者使用的材料包含了風化巖等。

2、施工技術原因。施工中對混凝土的攪拌不均勻,攪拌時間出現(xiàn)嚴重問題,水泥量和水量比列失衡,灌注順序顛倒,灌注速度過快或者過慢,施工縫隙處理出現(xiàn)問題,模板走位變形等。

3、環(huán)境原因。在施工中周圍環(huán)境的濕度、溫度變化,是造成混凝土架構裂痕的重要原因。

4、外力原因。在設計的過程中,沒有充分考慮到結構、外力因素,施工中結構物的不均勻以及結構物的下沉是造成混凝土架構裂痕的原因之一。

(三)橋梁墩臺裂縫以及成因分析

1、橋梁墩臺網(wǎng)狀裂縫成因?;炷潦湛s過程中,由于混凝土收縮干燥,或者混凝土內(nèi)部水化熱和外部氣溫的溫差,以及氣溫變化影響而產(chǎn)生的溫度熱應力是導致橋梁墩臺網(wǎng)狀裂縫的主要原因。

2、橋墩臺身的水平裂縫成因。橋墩臺身出現(xiàn)的水平裂痕通常情況下是因為混凝土灌注錯誤而造成的。

3、橋墩從下往上的上部裂痕成因。因為橋墩臺建造過程中基礎松軟而產(chǎn)生一種不均勻的下沉而造成的。

4、橋梁墩臺前墻斷裂的裂縫成因。在施工過程中,墻間的填土非常重要,如果墻間的填補出現(xiàn)問題,或者基層承載力不足,就容易引起整個墻面的下沉、外傾甚至是斷裂。

5、由支承墊石從下向上的裂縫成因。施工中墩臺帽在支承墊石下沒有加入應有的鋼筋或者是受到所能承受的壓力之外的沖擊力。

6、雙柱式橋墩下承墩臺的豎向裂縫。主要是樁基松軟,樁基下沉不均勻或者是局部受到應力造成的。

(四)公路橋梁面板缺陷原因分析

混凝土開裂、剝離,斷面受損、鋼筋露出,混凝土質(zhì)量降低,混凝土出現(xiàn)變形等。這些主要是因為構建承載力不足,荷載增大造成的,橋面板端部構件上存在缺陷,主梁支撐機構不完善,以及自然災害的影響。

二、公路橋梁修復技術和加固技術

(一)缺陷修補

1、混凝土公路橋面表層修補。對于混凝土公路橋面表層出現(xiàn)的麻面、露筋、磨損等修補方式,主要是先鏟除受損部分,再采用修補材料進行相應的修補。修補材料主要包括混凝土,水泥砂漿以及環(huán)氧樹脂等材料。混凝土修補時,混凝土的配置應當高于原混凝土配置,水和灰的比例也應當采用較小配置,在修復過程中加入適量的減水劑是必要手段。

2、公路橋梁結構裂痕修補。公路橋梁結構裂痕產(chǎn)生的原因是多種多樣的,對于裂縫的修補方法主要有常用的表面封閉方法、表面粘貼修補方法以及灌漿修補方法。前兩種方法修補裂痕只適合小面積小范圍的修補,對于出現(xiàn)的嚴重的大面積的裂痕修補,需要用第三種方法,特別是裂縫寬度超過4分之一毫米的情況下,必須要用到灌漿修補法。灌漿材料分為水泥和化學材料兩種。

3、橋梁構件設施的修補。對于橋梁面板、橋面輔助層、伸縮縫隙以及支座和排水等附屬設施的維修,其修補方法相對比較簡單。通常采用水泥砂漿以及環(huán)氧樹脂材料進行修補。

(二)公路橋梁加固措施研究

公路橋梁的加固包括很多方面,具體為以下措施:

1、橋梁主梁的加固措施。對主梁的主要加固措施分為兩種,一種是利用墩頂梁端空間對主梁進行橫向加固。第二種是橋面伸縮縫隙設置在跳梁的梁頂中心位置,講行車道鋪裝延伸搭架在挑梁上。

2、橋梁主拱圈的加固。對主拱圈的加固應當采用加大原橫系梁的橫截面,以橫隔板替代拱頂部的橫系梁,要加強橫向的整體穩(wěn)固性,使橋梁整體部分共同受力。

3、懸臂孔主梁的加固。在懸臂梁公路橋中,懸臂孔主梁的加固采用兩種方案。一是用澆筑鋼纖維混凝土的方法替換掉原來牛腿處的混凝土。在結合面上的粘貼材料要用環(huán)氧砂漿。另一種是將掛梁從兩個支點擱在主梁上改為不同方向以多個支點擱在端橫梁上。

(三)中板和臺帽裂縫的處理

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中圖分類號: K928 文獻標識碼: A

引言

公路橋梁是我國的基礎通樞紐,是維持我國的經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的重要的生命線。隨著我國的橋梁工程項目不斷增多,在建設的規(guī)模上也不斷擴大,在橋梁工程的質(zhì)量方面也就提出了更新、更高的要求。

一、橋梁施工中裂縫出現(xiàn)的主要原因

1、混凝土沉降的因素

混凝土會由于重力的因素,使得混凝土中一些較重的顆粒石子下沉,而水泥漿會出現(xiàn)上浮的現(xiàn)象,一些模板和鋼筋會對顆粒的下沉有一定的約束,使得混凝土內(nèi)部不平衡,就會形成裂縫。在混凝土強度增長過程中或未達到設計使用狀態(tài)時,混凝土的支撐結構若出現(xiàn)一些不同程度的上升、下沉或水平方向的偏移,就會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)附加應力,當附加應力大于混凝土的抗拉強度時,就會出現(xiàn)裂縫,從而影響工程質(zhì)量和進度。

2、溫度造成的裂縫

現(xiàn)階段橋梁所使用的材料為鋼筋混凝土材料,而混凝土的材料特性之一是溫度傳導速度慢,而混凝土在構建的過程中,外界溫度發(fā)生變化時會發(fā)生熱脹冷縮,引起變形,而內(nèi)外溫度變化的不協(xié)調(diào)會導致混凝土內(nèi)外變形不一致,進而在結構內(nèi)部產(chǎn)生一定的拉力。當混凝土構件中的拉力值超過了混凝土材料本身所具有的抗拉強度時, 就會導致橋梁產(chǎn)生裂縫。由于溫度原因所導致的橋梁裂縫,區(qū)別于其他裂縫最為主要的一個特征是其會因為溫度的高低進行擴張或合并。導致溫度產(chǎn)生變化的原因主要包括以下兩個方面。

(1) 材料內(nèi)部水化熱的施放

在進行道路橋梁的施工時,混凝土澆筑厚度超過了2.0m時,因為混凝土中水泥在澆筑的過程中會進行水化放熱,其內(nèi)部溫度就會升高,而外部溫度遠遠低于內(nèi)部,這就造成了內(nèi)外溫度差,從而導致道路橋梁的表面因溫度應力差出現(xiàn)裂縫。

(2) 外界溫度變化

如在進行蒸汽養(yǎng)護時,由于混凝土在蒸汽養(yǎng)護時溫度非常高,而一旦蒸汽養(yǎng)護停止了一段時間,冬天寒冷的空氣就會導致混凝土溫度驟然下降,形成內(nèi)外溫差,從而容易造成裂縫。

3、施工材料質(zhì)量問題引起的橋梁裂縫

施工材料的質(zhì)量直接決定著橋梁的建設質(zhì)量,不合格的施工材料會直接影響橋梁的正常使用?;炷林饕怯伤唷⑸匙?、石子、摻合料和外加劑拌合而成的,作為橋梁施工最主要的原材料,如果混凝土的質(zhì)量不過關,將會給橋梁施工帶來巨大的安全隱患。比方說,作為混凝土的組成材料之一,沙子的質(zhì)量至關重要,不同的質(zhì)量等級,與之對應的水泥和拌合水用量的多少也會不同,混凝土的強度和收縮抗壓能力都會受到影響,如果在施工中使用粒徑過小的不符合標準的特細沙,在橋梁在施工過程中就會出現(xiàn)大量的裂縫,對整個橋梁的施工質(zhì)量造成影響。另外礦石中云母的含量也會對水泥和骨料的粘結力產(chǎn)生一定的影響,混凝土的強度也會因此受到一定程度的影響。

二、防止橋梁施工中裂縫出現(xiàn)的措施

1、改善混凝土的日常養(yǎng)護

做好混凝土日常的養(yǎng)護工作對于維持橋梁質(zhì)量是至關重要的,隨著橋梁使用年限的增長或是溫度的急劇變化,橋梁的損壞程度會不斷加深,尤其是混凝土橋面,要及時的對橋面進行檢測,并采取適當?shù)男蘩泶胧?。在橋梁施工過程中,應該對混凝土維護工作予以重視,及時對混凝土表面進行清理,防止混凝土處于不利的環(huán)境條件下,有效的保護混凝土內(nèi)部結構,保證工程使用壽命。

2、對溫度進行控制

由于橋梁本身形態(tài)很大,大氣溫度又很難控制,因此大氣溫度對橋梁溫度的影響很難改變。但是大氣溫度的變化過程比較緩慢,保證混凝土的強度,就可以有效避免裂縫產(chǎn)生,做好溫度監(jiān)測工作,對于氣溫變化較大的情況采取一定的保溫措施即可,例如在氣溫驟降時,為了避免混凝土橋面溫度急劇變化需要進行保溫。對于橋梁溫度的控制主要是在混凝土的澆筑階段,參考混凝土的標準澆筑方法,澆筑的時候合理降低澆筑速度,增加澆筑面積,在混凝土內(nèi)鋪設冷水管,澆筑過程中用通水的方式維持混凝土結構的溫度相對穩(wěn)定。

3、選擇合適的混凝土材料

在進行水泥的選擇時,要考慮到水泥的水熱化程度,盡量選取水熱化低的水泥材料,并且限制水泥的單位用量,降低混凝土骨料的溫度,采取合理有效的散熱措施,以縮小溫差,有效預防裂縫的生成。橋梁工程所用的粗骨料應是堅硬的碎石子,在不同的橋梁該工程中,根據(jù)鋼筋的不同來選取不同粒徑的粗骨料,為了保證粗骨料的質(zhì)量,在采購時要對粗骨料進行堿活性監(jiān)測。在橋梁工程中,一般選取的細骨料的粒徑小于5毫米,一般采用河沙,不應使用海砂。對于級配高且顆粒中不含其它雜質(zhì)的粗骨料來說,在使用前也要進行檢驗,確保工程質(zhì)量。一般使用的拌合水中會含有一些有害物質(zhì),如糖類、游離酸類、鹽類等,會影響水泥的硬化,所以需要選擇合適的拌合水。在混凝土澆筑過程中,也可以根據(jù)外加劑的特點來選擇合適的外加劑。水泥在混凝土結構中起著重要作用,在橋梁施工過程中要選擇耐久性強,擬合性強的水泥,提高混凝土結構的堅固性。在混凝土配合比配制時,要考慮到影響混凝土結構的各種因素,選擇合適的配合比,降低出現(xiàn)裂縫的幾率。

4、做好裂縫修補工作

(1)做好不同裂縫狀態(tài)下的修補工作

根據(jù)實際的裂縫狀況,裂縫修補可分為活動與靜止裂縫修補兩種,其中,靜止裂縫的修補辦法為:裂縫寬度在0.3mm以內(nèi)時,對于混凝土淺層,可使用水泥漿液或者環(huán)氧樹脂漿液進行表面封閉,而對于深層混凝土修補,則可使用低粘度的環(huán)氧樹脂漿液或者甲基丙烯酸脂漿液來澆灌;當裂縫寬度在0.3mm-1mm之間時,可采取環(huán)氧樹脂漿液的方法進行灌注;當裂縫寬度在1.0mm以上時,對裂縫修補之前,要先在裂縫表面位置進行水泥漿界面劑的涂刷,同時,應用微膨脹的水泥砂漿液來修補。而活動裂縫的修補辦法為:為防止裂縫進一步裂開,可采取靜止裂縫的修補法來修補裂縫,當活動裂縫不能用靜止裂縫法來修補時,可對混凝土結構進行限制,防止其變形,并用柔性材料處理裂縫。

(2)表面裂縫修補技術

在混凝土的裂縫修補中,表面裂縫修補是常用的修補技術,主要為表面涂漿,也就是在混凝土的裂縫表面進行水泥漿涂抹。對于一些橋梁工程,為了滿足工程防腐的需求,可用環(huán)氧膠泥來涂抹表面,并在涂漿之后進行刷漆處理?;炷帘砻娴男扪a工作結束后,混凝土有時因應力原因會出現(xiàn)再開裂問題,為了保證混凝土裂縫的修補工作順利完成,可將玻璃纖維布粘附于裂縫表面。

(3)灌漿法與嵌縫法工藝

對于橋梁工程來說,當裂縫危及橋梁結構時,再用表面修補就無法有效彌補裂縫了,這時可采取灌漿法來處理裂縫,灌漿法主要是指把漿質(zhì)料運用真空壓力設備壓到裂縫當中,當漿質(zhì)料硬化之后,為防止裂縫,使其具有密封性能,會與混凝土形成穩(wěn)定的結構整體。在裂縫修補技術中,嵌縫法是比較有效的,為有效封堵裂縫,可在裂縫位置開槽,并向槽內(nèi)進行止水材料填充,這種修補技術可使裂縫外觀更為平滑。

(4)結構加固法與密封檢查

對于道路橋梁來說,有些裂縫不僅影響橋梁外觀,還會影響混凝土的結構性能,使得橋梁使用壽命縮短,為了規(guī)避這種裂縫問題,可運用結構加固的方法加固混凝土,通常結構加固的方法主要包含支點、預應力加固及加大截面面積等,以確?;炷恋募庸萄a強。在裂縫封閉之后,可在裂縫處涂上層肥皂水,由灌漿嘴進行空氣通入,若存在漏氣位置,就對其進行修補,若無漏氣現(xiàn)象就可判斷為合格。而封口完成后,可采取空氣壓縮法來檢查灌漿的密實度,在修補中,一旦發(fā)現(xiàn)問題,就及時進行補救,以確保裂縫修補的有效性,延長橋梁的使用壽命。

結束語

在橋梁施工當中,為了延長橋梁的使用壽命,加強裂縫問題的關注是必要的,其直接影響橋梁整體的施工質(zhì)量與應用性能。為了有效防控裂縫問題的出現(xiàn),在設計階段,要做好荷載設計和應力計算工作;在施工階段,應嚴格按照施工圖紙和施工規(guī)范進行施工,亦應加強對混凝土材料及其配合比控制,提升混凝土的施工質(zhì)量,同時,加強混凝土施工工序與養(yǎng)護的管理和監(jiān)控工作,確保橋梁的整體質(zhì)量;在使用階段應及時進行混凝土的維護和清理工作,保證使用壽命。針對出現(xiàn)的裂縫問題,要采取合理的裂縫修補工藝進行及時修補,以確保橋梁工程的使用壽命。

參考文獻

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一、橋梁施工中混凝土裂縫成因研究

橋梁工程屬于交通設施的重要組成部分,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,對橋梁施工質(zhì)量提出了越來越高的要求?;炷亮芽p屬于橋梁施工中常見病害問題,其危害較大,嚴重會影響橋梁應用功能,降低其使用年限,影響過往車輛人員安全性。橋梁施工中混凝土裂縫成因較多,主要可以分為以下因素所引起的裂縫:

(一)溫度變化引起混凝土裂縫

在橋梁工程中,混凝土應用量較大。然而混凝土本身具有著熱脹冷縮的特性,當混凝土外部環(huán)境溫度或混凝土結構內(nèi)部溫度出現(xiàn)較大變化時,混凝土會產(chǎn)生變形,變形受到約束,則會在混凝土結構內(nèi)部產(chǎn)生一定拉應力,當其拉應力超出混凝土設計極限抗拉強度時,則會產(chǎn)生混凝土裂縫,即溫度裂縫。

(二)收縮引起混凝土裂縫

收縮引起混凝土裂縫即收縮裂縫,主要是混凝土在收縮過程中其體積出現(xiàn)變化所引起的裂縫問題,主要分為塑性收縮裂縫與干縮裂縫兩種形式。其中塑性收縮裂縫主要發(fā)生于混凝土初凝之后混凝土養(yǎng)護作業(yè)之前,在此階段中,混凝土內(nèi)部水化反應強烈,其水分蒸發(fā)較快,出現(xiàn)泌水問題,失水量較大,混凝土結構收縮。在收縮過程中,混凝土表層受到來自于混凝土內(nèi)部模板、鋼筋及混凝土的限制及制約,受拉應力影響在混凝土表面出現(xiàn)不均勻裂縫。干縮裂縫發(fā)生于混凝土硬化前后,在此階段,混凝土表面水分蒸發(fā)速度較快,內(nèi)部水分蒸發(fā)較慢,導致混凝土表面收縮量較大,混凝土內(nèi)部收縮量較小,受內(nèi)部混凝土結構約束,混凝土表面受到拉應力,一旦拉應力超出混凝土表面最大抗拉強度時則會產(chǎn)生干縮裂縫。

(三)鋼筋銹蝕引起裂縫

在橋梁混凝土施工中,如混凝土施工質(zhì)量較差,或混凝土保護層設計厚度不足,二氧化碳對混凝土保護層進行侵蝕碳化并侵蝕到鋼筋表面,受二氧化碳等因素影響,鋼筋附近混凝土堿性較低,受氯化物影響,導致鋼筋鐵離子含量增加,破壞鋼筋表面養(yǎng)護膜。鋼筋鐵離子與混凝土內(nèi)水分及氧氣出現(xiàn)銹蝕反應,銹蝕物體積增加,對周邊混凝土產(chǎn)生膨脹力,從而導致混凝土剝離與開裂,沿鋼筋方向產(chǎn)生裂縫。

除了以上幾點以外,引起橋梁混凝土的裂縫還包括沉降引起裂縫、凍脹引起裂縫、荷載引起裂縫等,此外,橋梁混凝土原材料質(zhì)量、配合比設計、施工質(zhì)量及養(yǎng)護措施是否合理,均關系著混凝土是否會產(chǎn)生裂縫。

二、橋梁施工中裂縫控制措施

為保障橋梁施工質(zhì)量,應采取措施進行裂縫控制。綜合考慮橋梁施工混凝土裂縫成因,提出以下裂縫控制措施:

(一)加強溫度控制

在橋梁混凝土施工中,應保證橋梁混凝土原材料質(zhì)量,選擇低水熱化水泥,優(yōu)化混凝土配合比,在保證混凝土整體性能的基礎上,降低用水量,在混凝土集料中摻入一定量的添加劑,如減水劑等;在混凝土拌合作業(yè)時,應合理控制原材料拌合溫度,如原材料溫度較高,則應對原材料采取灑水降溫措施,如對碎石集料進行降溫,降低混凝土拌合溫度及混凝土澆筑作業(yè)時溫度。橋梁工程在夏季施工,外界環(huán)境溫度較高時,應降低橋梁混凝土分層澆筑厚度,充分利用澆筑層面積進行散熱;為實現(xiàn)混凝土澆筑施工溫度控制,可以在混凝土內(nèi)部敷設降溫水管,從而對混凝土溫度進行有效控制。為降低橋梁施工裂縫,在橋梁施工作業(yè)中,應合理安排施工工序,有效控制施工時間。應優(yōu)先選擇高性能混凝土,提高混凝土抗裂性能。在橋梁施工中,塑性沉降裂縫較多,針對這種裂縫應做好基礎處理,合理布置支架,通過面積法進行支架表面受力測定,應用預壓方式以降低支架非彈性變形問題。合理摻入化學添加劑,如減水劑的應用可以有效避免泌水,有利于混凝土二次抹面;針對塑性收縮裂縫,應做好混凝土養(yǎng)護措施,通過覆蓋麻袋或葦席濕潤以降低混凝土表面水分蒸發(fā)過快。溫度裂縫屬于混凝裂縫最主要裂縫,應加強溫度控制,充分保障混凝土施工質(zhì)量。

(二)加強橋梁混凝土施工控制

在橋梁混凝土施工時,應按照橋梁施工實際要求確定混凝土配合比,嚴格控制水灰比及水泥用量,發(fā)揮監(jiān)理單位作用,保障其材料及配合比滿足橋梁施工要求。在混凝土施工中,采取分層澆筑分層振搗施工工藝,保證分層厚度合理,振搗密實。重視混凝土施工養(yǎng)護工作,尤其是在高溫環(huán)境中,通過濕潤養(yǎng)護措施,可以有效降低混凝土溫度裂縫及干縮裂縫,控制裂縫產(chǎn)生。

(三)橋梁混凝土裂縫修補措施

針對橋梁施工中已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫問題,其裂縫控制應采取修補措施進行處理。常見的裂縫修補措施主要包括表面修補法、灌漿及嵌縫封堵法、結構加固法等。其中表面修補法屬于一種常見的修補措施,在處理對混凝土結構承載能力不存在影響的表面裂縫及深層裂縫中較為適用,主要處理方法為:選擇水泥漿、環(huán)氧材料等涂抹于裂縫表面,以實現(xiàn)裂縫修補目的;灌漿及嵌縫封堵法,在處理對混凝土結構存在影響的裂縫中應用較為廣泛,通過壓力設備,將水泥漿、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等膠結材料壓入到混凝土裂縫中,最終實現(xiàn)封堵加固目的,其處理效果較好;如橋梁混凝土裂縫對混凝土結構性能存在較大影響時,應采取加固措施,如預應力法加固、粘貼鋼板加固、噴射混凝土補強加固等措施。采取修補措施,實現(xiàn)橋梁混凝土控制,保障橋梁運行安全性及效益。

結 語

在橋梁工程施工中,為保障橋梁工程施工質(zhì)量,實現(xiàn)橋梁工程效益,應采取措施有效控制橋梁混凝土裂縫。在分析橋梁施工中裂縫成因的基礎上,提出加強溫度控制、加強橋梁混凝土施工控制、采取橋梁混凝土裂縫修補措施,以實現(xiàn)橋梁混凝土裂縫控制。實踐證明,保障混凝土材料質(zhì)量,優(yōu)化混凝土配合比,按照規(guī)范進行混凝土施工,保證澆筑及振搗效果,重視混凝土后期養(yǎng)護,嚴格控制混凝土內(nèi)外溫差,可以有效控制混凝土裂縫,實現(xiàn)橋梁工程整體效益。

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