淺析公路橋梁混凝土裂縫

高凡

摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，混凝土用量的逐年增加，中國(guó)的混凝土用量已經(jīng)占全世界的一半以上，因此不斷提升混凝土廣泛應(yīng)用和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)耗材術(shù)水平，有助于產(chǎn)業(yè)推動(dòng)，抵御災(zāi)害、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境等。

關(guān)鍵詞：公路橋梁 混凝土 裂縫

混凝土裂縫是建筑工程的常見病害之一，它不僅影響建筑物的美觀，還會(huì)影響建筑物的正常使用，嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)建筑物的安全構(gòu)成威脅。

1 公路混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因

①溫度引起裂縫。裂縫產(chǎn)生的原因是因?yàn)榛炷了褂玫脑牧鲜艿酵饨绲挠绊懚a(chǎn)生。②溫度變化引起收縮。裂縫產(chǎn)生的原因是混凝土澆筑后，早期強(qiáng)度表面沒有被及時(shí)覆蓋，混凝土表面水分蒸發(fā)過快所造成的。③路面厚度不合理。從眾多道路的實(shí)際情況來看，無論采用的是不是標(biāo)準(zhǔn)軸載，路面實(shí)際承受的當(dāng)量軸次都高于設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸次，由此容易產(chǎn)生裂縫。④施工裂縫在混凝土早期裂縫中，其成因包括：其一震搗不夠，拆模過早。其二先期施工的混凝土板塊通車后，影響新澆筑的板塊，產(chǎn)生震動(dòng)裂縫。⑤干縮裂縫。混凝土在硬化的過程中，由于水泥水化生成物的體積比原來物質(zhì)的體積小，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度，從而產(chǎn)生干縮裂縫。⑥材料質(zhì)量。原材料質(zhì)量引起的裂縫混凝土所采用材料的質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。⑦后期養(yǎng)護(hù)影響。水泥混凝土路面的后期養(yǎng)護(hù)對(duì)早期強(qiáng)度增強(qiáng)和預(yù)防收縮裂縫極為關(guān)鍵，良好的養(yǎng)護(hù)能夠有效的減少裂縫的產(chǎn)生。

2 公路橋梁中常見的裂縫

第一收縮引起的裂縫。其一塑性收縮；在施工過程中，受水化反應(yīng)的影響，發(fā)生泌水現(xiàn)象，同時(shí)水分快速蒸發(fā)，因失水導(dǎo)致混凝土收縮。其二縮水收縮，或稱干縮。由于混凝土的表層和內(nèi)部在水分損失方面存在一定的差異，混凝土表面要承受一定的拉力，當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度小于表面混凝土的承受拉力時(shí)，在混凝土的表面產(chǎn)生收縮性裂縫。其三自生收縮。該類型的裂縫主要發(fā)生在混凝土硬化過程中，在水泥與水發(fā)生水化反應(yīng)時(shí)，混凝土便會(huì)出現(xiàn)自生收縮。其四炭化收縮，是指二氧化碳與水化物發(fā)生反應(yīng)形成的收縮變形。

第二荷載引起的裂縫，主要包括：直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫。產(chǎn)生直接應(yīng)用裂縫的原因包括：其一施工階段，對(duì)施工使用的機(jī)具、材料等不加限制。其二使用階段，超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋。產(chǎn)生次應(yīng)力裂縫的原因包括：其一在外荷載的作用下，沒有考慮結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀況與常規(guī)計(jì)算之間的差異，導(dǎo)致某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。其二在橋梁結(jié)構(gòu)中需要鑿槽、開洞、設(shè)置牛腳等，難以用準(zhǔn)確的圖式在常規(guī)計(jì)算中進(jìn)行模擬計(jì)算。

第三施工工藝質(zhì)量引起的裂縫。該裂縫常見的有：①混凝土保護(hù)層過厚，使承受負(fù)彎矩的受力筋保護(hù)層加厚，形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。②混凝土振搗不密實(shí)、不均勻，造成鋼筋銹蝕。③澆筑混凝土過快，混凝土硬化前沉實(shí)不到位，在澆筑后出現(xiàn)裂縫。④攪拌、運(yùn)輸混凝土的時(shí)間過長(zhǎng)，在混凝土體積上出現(xiàn)收縮裂縫。⑤分層或分段澆筑混凝土?xí)r，接頭部位處理不好，出現(xiàn)裂縫。⑥混凝土早期受凍，使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋。⑦拆模過早，混凝土強(qiáng)度不夠，在自重或施工荷載作用下構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。

3 裂縫修補(bǔ)技術(shù)

其一表面處理法。表面處理法是針對(duì)小于0.15mm的微細(xì)裂縫，采用環(huán)氧類封縫膠，涂刷于裂縫表面，達(dá)到恢復(fù)其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補(bǔ)方法。

其二灌漿法。主要施工流程為：①埋設(shè)灌漿嘴。對(duì)于細(xì)而淺的裂縫，可用鋼絲刷沿縫進(jìn)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(duì)于大體積混凝土結(jié)構(gòu)上很深的裂縫，應(yīng)騎縫鉆孔或斜向鉆孔至裂縫深部，然后在孔內(nèi)埋設(shè)灌漿管。②封縫。封縫目的在于使裂縫形成一個(gè)密閉的空間。對(duì)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。③密封檢查。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(yīng)予修補(bǔ)。④配制漿液。灌漿材料要求粘結(jié)力強(qiáng)，可灌性好；膠液根據(jù)不同情況進(jìn)行混合調(diào)制，稠度過大往往會(huì)使注膠的壓力也大，粘稠度大影響注膠效果，持壓時(shí)間也大大影響施工進(jìn)度。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。⑥封口。灌漿后待縫內(nèi)漿液初凝而不外流時(shí)，可拆除灌漿嘴，用環(huán)氧膠泥對(duì)灌漿孔進(jìn)行封口抹平。⑦灌漿質(zhì)量檢查。灌漿密實(shí)情況，一般可采用鉆芯法取樣檢查漿體的外觀質(zhì)量，測(cè)試漿體的力學(xué)性能。

其三結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。

其四混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法。常用的置換材料：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。

其五電化學(xué)防護(hù)法。電化學(xué)防腐是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)。

總而言之，混凝土施工裂縫是不可避免的，對(duì)有外觀缺陷的混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，將在混凝土施工中成為一項(xiàng)必不可少的施工工藝。相應(yīng)的了解混凝土裂縫原因，采取行之有效的手段控制混凝土裂縫的產(chǎn)生，對(duì)混凝土外觀質(zhì)量的好壞將具有決定性的作用。

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