摘要:目前我國橋梁混凝土領域中,結構裂縫問題已經成為一個相當普遍的質量問題,它已影響到人們正常的生產與生活,給我們的人身安全與橋梁壽命埋下安全隱患。并一直困擾著大批工程技術人員,也是一個需要迫切解決的技術難題。本文分析了混凝土橋梁施工裂縫的成因,探討了裂縫的防治對策。
關鍵詞:橋梁;施工裂縫;成因;解決對策
1、前言
橋梁施工過程中,很容易出現裂縫。裂縫的出現不僅僅影響工程質量甚至會導致橋梁垮塌。混凝土開裂經常困擾著我們橋梁工程技術人員。其實,如果采取有效的施工措施,很多裂縫是可以克服和控制的。為了盡量避免工程中出現危害較大的裂縫、少出裂縫,本文盡可能對混凝土橋梁在施工過程中產生裂縫的原因作較全面的分析、總結,以方便施工中做出行之有效的控制辦法,保證工程的質量。
2、橋梁施工裂縫種類殛形成原因
橋梁施工裂縫問題就是混凝土的開裂問題,其劃分依據從本質上來講是依照裂縫的成因來進行具體劃分,不同成因下所形成的混凝土裂縫對于橋粱的結構、質量等所產生的影響也在在差異。般情況下,混凝土裂縫可以分成結構性裂縫和非結構性裂縫兩種。前者是受力裂縫,即荷載引起的裂縫。橋梁施工中混凝土裂縫的出現通常是由于荷載、溫度變化、凍漲、工程材料質量、施工工藝等各種因素而造成的,這些都是非結構性裂縫。不同因素所產生的裂縫對于橋梁施工的整體影響各不相同,扣都應當引起施工人員及橋梁檢修人員的注意。
2.1荷載引起均裂縫
荷載引起的裂縫是指橋梁往常規荷蛾包括活荷載和靜特戡直接和間接影響下產生的裂縫。荷載引起的直接應力產生的裂縫,主要有結構的不合理、安牟系數不夠、剛度達不到等等,而施工階段會出現材料的亂堆亂放,不合理的施工導致的受力改變等。間接影響下產生的裂縫就是局部的心力集中引起的裂縫,比如結構開孔、設置牛腿等造成的應力突變,應力的重分布導致混凝土的開裂。
2.2溫差裂縫
混凝土在硬化過程,由于混凝土內部和表面的散熱條件不同,表面和內部形成溫度梯度造成溫度變形和溫度應力,內部和外部的變形不一致就會導斂混凝土的開裂。在某些大跨徑橋梁中,溫度應力可以達到甚至超出活荷載應力,溫差造成的裂縫不容小視。
2.3混凝上收縮引起的裂縫
收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發生的體積變化,它主要包括塑收縮和干縮。塑性收縮裂縫主要發生在初凝開始,水分急劇蒸發,骨料在白重作用下下沉,鋼筋的制約,這是在混凝土淌未硬化階段,成為塑性收縮。干縮裂縫則多發生在混凝土硬化后,此叫餛凝土表層水分散發陜,內部散發慢,閑此產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮。農而收縮受到內部的約束致使表而混凝土承受持力,當表面混凝土受到的拉應力超過其抗持強度叫,就會產生收縮裂縫。
2.4凍脹裂縫
混凝土材料跟制材有很大差別,其不均勻密實性導致內部空隙率的影響非常人,內部空隙在有水和無水時的差別對混凝土強度影響迥異。在冬季寒冷氣候條件下,若不采取保溫措施會產生凍脹裂縫。
2.5施工工藝引起的裂縫
施工工藝是否合理,直接導致混凝土澆筑過程中各種裂縫的出現。混凝土保護層過厚,或亂踩已綁扎的上層制筋,使承受負彎矩的受力筋保護層加厚,導致構件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直的裂縫。混凝土在澆筑時,硬化前沒響允分的沉淀,導致硬化后沉實過大,容易產生裂縫。混凝土在澆筑過程中振搗不密實、不均勻,出現蜂窩、空洞,導致鋼筋銹蝕或其他荷載裂縫產生。混凝土的坍落度過低,會在硬化后形成不規則的裂縫,這主要是和運輸、攪拌時由于水分的缺失造成的。灌凝土初期養護時襲而干燥,而內部潮濕.使得混凝土與大氣接觸的表面出現不規則的收縮裂縫。水灰比的加大,容易導致混凝上凝結硬化時收縮量增加,使得混凝土出現不規則裂縫。混凝土分層或分段澆筑時,接火部忙處理不好,易在新舊混凝上和施工縫之間叫出現裂縫。混凝上早期受凍,使構什表而出現裂紋,或局部剝落,或脫模后出現空鼓現象。施工時模扳強度不夠,在澆筑時側壓力作用上發生變形,產生與模板變形一致的裂縫。另外就是拆模過早,混凝土還沒達到一定強度,在自重或其他荷載作用下變形,產生裂縫。
3、有效預防治理橋梁施工裂縫對策
3.1修補表面方式
修補表面方式為橋梁施工裂縫治理的常用、常見方法,較多用于對橋梁結構與穩定承載力不產生顯著影響的處理深井裂縫與表面裂縫中,處理實踐方式為在形成裂縫方位表面進行環氧膠泥、水泥漿的涂抹,或位于混凝土表面刷涂瀝青與油漆等防腐材料。在防護橋梁裂縫階段,我們可粘貼玻璃纖維布于橋梁表面混凝土中,進而有效預防各類影響作用引發的混凝土持續開裂現象,實現科學加固作用。
3.1嵌縫、灌漿防護封堵方式
嵌縫、灌漿防護封堵方式主體用于預防治理對整體性橋梁工程產生影響的各種類裂縫,或對防滲有要求的橋梁裂縫進行良好修補。在實踐防護中我們可利用壓力設備壓入膠結材料于混凝土裂縫位置,等到膠結材料發生凝固后便會同混凝土構成一個整體,進而實現加固封堵混凝土的科學目標。一般來講常用膠結材料包含環氧樹脂、水泥漿、聚氨酯、甲基丙烯酸酯材料等。在封堵處理實踐中我們還經常會用到嵌縫方式,其操作具體方式為順著出現混凝土裂縫的方位進行鑿槽,位于槽中填嵌止水塑性材料進而令裂縫封閉。一般塑性材料經常用到塑料油膏、聚氯乙烯塑性膠泥、丁基橡膠材料等,而止水剛性材料則為水泥砂漿聚合物等。下圖為橋梁結構裂縫的主要加固方法。
3.3有效控制溫度裂縫
為有效控制溫度裂縫我們可首先對骨料級配進行改善,應用加入添加劑、干硬性混凝土措施合理降低混凝土水泥用量進而有效預防形成溫度裂縫。在混凝土高溫拌合階段應用水冷卻碎石與砂料,進而令澆筑混凝土溫度合理下降。在炎熱季節進行混凝土澆筑時我們應合理降低澆筑厚度,并快速令澆筑面散熱。我們可位于混凝土之中進行冷卻水管埋設,進而利用冷水實現降溫調節目標。對拆模時間我們應合理規定,當外界氣溫發生驟降時應對表面進行保溫處理,進而抑制表面混凝土急劇產生溫度變化。施工階段中在寒冷季節我們應對長期于外界暴露的澆注體混凝土表面與薄壁結構實施保溫加熱處理。再者我們應進行分塊、分縫的合理處理,避免橋梁工程基礎產生較大起伏,應對施工工序進行合理安排,進而避免引發較大高差并長期令側面暴露。令混凝土綜合性能到良好的改善也是提升其抗裂性能的有效方式,可有效預防表面干縮,并確保提升混凝土質量,預防橋梁裂縫發生。在施工建設中我們還應注重有效預防貫穿裂縫產生,一旦橋梁出現該裂縫,對其結構整體性進行恢復十分困難,因此施工進程中處理控制與預防貫穿裂縫尤為重要。
3.4現場施工的科學防治
橋梁工程澆搗施工階段,應確保慢拔與快插振搗棒,依據混凝土不同坍落度,我們應合理控制振搗時間,有效預防漏振或過振現象,倘若振搗時間較短則會引發不密實振搗現象,形成混凝土不均勻或不足強度現象。倘若振搗時間過長,則會引發分層現象,令粗骨料在底部沉積,而細骨料則始終停留于上層,引發不均勻強度現象,并較易令上層形成裂縫。為避免該現象我們應科學采用二次抹面、二次振搗方式合理排除混凝土內部氣泡、水分以及泌水。防治橋梁裂縫進程中我們還應科學實施早期養護,為降低收縮裂縫我們應合理實施構件濕潤養護,有條件時對大體積混凝土可應用流水養護或蓄水養護,并控制養護時間為一到八天。
4、結語
總之,隨著現代社會科學技術的不斷發展,橋梁結構裂縫的問題越來越受到人們的重視。同時,國家也對橋梁加大了投資力度。橋梁結構裂縫問題是整個工程最容易出現的質量問題,這似乎已經成為了橋梁工程中不可避免的問題。但是,通過對裂縫產生的原因的剖析以及采取科學有效的解決措施,裂縫的問題終將解決和減輕。橋梁裂縫產生的原因復雜、種類繁多,如果不對裂縫進行系統全面的分析和研究,就很難揭示出橋梁病害產生的內涵和機理。通過將分析橋梁結構裂縫問題產生的原因以及如何才能有效的進行處理和解決。
參考文獻:
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