高媛
摘要:橋梁對結構整體性能有較高要求,而裂縫則會降低整體性能,同時如果不及時加以處理,有可能繼續擴大危害。在實際工作中,需要及時發現裂縫問題并妥善處理,盡量阻止裂縫發育、加深,防止水體侵蝕影響內部鋼筋質量以及結構整體強度。基于此,本文以混凝土橋梁為例,分析裂縫產生原因,探討預防、處理措施。
關鍵詞:橋梁施工;裂縫成因;防治
引言:
橋梁相對于公路而言工程質量要求更高,結構更加復雜,一旦出現質量問題更容易引發嚴重交通事故。裂縫是橋梁質量問題之一,也是常見問題,必須認真對待、盡量推移出現時間,確保橋梁使用質量與行車安全性。
1、橋梁混凝土裂縫產生原因
橋梁可能由于各種原因出現裂縫,要全面預防裂縫,就必須了解裂縫產生原因,針對性加以預防,提高工作有效性。
1.1原材料質量不足
現代工程建設中,混凝土性能優越,應用日益普遍,橋梁結構也多會采用混凝土。混凝土主要材料為水泥、砂、碎石。實際施工中,如果采購的水泥、骨料等的質量不符合要求,例如水泥標號不足、砂中含有過多泥土或雜質,就會影響混凝土凝結質量,整體強度,影響混凝土收縮性,凝固后極易出現裂縫問題。此外,混凝土也常會視需要采用一些外加劑、摻合料,假如種類選擇有問題或者本身質量不足,有可能和攪拌用水或者所用骨料出現一些化學反應,進而導致混凝土出現裂縫問題。
1.2荷載引起的裂縫
指受靜、動荷載、次應力影響出現裂縫。又可細分為直接應力、次應力裂縫兩種,在施工中的很多環節都可能出現此類裂縫:(1)結構計算、模型計算存在問題;例如沒有計算好配筋;設計鋼筋數量不足、布置上有問題等。(2)施工隨意性大引起的裂縫問題。例如不按圖紙施工、擅改施工順序、結構受力模式等。(3)沒有算好開洞、鑿槽等做法帶來的荷載變化,也會導致裂縫問題。此外,如果在交付使用后,橋梁承受過多載荷,例如重型車輛通行,或者受橋下通行的船舶撞擊,也可能導致裂縫問題。
1.3溫度變化引起的裂縫
橋梁長期在戶外自然環境中承擔運輸任務,自然環境本就有天氣、氣候變化,我國多數地區四季分明,全年氣溫變化大,混凝土本身會熱脹冷縮,所以外界環境會對橋梁結構會產生一定負面影響。受熱脹冷縮影響,結構會出現變形,如果變形受約束,則會產生拉應力。如果內部拉應力超過結構的抗拉強度,就會引起溫度裂縫問題。
1.4收縮引起的裂縫
施工中,常見混凝土收縮裂縫。混凝土初凝時,水分會快速蒸發,并且也會有表面泌水現象,外表面的收縮變形會被內部結構約束,從而使表面承受一定拉力,如果表面變形與內部變形有較大差異,表面拉力超過荷載,則會出現裂縫。
2、橋梁裂縫預防
橋梁裂縫出現后,或多或少會對橋梁結構產生負面影響,因此,對于橋梁裂縫,應立足于預防,提高施工科學性,盡量防止裂縫產生。
2.1材料控制
工程建設中,材料對質量的影響不言而喻,使用合格、符合要求的材料,是減少混凝土裂縫問題的有效保證。在實際施工中,要加強混凝土原材料把關,采購的材料必須符合技術標準以及本工程具體使用要求。所有原材料入場必須經過抽查,混凝土配比應做對比試驗,確保配比科學,注意材料如砂、碎石受雨水等影響導致的含水率變化,適當調整配合比。水泥應注意用途,防止低標號水泥應用于高標準要求的環節中。最好選用低水化熱水泥,減少內外溫差,有效預防裂縫。
2.2溫度控制
需要著手改善骨料的級配情況,盡量使用一些干硬性的混凝土,也可以適當使用添加劑,減少水泥用量;高溫天氣,在進行拌和時,可用冷水降低碎石溫度,以便減少混凝土澆筑時的溫度;高溫天氣澆筑作業應適當減少澆筑厚度,提高散熱能力;為進一步提高混凝土結構內部散熱水平,可以埋設水管,之后通冷水有效降溫;如果遭遇氣溫驟降,應注意混凝土表面保溫,防止因表面急劇降溫引起裂縫;冬季,長期暴露的混凝土結構適當保溫養護。此外,要優化混凝土性能,有意識的提升結構抗裂能力,注意預防表面干縮問題。
2.3非結構性裂縫預防
(1)塑性沉降裂縫
對于塑性沉降裂縫,可以在科學設計、規范施工、做好基礎處理、預壓支架等方面著手。另外,要保證混凝土保護層的實際厚度符合要求,在混凝土施工時,應二次抹面處理。
(2)塑性收縮裂縫
做好早期混凝土養護,能夠有效減少混凝土水分蒸發,減少裂縫問題。可以在結構表面覆蓋麻袋、草簾、海綿等,之后澆水養護,保持濕潤。
(3)溫差裂縫
需要控制好澆筑順序、速度,在澆注中消除一些溫差。如果是在炎熱天氣施工,骨料可以先灑水降低溫度;如果是在冬季施工,應做好結構表面保溫工作。
(4)干縮裂縫
對于此類裂縫,在結構設計時應注意分布筋的布設,設計配合比時應盡量降低水灰比,少用水泥,提高骨料用量、根據相關要求適當使用粒徑較大的骨料,并且在完工后注意做好結構濕潤養護工作。
(5)龜裂
在進行配比設計時,要合理控制水泥用量;澆筑后振搗應達到密實性要求,但也要注意不可過振;對于混凝土澆筑后表面出現的泌水、浮漿應清除,之后及時做好養護工作。
2.4施工過程控制
(1)控制好鋼筋工程的施工質量,注意鋼筋間距設置,注意不同位置鋼筋接頭對結構質量的影響。保護層施工應注意墊塊統一,合理設置墊塊位置,分布間距,做好固定工作。
(2)混凝土施工前,在各種可做標記的位置做好標高點,保證砼截面高度符合要求,平整度滿足要求。
(3)在澆筑前,要檢查支架、模板、預埋件等,確保沒有問題后方可澆筑。施工中,檢查砼均勻性以及坍落度情況。澆筑作業的同時應有人檢查模板、支架、鋼筋、預留預埋情況,有松動、移位等問題要妥善處理。
3、橋梁裂縫處理
3.1表面封閉法
這是常用、簡單的裂縫修補技術,通常用于寬度不大的裂縫。是通過密封有效預防水汽、空氣以及各種化學物質侵入結構內部的修補方法。在進行封閉處理前,需要先處理表面,使用鋼絲刷等清理灰塵、浮渣、松散層,之后使用有機溶劑擦洗干凈。之后,兩側涂環氧樹脂,再抹薄層環氧樹脂膠泥,抹好后表面刮平處理,確保密閉性符合要求。
3.2壓力灌漿法
適用于較寬的裂縫,也采用環氧樹脂。需要先處理裂縫表面,根據裂縫分布情況,以鋼釬處理鑿成“V”型、“U”型槽,實際寬度、深度視裂縫深度以及封閉便利性而定。鑿縫操作應先沿著縫隙打開,之后加寬兩側,最后使用鋼絲刷、氣泵清理雜物。根據裂縫實際深度確定好灌漿嘴埋設間距,灌漿嘴以環氧樹脂膠泥妥善粘貼于預定位置處。在將裂縫封閉處理后,等密封膠泥強度上升到一定程度,著手壓力試漏,確認密封符合要求。之后用膠泥抹平灌漿處,每道處理后的裂縫表面均要刷涂環氧樹脂水泥漿,處理后顏色盡量與混凝土一致。
結束語
現如今工程質量在不斷提高,橋梁建設水平提升,但裂縫問題依然大量存在。在實際工作中,應立足于預防,在設計、施工中加強質量控制,盡量降低出現裂縫問題的可能性,防患于未然。對于已經出現的裂縫,應早發現、早修補處理,防止問題擴大。
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