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桥梁裂缝之建筑桥梁裂缝产生的问题及解决措施

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浏览:- 发布日期:2018-01-25 13:22:36【

桥梁裂缝之建筑桥梁裂缝产生的问题及解决措施

摘要:随着现代建设行业的发展趋势,市政桥梁结构一直面临的裂缝问题也是受到了广大重视。可以说桥梁裂缝已经是在道桥工程中不可避免的问题。文章作者根据自己多年来的经验,通过对裂缝产生的原因进行逐步剖析及有效的采取科学的解决措施。

关键词:混凝土;桥梁;处理;裂缝;措施
前言
交通事业的不断发展,带动了桥梁工程的发展,桥梁工程的施工工艺也得到飞速的提升。在桥梁的施工过程中,各种管理手段的不断完善,使桥梁工程无论从内在的质量,还是外在的视角都日渐的走向成熟。但是在桥梁工程的建设当中,桥梁的裂缝问题依然是桥梁施工中,需要得到高度重视的问题。无论是从安全系数的角度考虑,还是从施工企业的经济利益出发,对混凝土桥梁裂缝的认识都要进一步加强。只有对混凝土桥梁裂缝的产生原因进行全面的分析和研究,才能在混凝土桥梁的施工中尽量避免和预防裂缝的产生。
1、混凝土桥梁施工中产生裂缝的主要原因
在混凝土桥梁的施工中出现的裂缝,通常可分为结构性裂缝和非结构性裂缝。结构性裂缝可分为设计结构性的裂缝以及施工结构性的裂缝;而非结构性的裂缝又可分为温差裂缝、塑性裂缝、龟裂缝以及长期干裂缝等。
1.1结构性裂缝的产生原因
混凝土的浇灌施工中,由于各方面的不确定因素,导致裂缝的产生:
混凝土中的材料之间发生化学反应,引起体积的膨胀并产生很强的局部拉力,或者混凝土中的钢筋生锈,以及其它侵害性化学反应的发生,导致混凝土的性质发生变化,造成裂缝的产生。在施工过程中,锚板的设置没有严格按照设计进行,锚垫板没有顶牢,致使预应力结构产生拉张裂缝,如钢筋砼箱梁支架拆除后产生的裂缝都是因为这种原因。
在现浇砼箱梁落架从简支梁到连续梁的受力转换过程中,由于落架的时间过长或落架的顺序不当,没有达到设计所规定的要求,而产生的张拉过强,极有可能导致横向裂缝的产生。
桥梁在施工时都会对预制板及连续箱梁设置预拱,但在一定的荷载作用下,也可能产生结构的裂缝,裂缝也会出现在非预应力连续箱梁的梁顶负弯区。如果这种裂缝存在于很小的范围并在设计所允许的数值之内,可以不必处理,否则必须采取有效措施进行补救。
1.2非结构性裂缝产生的原因
在混凝土的浇灌过程中,由于施工现场并不是真空封闭作业,长时间的外在环境影响,会使混凝土的性质发生一定的变化导致裂缝产生:
在混凝土的初凝时期,由于水泥的水化产生大量的热量,而热量不能得到有效的发散,使混凝土内部的温度逐步升高导致膨胀。当外部混凝土初步凝结后,内部的温度逐渐降低、冷却,混凝土又会产生一定的收缩,这种热胀冷缩效应产生的拉力,很容量导致混凝土裂缝的产生。这种情况在施工条件较差的冬季尤为严重。
混凝土桥梁的施工中,需要借助大量的水作为材料融合的媒介,所以混凝土材料中水的含量与空气中水的含量相差较大,从而形成一定湿度差,当水分蒸发时,由于混凝土内部与外部水分蒸发的速度不同,混凝土表面的收缩就会比内部的收缩快,因而产生不均匀的变形,造成表面混凝土表面因受力过大而生产裂缝。
2、桥梁裂缝的防治措施
2.1材料的控制
原材料的控制是保证整个桥梁工程质量中至关重要的一个因素,因此,在原材料的选择上面应该对水泥、钢筋、沙石和水进行严格的抽样分析,还要对混凝土的配合比进行对比试验。在高温的时候或者下雨天下对沙石、碎石进行含水量的检验,并且在整个工程开展之前不断的调整整个施工的配合比。在施工的时候要严格按照施工的技术规范要求来进行施工,以此达到最为理想的施工质量,防止裂缝的产生。
2.2压力灌浆修补法
所谓压力灌浆修补法主要是指用化学材料来配制相应的浆液,再把这些浆液利用设备来灌注到产生裂缝的地方,以此来使裂缝达到凝固、堵漏和加固的作用,利用化学材料所制成的浆液在固化以后具有良好的粘接强度,能够和混凝土较好的粘连在一起,以此达到增强整个桥梁构件的整体性,使桥梁裂缝得到有效的治理。从目前的情况来看,大多数的施工单位较多采用的是聚氨酯和环氧树脂,在对一些细小的裂缝浆液的时候,就需要较长的时间来凝固,因此,在这个时候就应该使用单液法灌浆,单液法灌浆需要把所有的浆液和泵前混合在一起,再利用灌浆机进行灌注,对于一些较宽的裂缝就要使用双液法灌浆,这样就可以把浆液分成两个部分来把浆液输送到裂缝中。
2.3掺加外加料和外加剂
在桥梁施工的过程中,在混凝土当中掺入一些粉煤灰,可以有效的增加混凝土的密实度,并且提高混凝土抗渗的能力,极大程度的改善混凝土的工作度和降低最终的收缩值,从而节约水泥的用量。有效的利用粉煤灰作为混凝土的掺合料可以在一定程度上降低混凝土的水泥水化热所引起的内部升温,防止裂缝的产生。在选择外加剂的时候,首先要看它是不是能够等量的来替换水泥,而且会不会使混凝土产生一定的膨胀,这不但可以保证混凝土的内部产生压力来抵抗混凝土所产生的拉应力,还可以确保混凝土的密实度,改善混凝土的和易性,从而降低水灰比,达到减少水化热的情况出现。
2.4非结构性裂缝防治措施
对一些非结构性的裂缝,在施工的时候,支架的搭设首先要经过科学的设计,对支架要进行全面积的预压,以此来消除非弹性的变形。此外,要在砼中加减水剂以减少砼泌水,在砼施工的时候进行二次抹面,加强整个砼的养护工作,减少砼中的水分蒸发数,这样就可以有效的预防裂缝的产生。在桥梁工程施工的时候,要合理的使用海绵、覆盖麻袋等一些保护措施,并且浇水湿润养护,要合理的安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中控制温差,特别是在夏季施工的时候,骨料一定要要洒水进行降温,而到了冬季,在施工的时候就需要在砼表面进行覆盖保温,这样才可以防止非结构性裂缝的产生。
3、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。但是它不能阻止裂缝变大,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。
4、结语
综上所述,在桥梁施工工程中,造成桥梁出现裂缝的原因有很多种,因此,必须首先了解产生裂缝的原因,并严格按照相关的规范和标准来采取有效的防治措施,避免危害结构的裂缝产生。除此之外,在平时也要加强对桥梁的养护和管理,要定期、定时的对桥梁进行检测,当发现桥梁产生裂缝时,要组织实测分析,进行及时的修补和补强,从而确保整个桥梁的质量。

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