道路桥梁施工中桥梁裂缝的分析 周春霞

发表时间:2018/1/24   来源:《建筑学研究前沿》2017年第25期   作者:周春霞
[导读] 采用相应的防治措施,进而对桥梁结构的质量和稳定性进行控制,以确保桥梁结构的正常运行。

朝阳华程公路工程监理咨询有限公司  辽宁  122000
摘要:在桥梁设计和施工中,只有选用适当的技术,才能减少人力、物力、财力的投入,对工程各个施工环节进行严格把关,才能保证桥梁的工程质量。针对裂缝产生的原因,及时的解决问题,这样才能使道路桥梁的整体质量得到保证,使得我国道路桥梁的使用安全运行。采用相应的防治措施,进而对桥梁结构的质量和稳定性进行控制,以确保桥梁结构的正常运行。
关键词:道路桥梁;施工;裂缝;处理

        引言
        桥梁施工过程中,很容易出现裂缝。裂缝的出现不仅会影响工程质量,甚至会导致桥梁垮塌。混凝土开裂经常困扰着桥梁工程技术人员。其实,如果采取有效的施工措施,很多裂缝是可以避免和控制的。为了尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,文章对桥梁混凝土在施工过程中产生裂缝的原因作了较全面的分析、总结,以便施工中做出行之有效的控制办法,保证工程的质量。
        一、道路桥梁施工中出现桥梁裂缝原因分析
        1.1 基础变形引起的裂缝
        就目前的桥梁建设来讲,大部分的跨度比较大,即使基础非常小的变,那么也将会对于整个工程造成极大的影响,一旦这个方面出现了问题,就会影响到整个工程,出现裂纹现象。
        1.2 温度变化引起的裂缝
        混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有:
        (1)年温差。一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
        (2)日照。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
        (3)骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性模量不考虑折减。
        (4)水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减小骨料入模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。
        (5)蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
        (6)预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂。


试验研究表明,由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低,钢筋与混凝土的粘结力随之下降,混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%,抗压强度下降60%,光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%;由于受热,混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。
        1.3 收缩引起的裂缝
        (1)在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。
        (2)塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4 h~5 h左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达l%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处,如T梁、箱梁腹板与顶、底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。
        (3)缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失很快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,呈龟裂状,形状没有任何规律。
        1.4 钢筋锈蚀引起的裂缝
        桥梁结构多修建在自然状态的环境下,如果出现了桥梁构建的保护层过薄的现象,而且其他方面的防护做的不到位,那么就会导致我们钢筋中的主体出现生锈的现象,钢结构生锈后就会出现膨胀的现象进而导致我们混凝土部分出现裂纹,随着时间的推移问题会慢慢的加剧,最后会导致保护层脱落,造成安全隐患。
        二、桥梁裂缝常见裂缝处理方法
        2.1 压力灌浆修补法
        指施加一定的压力,将某种浆液灌入结构物内部裂缝中去,以达到封闭裂缝,恢复并提高结构强度、耐久性和抗渗性能的一种修补方法。此法一般用于裂缝多且深入结构内部或结构有空隙的修补场合,它包括水泥灌浆、化学灌浆。第一水泥灌浆的工艺流程包括六个部分:裂缝检查及处理―钻孔及清孔―止浆或堵漏处理―压水试验―灌浆―封孔及质量检查。在每一道工序操作中,都应严格遵守相应的施工规范,否则起不到良好的效果。第二采用化学材料灌浆,修补结构裂缝,可以大大改善灌浆材料的可灌性能,施工机械简单,操作简便,其应用日趋广泛。用于修补混凝土裂缝的化学灌浆材料,常用的主要有环氧树脂灌浆材料和丙烯酸酯类灌浆材料两种。
        2.2 表面粘贴修补法
        指用胶黏剂把玻璃布或钢板等材料粘贴在裂缝部位的混凝土面上,达到封闭裂缝的目的的一种修补方法。
        2.3 表面封闭修补法。包括填缝、表面抹灰、凿槽嵌补、表面喷浆等几种
        2.3.1填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。
        操作时,将缝隙清理干净,根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀、抹子、刮刀等工具进行操作,所用灰浆通常采用1:2.5或1:3水泥砂浆,一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝处理后可在美观、耐久性等方面起到一定的作用而对砌体的整体性、强度等方面所起的作用甚微。
        2.3.2除了上面的方法之外,我们还常用对材料外面进行抹灰处理的方法。这种方法指的是用水泥浆、水泥砂浆、环氧基液及环氧砂浆等材料涂抹在裂缝部位的砖石砌体或混凝土表面上一种修补方法。首先应该对材料进行外表处理,尽量的把材料的外表打毛,还要确保毛面处于同一个水平线上,之后对其进行必要的冲洗处理,最后用水喷洒,这样可以防止因为过于干燥而影响性能。在进行涂抹工作的时候必必须掌握好力度,不可过厚也不可过于薄,因为过于厚了会使得泥浆因为本身的重力影响而掉落。如果过于薄,就会出现缝隙,我们通常把厚度掌握在一厘米到两厘米之间。
        三、关于人员的培养与法规的完善
        现阶段我们发现人才短缺是一个非常实际的问题,长期以来人们对于这一领域存在着一定的偏见,总是认为技术含量并不是非常的主要的,最为主要的就是经验,这样就导致了人才的培养方面非常的落后,当我们发展到一定的阶段这一问题体现的就非常的明显,目前成为阻碍我们行业发展的一大问题。一味的进行人才的招聘在现阶段是不符合实际的要求,所以我们要更加的注重人才的自身的培养。很多的企业已经行动起来了,聘请专业人士进行授课,使得大家更好的理论与实际相结合,这样能够更好地促使大家理解授课的内容。同时我们的企业要更好地调动员工的积极性,这样能够更好使我们员工全员参与到我们的学习当中来,建立明显的奖惩制度,这样能够更好地对大家进行约束。未来的发展竞争的是科技,科技的根本就是人才的竞争,所以开展人才战略使我们必经之路,这样才能更好地在今天的大环境下生存。
        四、结语
        综上所述,导致桥梁施工过程中产生裂缝的原因多种多样。要保障桥梁工程质量和使用安全,必须从工程设计、施工建设、后期维护等所有环节进行监管和控制。要严格依照国家有关技术标准、技术规范、施工技术细则等进行精确设计、施工,从根本上减少裂缝产生的概率;在施工阶段要坚决实施科学有效的质量管理,保障各工序的施工质量;在日常使用阶段要做好维护保养工作,确保安全使用桥梁,消除事故隐患。
参考文献
[1]谌强,郭榕.桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及处理措施[J].江西建材,2011(03).
[2]张良川.桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及应对措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010(05).
[3]朱礼民.桥梁施工混凝土常见裂缝成因及处理[J].民营科技,2010(03).

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