市政桥梁结构裂缝及加固处理技术

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:于赟
[导读] 摘要:主要探讨桥梁施工中的裂缝养护问题,从实际角度出发,针对桥梁混凝土的裂缝病害,分析造成裂缝的原因,主要包括荷载、温度、收缩、施工工艺等原因。
        山东省泰安市市政工程建设中心  山东泰安  271000
        摘要:主要探讨桥梁施工中的裂缝养护问题,从实际角度出发,针对桥梁混凝土的裂缝病害,分析造成裂缝的原因,主要包括荷载、温度、收缩、施工工艺等原因。最后研究了桥梁混凝土裂缝的修补技术和加固技术,探索桥梁裂缝养护的具体措施。
        关键词:桥梁裂缝;混凝土裂缝;修补技术
        引言
        进入21世纪以来,我国经济和科技发展迅猛,桥梁的设计和结构等日趋大型、复杂化,同时桥梁的各方面要求也随之提高,桥梁混凝土结构裂缝的问题成为技术难题。因此,如何对桥梁裂缝进行修补,改善其结构性能,保证它的耐久性、安全性和适应性,提高使用寿命,保证行车安全和人民的生命财产安全,如何解决这一技术难题必须提上日程。
        1公路桥梁施工中混凝土裂缝现象的成因分析
        1.1设计原因
        公路桥梁施工中混凝土出现裂缝现象,主要为混凝土裂缝成因。其中分析设计原因引起的混凝土裂缝现象,主要表现为:公路桥梁工程设计中结构应力设计不合格,强度设计不合格,设计内容与地质结构及环境现状存在冲突,造成在持续施工的过程中出现了混凝土结构裂缝现象。该类因设计原因引起的混凝土结构裂缝现象,造成的危害大,范围广,且产生的修复成本高,对于公路桥梁工程的施工质量控制及安全管理,成本控制均造成了较大的影响。
        1.2材料原因
        公路桥梁施工中混凝土裂缝现象的出现,从其施工中的应用材料方面分析,因材料质量不合格,造成的混凝土结构裂缝,产生的施工返工,安全事故以及造价成本升高的现象普遍存在。其中材料原因引起的混凝土裂缝现象,主要表现为:水泥,砂石,水,掺杂料,钢筋,模板材料的基础质量不合格,造成在工程施工中逐步出现了如结构不规则裂缝,结构变形,结构受力不均衡裂缝引起的安全事故现象[1]。
        1.3工艺原因
        公路桥梁工程在施工中根据其地质结构的差异,环境差异以及造价成本的差异,其在具体的施工中所选用的工艺技术,也存在一定的差异性。因此从工艺技术的角度分析,因工艺技术选用不合理,工艺技术实施不到位,造成的混凝土裂缝现象。其中从具体的工艺实施现状分析,公路桥梁施工中因工艺原因造成的混凝土裂缝现象,主要表现为:工艺技术实施不到位产生的结构面裂缝,结构连接区域裂缝,基础结构裂缝等现象,工艺原因造成的混凝土裂缝现象从其涉及范围、持续周期方面分析,产生的修复成本高,修复难度大且经济损失高。
        1.4养护原因
        混凝土材料在应用中需进行一定的养护施工,良好的养护作业实施,对于工程的施工质量提升,以及工程后期的应用效果保障发挥了重要的作用。分析公路桥梁工程在施工中因养护不到位,产生的混凝土结构裂缝,结构变形,地基沉降,从而产生的施工返工及安全事故现象也较为多见。其中养护原因造成的公路桥梁施工混凝土裂缝现象,主要呈现为局部性和偶发性的现象。
        1.5管理原因
        从公路桥梁工程的施工周期,施工涉及人员方面分析,因管理原因造成的混凝土结构裂缝,从而产生的施工安全事故,进度延误以及造价成本升高的现象也普遍存在。其中管理原因引起的混凝土结构裂缝现象,主要表现为:管理人员配置不足,管理不到位,管理制度设计缺陷,管理人员综合素质不达标,造成在工程施工中出现了混凝土裂缝现象,影响了公路桥梁工程的施工应用质量。
        2桥梁结构裂缝加固技术
        2.1灌浆法
        灌浆法是现阶段比较常见的一种裂缝加固方法,同时也有着非常好的加固效果,当微小裂缝延伸到大裂缝时,就能够利用灌浆法来对裂缝进行处理。

在裂缝加固工作开展的过程中,首先需要对裂缝进行整理,将裂缝外表面清理干净,并用水将整个裂缝的底层给润湿,之后根据裂缝的大小、延伸情况以及类型来对灌浆液体、灌浆压力进行合理的选择,同时在灌浆的过程中,还要能够根据实际情况对浆液的密度进行适当的调整。
        2.2表面处理法
        表面涂抹法主要适用于表面存在极细小的裂缝中,对于极其细小的裂缝来说,采用灌浆法的话,浆液无法进入细小的裂缝中,因此无法起到非常好的加固效果。对于存在渗漏问题的裂缝来说,可以采用表面处理法中的贴补法,这样能够产生非常好的防渗漏效果。如果桥梁表面存在混凝土缝隙的话,则需要对其表面进行适当的处理修补,通常情况下可以使用铁刷将混凝土表面打毛、填补混凝土石灰等,只有混凝土表面有裂缝才能够使用该方法。
        2.3结构补强法
        该方法是现阶段市政桥梁施工中,最常见、效果最好的一种裂缝加固方法,在实际使用中,根据裂缝的类型来选择合适的加固技术。首先,可以采用体外应力增加法,该方法的主要含义,就是通过一系列的措施,来改变整个桥梁构造的受力方式,以此来达到加固裂缝的效果。其次,可以适当增大构造面,增大构造面主要可以采用主筋补强和混凝土截面补强两种方式。对于主筋补强而言,一般会采用焊接的方式来提高主筋的强度,在焊接的过程中,需要拆除混凝土保护层,并将主筋剪断,采用双面焊接的方式将新增主筋与原主筋连接在一起。最后,可以适当增加构件来达到加固的目的,该方法多用于市政桥梁中承受能力较大、地基较稳的桥梁工程中。
        3桥梁混凝土裂缝防控养护措施
        3.1温度裂缝预防措施
        控制好温度是防治温度裂缝的主要措施。温度裂缝与混凝土用量、品种等有密切关系,混凝土水化热越高,用量越大,内部温度越高,应力越大。可以适当掺加粉煤灰、外加剂来控制温度裂缝。在满足设计条件的前提下,适量掺入粉煤灰可以降低水化热,避免绝热条件下的温升,提升混凝土的抗裂能力。外加剂可以进一步降低水化热,降低裂缝风险。
        3.2荷载裂缝防治措施
        如果荷载裂缝超过0.3mm,就会严重威胁桥梁结构的安全性。荷载裂缝的危害较大,需要作为防治的重点。荷载裂缝的防治,首先可以使用合理的分块模式。可以设置水平施工缝进行分块。在上部结构整体进行现浇施工时,要保证钢筋受力均匀,注意横向受力筋分布情况。其次,要合理布置钢筋。密集布筋,尽量选择小直径的钢筋,控制间距。结构边缘处施工,可以设置钢筋网片,加强布置[4]。高大构件施工时,抗剪切钢筋需要满足施工要求。
        3.3收缩裂缝防治措施
        通常需要控制混凝土单位用水量,避免出现收缩裂缝。水灰比低于0.6,单位用水量低于170kg/m3。基于建筑要求,减少坍落度。为防止收缩裂缝,也可以使用“双掺”技术。选择减水效率高、分散性能好的外加剂,降低混凝土用水量。也可以使用火山灰、硅藻土等掺和料。外加剂与掺和料联用,这些材料的干燥收缩性能良好,可以有效防治收缩裂缝。
        3.4现浇梁施工控制
        在桥梁施工中,需要强化振捣,掌控好混凝土的水灰含量,保证混凝土的紧密度,严格控制含氯盐的外加剂使用,避免由于钢筋腐蚀导致裂缝。在高温天气浇筑混凝土时,浇筑厚度在500mm以下。混凝土搅拌过程中,降低浇筑温度,进行冷处理。改变混凝土成分配比,降低水泥使用量,干硬性混凝土中掺入引气剂,或者塑化剂。试验验证膨胀剂的品种和掺入量。
        结语
        从公路桥梁施工混凝土裂缝的成因以及造成的各种危害方面分析,施工单位业、主单位及设计单位在具体的施工发展中,还应从提升管理人员综合素质,完善工程基础勘察,实施工程设计审核,优化施工材料质量检测,以及完善施工现场管理中的监管体系方面,全面提升混凝土施工质量,确保公路桥梁工程的安全稳定施工发展。
        参考文献:
        [1]王在广,路德伟.混凝土裂缝在公路桥梁工程施工中的防治对策探讨[J].建材发展导(上),2018,16(5):165.
        [2]申东.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治措施[J].交通世界(下旬刊),2019(2):166-167.
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