桥梁工程中混凝土裂缝成因及防治对策

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:何安宁
[导读] 摘要:混凝土桥梁结构裂缝是我国桥梁建设中的重要问题,如何将桥梁基础理论与施工实践相结合,解决混凝土桥梁结构裂缝问题,是保证桥梁施工质量的关键。
        武汉市政工程设计研究院有限责任公司  湖北武汉  430023
        摘要:混凝土桥梁结构裂缝是我国桥梁建设中的重要问题,如何将桥梁基础理论与施工实践相结合,解决混凝土桥梁结构裂缝问题,是保证桥梁施工质量的关键。本文着重分析混凝土桥梁结构裂缝的成因,并提出处理对策。
        关键词:桥梁;混凝土;裂缝;成因;防治对策
        1 桥梁工程中混凝土裂缝成因
        1.1温差裂缝成因
        大体积混凝土进行了浇筑之后,需要经历一段初凝到终凝的过程,这个过程中需要格外地关注裂缝问题,如果水泥出现了水化热的情况,则会释放出较多热量,由此便会使得混凝土本身的温度明显地提升。当混凝土内部温度升高时,外部温度若是与之相差较大,则会表现出相关的压应力,这种压应力的出现就是裂缝出现的关键,而压应力会让表面产生拉应力,在拉应力逐步超出既定要求时,桥梁裂缝便会凸显出来,由此威胁到整个工程的安全,结构的稳定性也会因此而削弱。
        1.2荷载裂缝成因
        荷载裂缝出现的根本原因为桥梁本身受到的影响,也就是在桥梁投入使用之后,因为受到了较多荷载,而荷载超出了一定的范围,直接地影响到桥梁整体结构,从而产生了明显的裂缝问题。通常来说,非预应力预制梁板会适当地使用预拱完成科学的预制,当受到了后续的荷载压力影响时,便会导致预拱明显地消失,最终使得底部抗拉位置产生裂缝,若是未能对裂缝进行有效的处理,在裂缝超出特定范围值时,能够对桥梁结构安全构成威胁。
        1.3干缩裂缝成因
        在桥梁项目施工完成之后,混凝土需要有一段时间暴露于空气中,在这个过程中,因为不饱和空气的干扰以及影响,能够引起较为明显的物理反应和化学反应,由此导致混凝土本身的体积产生变化。受到水分蒸发的作用,混凝土的体积明显缩小,当缩小至一定程度,便出现了较为直观的干缩裂缝。此外,如果桥梁铺装层较薄,则会在混凝土的表面出现明显的裂缝,也在一定程度上影响到桥梁项目的稳定性。
        2桥梁工程中混凝土裂缝的防治对策
        2.1加强材料控制
        加强桥梁施工过程中材料质量控制,是控制桥梁施工混凝土裂缝的有效措施之一。混凝土主体工程施工中要慎用早强水泥,大量建筑工程施工实践表明,混凝土主体结构早期施工强度过高,影响混凝土的长期使用性能,且在施工早期容易产生较大裂缝。施工中,禁止施工使用已经过期或已经潮湿的水泥,避免因此导致建筑工程质量不达标。在进行磨砂和石骨料选择时,应尽量选择骨料级别匹配良好的优质砂石复合材料,从而有效减少骨料孔隙率,实现对钢筋混凝土膨胀收缩的自动控制,进一步提高钢筋混凝土在正常使用期间的整体抗裂性能。对于钢筋施工处理过程中经常采用的钢筋外加剂和其他拌筋混合水,要严格控制其中氯化物等各种化学杂质的含量。若钢筋外加剂和钢筋拌和水中同时存在大量氯化物或杂质等,则会导致部分钢筋在使用期间遭受严重的酸腐蚀。
        2.2加强载荷控制
        由于载荷作用也会导致裂缝的出现,施工人员应加强防护措施,在整个施工环节有效控制载荷,从根本上防止裂缝的产生。施工时,应严格按照载荷大小安排工序,确保混凝土载荷符合相关标准。此外,还应避免桥梁承受的载荷过大,妥善放置过重的材料和工具,减轻桥梁承受的压力,从而减少裂缝的产生。
        2.3加强温度控制
        水泥温差产生的主要原因是水泥水化热效应,应尽量降低水泥水化热以减小水泥温差。

施工时,尽量避免使用早期水化热低的水泥、水化后含热低、凝结作用时间长的复合水泥、低热量的矿渣硅酸盐复合水泥、粉煤灰矿渣硅酸盐复合水泥或其他低黏度标号的水泥等;尽量不选用粒径大的粗细骨料和干净的中粗水泥砂;掺加适量的粉煤灰等水泥外加剂有利于降低水泥水化热,但由于水泥粉煤灰的振捣比重小于大型水泥,混凝土在振捣时使用比重小的水泥粉煤灰容易悬浮于大型混凝土的基层表面,从而产生塑性和收缩性裂缝;通过掺和适量的水泥减水剂可以改善大型混凝土的振捣效果,降低混凝土水灰比,提高大型混凝土放热强度,同时减少大型水泥的使用量;通过掺入适量的水泥缓凝剂,可有效延缓大型混凝土两种放热量和峰值共同出现的最长时间。
        温度是影响裂缝形成的重要因素之一,在施工时应采用有效的措施对温度进行控制,可适当调节混凝土内外温差,避免由于温度原因产生裂缝。桥梁工程建设应尽量选择在春秋季节,以有效降低混凝土外部温度,防止裂缝出现。在温度较高的季节施工时,需在浇筑混凝土后,对桥梁表面定期洒水或覆盖防晒膜,从而达到降低表面温度的目的。若选择在温度较低的时段施工,则应采取一定的保温措施,具体可应用塑料膜或草垫覆盖混凝土表面,从而降低混凝土自身的内外温差,防止混凝土产生裂缝。
        2.4加强施工措施
        科学配比和良好的原料质量是保证混凝土质量及强度指标的重要手段。在制作混凝土混合料时,需按照科学配置水泥、砂石等原材料比例,精确控制各类原料的用量。施工人员还应加强质量管控,购买时严格审核原材料质量,同时科学安排原材料摆放位置,避免由于放置方法不当而影响混凝土的强度等指标。此外,需进一步规范施工流程,尽量缩短材料的放置和运输时间,防止混合料出现离析现象,导致材料分布不均,同时在运输后期还需加强养护,避免水分快速流失。对于规模较大的工程项目,为了提高散热效率,需结合设计要求对混凝土进行分层浇筑。对于无法一次完成浇筑的构件,需合理控制浇筑间隙,通常在第一次混凝土浇筑完毕后、初凝前实施二次浇筑,以保证两次浇筑的连续性。
        2.5桥梁裂缝的处治措施
        2.5.1壁可法裂缝灌注处治技术
        壁可法裂缝灌注在裂缝处理中具有一定的普适性。施工时,需对处理部分的表面进行全面清理,通常可使用钢丝刷对裂缝5cm范围内进行全面清理,或用清水除尘。再按照规定比例配置封口胶,沿裂缝方向每隔30cm设置一个注入座,将封口胶注入裂缝内。为了提升修补效果,可使用专门的注入设备将封口胶一次性注入裂缝,待胶完全凝固后,再配置灌注胶,注入灌注胶后便完成了全部修补工序。这种方式能够极大地提升混凝土构件的强度和承载性能,且操作工序较为简单,可操作性强。
        2.5.2粘贴碳纤维布处治技术
        粘贴碳纤维布也是裂缝处治方法之一。该方法主要利用碳纤维较强的抗拉性,与纵向的钢筋共同承载拉力。粘贴前,应先对待粘贴的部位进行全面清扫和打磨,以保证表面的光滑度,从而提升粘贴效果。再在表面涂抹环氧树脂基液,涂抹时应避免出现气泡,涂抹厚度在1mm以内。如果梁底的表面不平整,还需使用平胶进行修整,待平胶凝固后再用浸渍胶将碳纤维布粘牢。该过程同样不宜出现气泡,粘贴完毕后再涂抹环氧水泥胶砂,从而保证整个工序达到理想效果。
        3结束语
        在桥梁施工中,混凝土裂缝受到多种因素的影响,且混凝土裂缝的出现不是单一存在的,而是呈现出网状结构。一旦桥梁混凝土施工中产生裂缝问题,在未来的使用中,桥梁工程会出现结构性的损害,缩短道路桥梁工程的使用寿命。因此,在桥梁施工混凝土裂缝防治过程中,要结合具体工程实际情况,有效地引入科学的施工技术,从而提高裂缝防治能力,不断提高桥梁建设水平。
        参考文献:
        [1]袁卫.桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术[J].工程与建设,2020,34(3):53-54.
        [2]齐尚辉.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策[J].住宅与房地产,2020,26(15):205.
        [3]叶尔丰.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施[J].工程建设与设计,2020,68(7):242-244.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: