桥梁施工混凝土裂缝成因及防治措施

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷第5期   作者:曹宇
[导读] 在桥梁施工中,混凝土裂缝受到多种因素的影响

        曹宇
        中铁北京工程局集团第二工程有限公司 湖南长沙 410000
        摘要: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,而是多样的。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,缩短桥梁工程的使用寿命。应通过混凝土施工混合料的控制、施工工艺的改善、养护工作的落实,减少桥梁混凝土裂缝,推动我国交通事业发展。
        关键词:桥梁施工;混凝土;裂缝成因;防治措施
        1桥梁施工中混凝土裂缝类型
        1.1承载力裂缝
        在桥梁工程的施工中,承载力是检验桥梁工程质量的重要指标。在承受荷载所引起的内力时主要表现出多种形态,即拉、压、弯、剪、扭以及复合受力形态。不同受力状态所产生的混凝土裂缝不同。在桥梁混凝土结构中,最为常见的混凝土裂缝主要为受弯裂缝,其裂缝机理主要是混凝土的抗压应力大部分由钢筋所承担,且抗拉应力较差,即钢筋拉应力较大,超出钢筋自身承受极限时,桥梁钢筋结构出现较大的受弯裂缝。同时在桥梁工程中还存在受拉裂缝、受剪裂缝、受扭裂缝等,因此,在桥梁施工中,应重视桥梁工程混凝土承载力裂缝的防治工作,提高桥梁工程的质量。
        1.2桥梁混凝土的收缩
        在桥梁施工中,由于混凝土材料自身的特性,其会出现自主收缩现象,贯穿水泥胶体固化的全过程。桥梁混凝土施工中,随着混凝土构件的静置,游离水不断地从混凝土中溢出,使得混凝土结构不断地缩小,进而造成混凝土表层不断收缩。在混凝土施工中,会发生化学反应,不断缩小混凝土体积,混凝土收缩化学反应的发生主要是从外到内逐渐缩小混凝土体积,进而产生裂缝。
        1.3桥梁混凝土温差裂缝
        桥梁施工周期较长,混凝土施工需重视温度变化,重视温度差所产生的裂缝问题。混凝土体积变化主要根据温度的变化而变化,且桥梁混凝土体积较大,在浇灌施工中,混凝土结构不断硬化,在内部则会出现水热化现象,促使混凝土结构自身内外产生温差,进而产生温差裂缝。在体积较大的混凝土结构中,温度差裂缝主要出现在混凝土表层,且形成的裂缝主要有贯穿性裂缝和深入性裂缝两种,对桥梁结构造成的影响较大。在温度差裂缝中,不仅有混凝土自身温度差裂缝,还有季节性温度差裂缝。施工环境的变化会对混凝土结构造成影响,季节性温度变化,促使混凝土结构在收缩过程中产生裂缝,且随着夏季温度升高,混凝土结构的裂缝逐渐闭合,随着冬季温度降低,混凝土结构的裂缝逐渐加宽,对桥梁施工质量产生影响。
        2桥梁施工中混凝土裂缝防治措施
        2.1裂缝预防措施
        2.1.1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。在进行砂石和石骨料选择时,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。


        2.1.2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。
        2.1.3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。
        2.2桥梁裂缝的处治措施
        2.2.1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。
        2.2.2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结语
        我国桥梁工程在施工过程中,仍然存在部分施工工艺及施工质量需要有效提升的问题,基于此,相关部门应该积极深入了解混凝土裂缝问题,进一步探究新技术、新手段,有效解决混凝土裂缝中存在的不良问题,一旦发生混凝土裂缝,应立即采取有效的措施进行防治,进一步确保桥梁工程施工建设质量,以保障人们的出行安全。
        参考文献
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        [2]侯爽.浅述桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].门窗,2019(21):68+71.
        [3]孙多友.桥梁施工中混凝土裂缝成因和措施研究[J].现代物业(中旬刊),2019(11):189.
        [4]邢细致.市政桥梁施工混凝土裂缝及其防治措施分析[J].地产,2019(16):152.
       
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