桥梁混凝土裂缝的防治与处理 桥梁混凝土裂缝修补

来源:小学教育 发布时间:2019-03-12 05:36:13 点击:

  摘要:本文主要是探讨分析了引起桥梁混凝土裂缝的病因,进而提出了相应的预防裂缝方法和建议,并对裂缝影响区与非影响区周围的结构情况总结出不同的处理方法,进而提高桥梁混凝土的使用寿命与质量。
  关键字:桥梁混凝土;裂缝;防治与处理措施
  
  从相关调查分析报告可知,目前我国桥梁混凝土领域中, 结构裂缝问题已经成为一个相当普遍的质量问题,它已影响到人们正常的生产与生活,给我们的人身安全与桥梁寿命埋下安全隐患,并一直困扰着大批工程技术人员,也是一个需要迫切解决的技术难题。从理论层面分析,结构裂缝是一种不可避免的现象,但我们的施工单位可以通过相关技术管理措施将该裂缝的危害减少可控制的范围内。本分主要分析裂缝产生的原因,并提出相应的防治与处理措施。
  一、裂缝的类型及原因
  据分析,造成桥梁混凝土结构裂缝的因素多种多样,涉及到气候因素、材料以及施工工艺等各方面,本文根据裂缝诱因可以将其分为以下几种类型:
  1、混凝土收缩引起的裂缝,在实际施工过程中,由于混凝土凝固收缩所引起的裂缝随处可见,此类裂缝严重影响桥梁混凝土的寿命。而其中的塑性收缩和缩水收缩在混凝土收缩中最常见的类型,也是引发混凝土体积变形的主要原因。研究表明:骨料品种、水泥品种、外掺剂、养护方法、水灰比、振捣方式以及外界环境等,都是影响混凝土收缩裂缝的主要因素。
  2、外界温度变化引起的裂缝,从物理角度分析,混凝土与其他物质一样具有热胀冷缩的性质。一旦外部环境或内部温度发生变化,由于应力作用,混凝土将发生变形甚至开裂,即所谓的温度裂缝。根据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。与其他裂缝相比,温度裂缝的特点主要是它随着外界温度的变化混凝土出现合拢或扩张现象。根据不同地区的气候条件,例如日照、年温差、骤然降温以及季节性气候因素等都会引起外界温度的波动,进而影响桥梁混凝土的质量。
  3、地基变形引起的裂缝,不同的地区其地质的基础存在竖向不均匀沉降或者水平方向位移的情况,从而使桥梁混凝土结构中产生应力,造成应力集中,若达到混凝土结构的抗拉强度,就会导致结构产生裂缝。从分析得出,地基地质差异过大,地质勘察精度不够、,结构荷载差不均匀,结构类型差别过大,地壳运动导致地基膨胀等因素,都可使地基不均匀沉降,影响桥梁混凝土结构的质量。
  4、由于钢筋锈蚀引起的裂缝。在施工过程中确保做好给钢筋防锈、防蚀的工作,只有这样才能更好地提高工程项目生产效率,并可以降低成本。所以,在设计过程中,相关人员应该考虑到防锈措施,可以采用一定厚度的保护层,但是保护层也不能太厚,否则将减小构件有效高度,受力时将加大裂缝宽度;同时,施工时控制混凝土的水灰比,做好振捣工作,确保混凝土的密实性,避免钢筋与空气中的氧接触,进而减少钢筋的腐蚀速率。
  二、预防桥梁混凝土裂缝的措施
  从以上探究表明,在施工过程中不可避免地出现钢筋混凝土结构的裂缝,所以,我们只能从如何减轻其有害程度入手,进行分析并得出相应解决措施。裂缝控制的主要方法是通过施工、设计、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。而其中的综合技术措施主要有: 降低结构约束程度,合理选择结构形式,对与水平构件梁、板、墙等采用中低强度级混凝土,在特定地方如板顶部的受压区连续配筋,板的阳角及阴角配置要加强构造配筋,同时,科学配备与优化混凝土的配合比,从而提高混凝土的抗裂强度,还要进行如混凝土收缩试验等相关试验检测工作,确保施工材料的合格性。
  对于利于抗拉性能的混凝土的配备方法,最好向着减小水灰比、坍落度以及降低含泥量、杂质含量方向进行。同时,要选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。对于原材料质量检测和控制的工作,搅拌不应怠慢,要严格按程序进行,以确保混凝土本身的质量。在养护方面,应该采取既保温又保湿的护理措施,尽量使混凝土能够最大程度地发挥其后期强度。此外,施工单位应该工程质量与管理放在首要位置,加强相关的混凝土振捣、养护工作,保证模板的配对牢固,钢筋保护层的准确性等;还要安排相关人员严格按要求做好日常如施工异常情况处理记录、养护记录以及质量检查日志等的工作,确保整个施工工程能够有序、高效、安全进行。
  三、桥梁混凝土裂缝的处理措施
  1、裂缝影响到混凝土结构
  如果桥梁混凝土结构的裂缝影响到该结构的使用性能时,相关人员必须慎重研讨,探讨分析,并找出一种相对经济高效的方法,进而达到混凝土结构加固目的,本文主要从以下几点进行论述:①钢箍加固法,对于补强梁内特长箍筋及弯起筋不足,抗剪强度达不到设计要求时用此方法再好不过。具体步骤为:将圆钢或扁钢做成斜形或垂直的钢箍,两端开有螺纹纹路, 再用螺母将其套入钢板拧紧,或者直接通过焊接方法将两个U型钢箍套在一起,然后打入金属楔楔紧,同时,相关人员必须记住在使用钢箍时需在梁上刻槽以避免滑开;②粘贴加固法: 通过改性环氧树脂粘结剂将钢板粘结到构件混凝土裂缝部位表面,使钢板与混凝土连接成整体共同受力。粘结前,必须将钢材与混凝土表面处理干净,同时,保证粘结层厚度为3 毫米左右。目前,结构加固技术中常常采用预应力法加固、加大混凝土结构的面积, 喷射混凝土补强加固以及增设支点加固等方法。
  2、裂缝没有影响到混凝土结构
  从可靠数据分析可知,确认裂缝在不降低承载力,不影响桥梁混凝土结构正常工作的情况下,本文主要从以下几方面进行相应的处理:
  1)表面修补法:对于混凝土裂缝较窄,范围也较小,浆料难以灌入,并且裂缝扩展深度未达到钢筋表面情况下,最好使用面表修补法,该方法一般通常是沿这桥梁混凝土裂缝的表面铺设如环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布等薄膜材料,既能防止裂缝快速延展,又可以保证混凝土结构的正常工作。因此,施工前先用钢丝刷将混凝土表面搽干净,再用清水冲洗表面残渣,将混凝土表面气孔由油灰状树脂填平,然后在其上铺设薄膜,也可直接采用涂刷沥青的方法。
  2)注入法:对于那些宽度较小但较深的裂缝时,可将配置好的修补直接材料注入混凝土内部进行修补,但在注入前确保裂缝处安设有注入管,裂缝周围的其他部位则用表面处理法将其封住,防止注入的浆料外溢。而对于使用低粘度的环氧树脂注入材料时,必须要手动泵或用电动泵将浆料注入缝内进行修补, 当裂缝宽大于0.2毫米时,效果更佳。
  四、结语
  对于桥梁混凝土工程,裂缝的出现相当普遍,然而,裂缝不仅能够降低桥梁结构的抗渗能力与使用寿命,还会引起混凝土结构中的钢筋腐蚀加快和混凝土的碳化等严重后果。因此,本文主要就此现象对混凝土裂缝进行深入的研究,并总结出贯彻预防为主的原则,同时,要加强设计施工及使用等方面的管理,保证桥梁结构的安全可靠性。确保施工中全程监视,一旦产生裂缝,应及时查明原因,并采取相应的加固技术,使桥梁混凝土裂缝的危害控制在设计要求的范围内。
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