混凝土桥梁裂缝预防与处理

时间:2022-06-30 05:35:08

混凝土桥梁裂缝预防与处理

摘要:当前我国建筑业迎来了大发展阶段,各类建筑工程如火如荼的建设着,其中混凝土桥梁是关系到国计民生的大事业,一旦出现了质量问题后果不堪设想。这就要求我们施工人员加强施工质量标准,提高工作责任心,最大程度的保障建筑工程的质量。本文即旨在对混凝土桥梁裂缝的预防与处理问题进行探讨。

关键词:桥梁裂缝种类;形成原因;预防措施;裂缝处理

随着当前公路交通量的剧增,桥梁裂缝的检测和处理的重要性日益提高。影响桥梁工程质量的各种因素很多。桥梁在施工和使用过程中,在多种因素影响下,不可避免的会出现裂缝。裂缝的检测和处理越来越引起人们的重视。

一、混凝土桥梁裂缝产生的原因

混凝土裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两类。本文主要对非结构性裂缝进行初步分析研究。

1、收缩裂缝

混凝土施工中,游离水蒸发后,混凝土会产生体积收缩,一般称为游离水蒸发收缩。另外水泥水化作用也会引起混凝土体积的收缩,称为混凝土自收缩(或称混凝土干缩)。混凝土本身存在肉眼看不见的微细裂缝是它固有的一种特性。混凝土收缩值的大小和水泥品种、用量、拌和水量、骨料规格、振捣密实性和养护好坏有关。施工中常见的混凝土收缩裂缝有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝3种。

2、温度裂缝

(1)内约束裂缝

由于混凝土内外温差过大引起内约束裂缝,裂缝深度一般只有30mm左右,表层以下仍保持结构完整性。

(2)外约束裂缝

由于混凝土体积过大,混凝土在后期均匀降温冷却时,受到基岩或老混凝土垫层约束,又会在混凝土内部出现拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土产生温度裂缝。裂缝为较深或贯穿性的,破坏结构的整体性。

3、沉陷裂缝

裂缝多在基础、墙等结构上出现,大多属深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般与地面垂直或呈30°到45°角方向发展。较大的贯穿性沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的错距,裂缝宽度受温度变化影响小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。裂缝的产生既有设计不合理的原因,也有施工不当的原因。

4、混凝土材料的选择。水泥石和砂石料的使用必须合格。如果水泥和水量的过大就必然会降低混凝土的凝结性,最终引起楼板的裂缝。在工程中,商品混凝土的使用也会导致楼板裂缝,主要因为商品混凝土中小粒径骨料,水量过多以及塌落度较大。另外,在混凝土中使用含氯外加剂也是形成裂缝的原因。

二、预防与处理混凝土桥梁裂缝的措施

1、控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比的选择水泥。

1)选择合适的原材料,如选择中低热水泥、缓凝型减水剂、掺用纤维、采用低热高性能混凝土。选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩性小、和易性好和节约水泥为原则。同时应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响;对于砂石材料应控制其级配、含泥量、针片状含量、压碎值指标、有害物质含量在规范允许范围。

墩身浇筑混凝土以前,所用的砂石料、钢筋、水泥、粉煤灰、外加剂等按照设计图纸以及指挥部批复的施工配合比备料,经检验合格后方可投入混凝土施工。施工中根据砂石骨料的实际含水量进行调整,以满足混凝土强度及和易性要求。

2)有针对性地进行混凝土配合比设计,如减少混凝土单位水泥用量、适当增加粉煤灰或磨细矿渣的掺量、适当掺加高效缓凝减水剂,可以有效降低混凝土的总水化热和热化热释放的峰值,从而减小混凝土因水化热导致几外温差过大而产生的裂缝;在满足施工要求的情况下,尽可能降低混凝土的坍落度,减少胶凝材料总量,以减少混凝土的干缩裂缝。在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对桥梁结构抗裂性能的影响。在施工中,施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性,而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。

2、施工过程中的控制措施

混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。另外,为防止主墩墩身在分段施工过程中出现收缩裂缝,在材料上反复优化配合比,在工艺上尽量降低骨料的温度,缩短节段之间的混凝土龄期差,并加强混凝土养生。

3、对混凝土裂缝的处理

混凝土裂缝常见的修补方法有:表面涂抹水泥砂浆法、表面涂抹环氧胶泥法、表面凿槽嵌补法、表面贴条法、压力注浆法、开槽填补法等。随着技术的发展,出现了许多的新的修补材料,如混凝土修补胶、注缝胶、混凝土快速修补剂等,使裂缝修补的效果更好,工艺更简单,费用更省。这些新材料、新机具和修补方法经过近十来年的现场考验,证明耐久性令人满意,目前这几种方法已经在许多维修改建加固项目中得到推广应用。

对施工缝的处理比较复杂,对混凝土接缝处严格进行凿毛处理,并清洗混凝土接合面,使新老混凝土紧密结合在一起。浇筑前铺1~2cm同标号水泥砂浆后再分层浇筑,振捣。

三、结语

混凝土这种建材的优点是抗压性强,然而其抗拉强度问题上一直不进入人意。桥梁是百年工程,直接关系到国民的生命财产安全,因此一定要全力保障其质量安全,严格施工,从设计、施工到后期例行养护检修都要保证百分百的责任感。混凝土裂缝是桥梁施工以及后期养护中常见的问题,我们在遇到这类裂缝问题的时候,应该首先分析其产生的原因,并采取有效的预防和控制措施,最大力度的预防和控制裂缝,保障民生安全。

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