山东鲁桥建设有限公司 山东济南 250021
摘要:随着经济的发展,公路桥梁越来越便利人们的出行。在社会进步、经济发展的推动下,我国已经建成了较为完善的交通运输体系,其中公路运输由于其自身具有的运输灵活性,在实际的运输过程中发挥了重要的作用。据资料显示,我国公路运输量逐年增加,与铁路运输一起支撑着我国运输事业的半壁江山。公路桥梁建设施工已经成为我国交通运输事业发展的关键性举措,在建设过程中钢筋混凝土的裂缝问题一直是亟待解决的问题。钢筋混凝土施工中的裂缝防治技术已经成为我国公路桥梁建设进一步发展的首要任务。
关键词:公路桥梁;钢筋混凝土;裂缝防治
引言
钢筋混凝土是非常优质的公路桥梁施工材料,作用非常强大,能够保证公路桥梁正常功能的发挥。只有深入的研究和分析裂缝的成因,才能够为解决问题提供坚实的依据,提高公路桥梁的整体质量。
1公路桥梁混凝土裂缝原因
1.1温度变化诱发的裂缝
由于受到水泥水化放热、太阳照射以及大气温度等因素的影响,会使得温度出现变换,因此就会对混凝土产生膨胀或者是收缩性的温度应力。当混凝土在结硬过程中会产生收缩,随着温度的变化会热胀冷缩。而当混凝土收缩和膨胀的这两种应力受到一定程度的约束时在混凝土桥体内部就会产生相应的温度应力,而当对应的应力超过了混凝土的拉力范围时,进而导致混凝土桥梁开裂、或者是产生温度裂缝和收缩裂缝。另外当混凝土凝固时,因为混凝土表面的水分蒸发较快或是模板吸收水分过快等原因也会导致混凝土急剧收缩,这时的混凝土强度就会变小,不能够抵抗过大的变形应力,也会导致桥梁面开裂。在混凝土公路桥梁中,更多出现的是温度应力和收缩应力共同作用下而产生的温度收缩裂缝。
1.2施工工艺诱发的裂缝
在混凝土桥梁的钢筋结构浇筑环节、起模环节、运输环节以及吊装环节中的施工质量差、工艺不规范等都会对桥体的质量产生较大影响,进而将会导致桥梁出现不同形式和程度不等的裂缝。尤其是一些细而长的薄壁桥梁结构,更会出现裂缝现象,而且裂缝出现的位置、发展走向难以预料,出现的原因形式也难以判断。例如,当钢筋混凝土的保护层厚度过厚、混凝土的振捣不够均匀、不密实、混凝土浇筑速度过快、水灰比例过大等等。
1.3荷载引起的裂缝
直接应力裂缝和次应力裂缝是公路桥梁荷载引起的两种主要的裂缝。在施工过程中,不按照施工设计图纸进行操作,随便更改施工顺序,导致公路桥梁结构受力改变。在公路桥梁受力部位大量堆放施工材料及工具,都会引起公路桥梁直接应力裂缝。经相关研究资料显示,把受力构件挖孔后,巨大的应力就会在孔的周围集中起来,产生次应力裂缝。这些原因导致裂缝的产生,使公路桥梁安全系数变低。
1.4材料质量问题引起的裂缝
骨料、水泥、砂、水及外加剂等是混凝土的主要组成材料。这些材料的使用不当,或者材料质量出现问题同样会导致混凝土裂缝问题的发生。这些问题主要有砂石级配差、砂石中的含泥量高、骨料中还有泥性硅化物等,外加剂中含有的氯化物等杂质还会对钢筋造成腐蚀,对混凝土结构的强度带来不利影响,增大混凝土结构的收缩性。在选用砂石的时候,当矿物含量太高时,水泥和骨料所产生的粘结力将会降低,这对混凝土的强度是有一定影响的。当砂石中含泥量过高时,不仅会造成水泥和水的用量加大,而且还会降低混凝土的抗渗性、抗冻性和强度。
2公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝防治技术
2.1表面修补法
表面修补法适用于公路桥梁表面的小面积裂缝,按照其修补模式的不同,可以分为表面涂抹和表面补贴两种形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆表面修补法的修补力度较小,修补的裂缝一般都是停留在表面,对那些没有发生漏水或伸缩的裂缝,或者是一些位置比较特殊,灌浆难以注入的裂缝会采取表面涂抹法来防治裂缝进一步扩大。对于一些已经发生透水事故的裂缝,也可以采用土工膜进行表面补贴,能够有效地防止发生渗漏事故。
2.2灌浆法、嵌缝封堵法
灌浆法、嵌缝封堵法主要适用于一些裂缝范围较大的事故,特别是对于某些具有特殊防渗规定的钢筋混凝土的裂缝防治。封堵法实施的关键是灌浆和嵌缝的材料,填充材料的过程主要是运用特定的设备将胶结材料压入钢筋混凝土的裂缝之中。压入的胶结材料在硬化之后,会与钢筋混凝土形成一个整体,达到填补裂缝的效果。常用的填充材料包括水泥泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等,实际的裂缝防治过程中,填充材料的选择要考虑到裂缝自身的属性以及修补的成本等因素。
2.3结构加固法
结构加固法主要应用于裂缝深度较大、裂缝已经影响到钢筋混凝土的结构性能的情况。结构加固法可以大面积地修复已经产生的裂缝,加大钢筋混凝土结构的截面面积,从而达到稳固公路桥梁混凝土质量的目的。常见的结构加固法有预应力加固法、增设支点加固和喷射混凝土补强加固等,在实际的裂缝防治技术中,结构加固法效果较明显。
2.4钢筋混凝土施工裂缝预防措施
对于公路桥梁建设中钢筋混凝土的防治措施,不能单纯地对钢筋混凝土裂缝进行后期的修补,还应该加强对裂缝的预防。对钢筋混凝土裂缝的预防包括预防混凝土收缩出现的裂缝、温差过大导致的裂缝以及施工工艺不科学导致的裂缝。对于不同原因导致的程度不同的裂缝需要采取不同的有针对性的预防手段,这种预防措施与出现裂缝之后的防止修补措施相互配合才能真正解决钢筋混凝土的裂缝问题。
2.5填充法
填补方法是采用修补材料直接对混凝土裂缝进行填充,通常是对较宽的裂缝(0.3mm)进行修补,此种修补方法作业较为简单便捷,而且费用较低。而对于宽度不足0.3mm的裂缝、深度较浅以及规模较小的裂缝的可采取开V型槽方法进行简易处理,之后再作好填充处理工作。而对于桥面板中间带有上下贯通的混凝土裂缝,裂缝上部要采用注入施工方法对其进行处理。沿着裂缝7~8cm宽度范围内,用钢丝刷和砂轮机把混凝土表面的灰尘和游离石灰等进行去除,并且要用洗净剂进行清洗,然后将具有粘着性和渗透性的环氧树脂加压注入其中。通过这种方法来对混凝土裂缝进行有效填充,不仅能够提高桥面板的防水性能还能防止钢筋锈蚀以及混凝土老化脱落。
2.6做好养护工作
完成对混凝土的设计和施工后,一个重要的环节就是对混凝土进行养护。保持适宜的温湿条件,防止有害的冷缩和干缩是进行混凝土养护的主要目的。当混凝土终凝后,要及时采取洒水、覆盖等措施对混凝土进行养护(且养护时间不得少于15d),防止混凝土受到外界环境温度影响,出现很大的温度变化,造成混凝土裂缝。对于新浇的混凝土,越早的开展养护工作,就越能延长混凝土的使用寿命,其主要原因就在于越早进行防护,就越能减少混凝土早期的收缩,也就可以最大程度地减少混凝土的变形。为防止混凝土超冷,应该设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
结语
总之,对于桥梁混凝土裂缝的防治和维护是一项集设计、施工、运输和养护等多方面为一体的综合性工程。因此我们应该认证贯彻安全第一、预防为主的原则,从经济、环保等多个方面进行综合考虑,不断优选施工的方案,提高施工的质量加强对桥梁的养护管理。同时加强对高速公路桥梁裂缝病害的研究,科学合理的制订出裂缝桥梁病害的防治措施,增加高速公路桥梁的使用寿命,促进交通运输业的长久发展。
参考文献
[1]赵永信.桥梁混凝土裂缝的施工控制技术[J].中国新技术新产品,2012,(6).
[2]李明.探讨公路桥梁混凝土裂缝的处理措施[J].科技信息,2011,(2).
论文作者:迟凌云
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/27
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 钢筋混凝土论文; 公路论文; 应力论文; 表面论文; 《建筑学研究前沿》2018年第28期论文;