中交路桥建设北方工程有限公司 北京 101125
摘要:在铁路桥梁建设过程中,梁体开裂是常见的质量问题,裂缝一般分为不可见裂缝和可见裂缝。可见裂缝又分为无害裂缝和有害裂缝。有害裂缝在使用荷载或外界物理及化学作用下不断产生和发展,引起混凝士碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,直至影响结构的安全性和使用寿命,必须加以控制。基于此,本文对铁路桥梁梁体裂损的原因进行了分析,并提出了一些整治措施。
关键词:铁路桥梁;梁体裂损;原因;整治措施
1引言
随着我国社会经济的不断发展和进步,各地区的基础交通建设得到了很好的支持,基础交通的发展能更好地带动国家的经济发展。在我们生活周围,会发现很多新建的铁路工程,而桥梁是铁路工程中必不可少的建设部分,它的建设让铁路连接更顺畅,促进完整铁路的修建。但是在铁路桥梁建设完毕后的使用过程中,常常会因为各种原因导致桥梁梁体受损,最终导致铁路桥梁垮塌的事件发生,最常见的就是混凝土裂缝的产生,这对人们的生活带来了很大的伤害。
2铁路桥梁梁体裂缝产生的原因
2.1荷载引起的裂缝
桥梁的荷载直接影响着桥梁的使用寿命,桥梁梁体的荷载主要由火车在桥梁上的运行和桥梁自身的重量造成。火车是自重比较重的交通工具,加上运输的货品重量比较重,会对铁路桥梁造成很强的冲击,如果火车通过桥梁时的重量超出了设计时的最高荷载,那么桥梁就会因为荷载过高而产生裂缝。那么出现这种现象如果得到及时控制和解决,桥梁长期的负载运行就会导致裂缝更为严重,并且不断扩大。目前,常见的桥梁裂缝主要包括弯曲型、扭曲型和断裂型等多个类型。
2.2Cl-腐蚀
环境中的盐离子从混凝土缝隙中侵入,使内部钢筋生锈,体积增大,导致混凝土开裂。同时,盐害又进一步促进了冻害的发展,从而使混凝土结构耐久性大大降低。
2.3施工原因
拌和不均匀,搅拌时间过长,浇灌速度过快,振捣不充分,接缝处理不当,保护层不够或钢筋被扰动,模板漏浆,支撑下沉,拆模过早,初期受冻,初期养护不够,硬化前受振动或加荷;预应力混凝土过早张拉、或超张拉;养护时混凝土内外温差过大。
2.4施工材料引起的裂缝
施工材料对于施工质量有直接的影响作用,所以施工材料的恰当使用对于桥梁裂缝产生有很好的控制作用。钢筋和混凝土是桥梁建设中最主要的材料,如果施工材料质量不过关就会导致桥梁的使用寿命减少,增加桥梁裂缝出现的概率;严重的还会造成工程事故的出现,由此可以看出施工材料的合理使用和优质选择对施工结构的影响的重要性。
3铁路桥梁梁体裂缝控制及处理技术措施
3.1混凝土裂缝的整治措施
为了便于对梁体进行检查维修,建议给每个桥梁工区配备拆装式可移动检修设备,并给各工务段配备用于耐久性检测的保护层厚度探测仪和钢筋锈蚀测试仪。混凝土梁裂纹超限后,采用具有良好延展性和韧性的注浆材料进行裂纹注浆封闭,以隔绝外界水分、气体向梁体侵入,防止梁体钢筋进一步锈蚀。钢筋锈蚀可能会在桥梁的任何部位发生,特别是经常有水浸润和钢筋出露的地方,如伸缩缝附近、经常被水淋湿的部位、桥面或混凝土开裂处等。修复时,首先清除所有锈蚀区域的混凝土,然后对钢筋进行除锈处理。如果钢筋面积因锈蚀严重减小,可能影响桥梁的承载力时,应根据验算结果确定修复部位并增加钢筋数量,以确保结构的含筋量。上述工作完成后,在打开处浇筑高强度水泥混凝土。对预制梁进行水害整治时,采用接长排水管、封堵挡碴墙断缝,杜绝桥面排水在梁体流溢,清除诱发钢筋锈蚀的主要根源。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为防止今后水害进一步威胁修补后的钢筋混凝土和施工接缝薄弱部位,可以在整治完混凝土病害后,采用硅烷类浸渍性材料进行防护。
3.2 对荷载的控制
对桥梁荷载的控制应该从工程设计的初期阶段入手,在对桥梁进行设计的时候,相关技术人员应该对桥梁使用时承担的运输荷载进行调查和了解,掌握该路段火车运输情况,并且严格核算施工过程中使用材料的稳定性以及抗压性的相关数据;另外,在桥梁的设计过程中,支撑结构要单独设计,尽量不在结构中设计其他的部分,减少钢筋和混凝土的支撑压力,这样也可以减少桥梁在荷载情况下裂缝的产生。
3.3 对温度的控制
温度的变化是桥梁产生裂缝的原因之一,不管是在桥梁的施工过程中还是使用过程中,温度的不断变化会导致桥梁结构产生裂缝。温度的控制主要是对施工过程中温度的控制,控制混凝土的水化热,防止内部温度过高;另外在进行大面积的混凝土浇筑工作时,也要严格的控制混凝土的浇筑温度,采用分层浇筑的方式来降低混凝土的温度;混凝土浇筑完毕之后,还要控制空气对此造成的干缩现象,采取有效的方式减少混凝土干缩的时间,如果有必要的话还应该使用覆膜的方式,以此来控制混凝土水分的凝华。
3.4 对钢筋腐蚀的控制
钢筋是施工材料的一种,所以钢筋腐蚀问题与施工材料有非常紧密的关系,那么对于这个问题的控制,我们应该从施工过程中的各个因素入手,把气候、温度、桥梁使用寿命等全部考虑在内,对混凝土的密度进行严格的控制,增强混凝土的密度,防止外界因素通过混凝土层对钢筋造成腐蚀作用;另外,为了提高混凝土的抗拉伸能力,在搅拌混凝土的时候应该选择合理的添加剂,保证混凝土使用时的质量。
3.5 对施工材料的控制
施工材料与桥梁的工程质量有直接的关系,对于它的控制应该从本身的质量入手,对质量进行严格把关,从施工材料的最初采购开始,一直到施工材料的入库,各个环节都要严格的控制和管理。在材料的采购过程中,应该派专人跟进和监督,记录材料的各个信息,确保采购的材料是最好的;在材料的运输过程中,应该注重装车和卸车两个过程,防止材料在运输过程出现纰漏,导致材料的质量不过关;在材料入库的过程中,库管人员应该严格检查和清点材料的种类,并且确保收到的材料都是符合标准的,查验所有材料无误后才能签收。
3.6 及时修补
1)开槽:用钢凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽宽和槽深约3cm~5cm,呈U型,路面的裂缝可用切缝机开槽。槽内的碎屑和粉尘要清除干净。2)涂刷界面处理浆:用刷子在槽的底部和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,配方为:水泥(修补粉料):JJ型混凝土修补胶=1:1。3)压抹聚合物砂浆:聚合物水泥砂浆参考配合比(重量比)如下:水泥(修补粉料):中砂:JJ型混凝土修补胶:水=1:2.5:(0.3~0.4):适量。在界面处理浆尚未硬化前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。4)养护:聚合物水泥砂浆不需浇水养护,在湿空气中养护即可。养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。
4 结束语
混凝土桥梁裂缝不是一个简单的问题,它的形成包含了设计、施工以及管理等多个方面,如果有哪一个环节没有处理好或者受到疏忽,都会造成裂缝的产生,严重的还会给人类的生活带来灾害和经济的损失。施工管理是一个非常重要的过程,在管理过程中及时发现问题和解决问题,加强对施工现场的管理可以最大限度地避免桥梁裂缝的产生。
参考文献
[1]尹忠文.青藏线格拉段现场预制先张法预应力耐久性混凝土简支T形梁施工技术研究[D].西南交通大学,2004.
[2]刘一吾.大跨径PC连续刚构桥的合理构造与腹板裂缝机理研究[D].长安大学,2012.
[3]陈鹏举.铁路普通钢筋混凝土梁体外预应力碳纤维板重载加固技术研究[D].中国铁道科学研究院,2016.
[4]甘平.无粘结部分预应力混凝土梁在铁路桥梁上的应用研究初探[D].西南交通大学,2006.
[5]徐新利.朔黄铁路西留肖中桥病害整治方案研究及施工技术探讨[J].铁道建筑,2015,02:8-11.
论文作者:韩德才
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/10/10
标签:桥梁论文; 混凝土论文; 裂缝论文; 钢筋论文; 荷载论文; 过程中论文; 铁路论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;