公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策论文_程凯

公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策论文_程凯

山东省公路建设(集团)有限公司 山东省 济南市 250000

【摘 要】随着当前社会经济的快速发展,公路桥梁的施工数量在不断的增加,在施工过程中我们要对施工质量进行严格的控制,针对在施工过程中出现的裂缝问题,在施工前我们要采取相关的措施,避免产生裂缝,提高施工质量。

【关键词】公路桥梁;施工;裂缝;原因对策

一、前言

在公路桥梁施工过程中,施工质量是至关重要的,我们要根据其施工特点,采取相关的措施对裂缝进行控制。

二、桥梁施工裂缝的形成原因

施工中混凝土结构裂缝产生的主要原因,大致可划分如下几种:

1、荷载引起的裂缝。荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。

2、温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。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。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。

3、收缩引起的裂缝。在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因。

(1)塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5h左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。

(2)缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分逐渐蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失很快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。

4、钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氧化铁体积比原来增长约2倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。

5、冻胀引起的裂缝。大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-78℃以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

三、裂缝的修补及加固

1、表面封闭修补法

(1)裂缝的检查及标注。依据裂缝的检测报告,现场对照核实裂缝数量、长度及宽度,标注出需要进行封闭的裂缝。宽度<0.15mm的裂缝用蓝色标注;宽度≥0.15mm的裂缝用红色标注。

(2)表面清理及切V型槽。对蓝色标注裂缝用角磨机等工具清除裂缝周边附着物、尘土。用角磨机沿裂缝切宽5mm,深5~10mm的V型槽。切好后用风枪对裂缝及周边进行清理,并用丙酮进行清洗。

(3)配制环氧树脂胶泥。按照产品推荐设计配比配制环氧树脂胶泥。在裂缝处治之前,制作环氧胶泥试件并进行相关力学试验,其力学性能应满足设计要求。

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(4)涂刷环氧树脂基液。在裂缝V型槽上均匀涂刷一层环氧树脂基液,宽度20~30mm。

2、裂缝注浆法

(1)依据红色标注记录需要注浆的裂缝数量,估算所用的注浆用具数量,准备足够数量的胶体。

(2)用角磨机或钢丝对裂缝周边进行清理,使裂缝周边平整、无杂物,然后再用毛刷蘸酒精擦洗裂缝两边。

(3)粘贴注浆嘴。待裂缝周边干燥后,用封缝胶将注浆嘴与裂缝对齐粘贴。粘贴时注意封缝胶不要把注浆嘴嘴口堵住从而使其注不进浆体。同时两个注浆嘴的间距以30~40cm为宜,有裂缝交叉的在交叉点处必须放置一个注浆嘴。把没有注浆嘴处裂缝用封缝胶封堵,封堵宽度以1~2cm为宜,并用刮刀抹平。

(4)密封检测。待封缝胶固化且强度达到要求后进行压气试验,沿封缝胶方向在其上面涂抹肥皂水,将压缩气体通过压浆嘴充入裂缝内,气压控制在0.2~0.4MPa,如发现封缝胶上有气泡出现,说明该部位漏气,对漏气部位需再次封闭。

(5)裂缝注浆。按厂家提供配比对胶进行拌制,要混合均匀同时注意胶体硬化时间。拌制时可以先少量拌制,根据注浆时间和硬化时间调整拌制数量。

四、施工中裂缝的预防和控制措施

为了保证桥梁耐久性达到设计要求,对施工中裂缝进行了科学的预防和控制,现总结有以下几点。

1、混凝土施工质量管理

根据高性能混凝土施工工艺要求制定详细的施工技术规定,就混凝土材料的选择、浇筑、质量管理以及后期的养护等方面进行详细的规定,从而确保混凝土的施工质量。制定《产品质量标准》,明确混凝土混合物和成型后的性能指标以及验收方法;施工方案中要预留施工缝的位置,在混凝土基本成型之后清除混凝土表面的水泥浮浆以及松动的碎石,清理完成之后使用水进行冲洗作业,采用高标号的水泥泥浆均匀填抹在混凝土表面,将混凝土细致捣实使新旧混凝土结合密实;加强对于混凝土振捣的质量控制,依据现有的施工图纸以及混凝土成型规范,加强对于振捣作业人员的技术指导,避免因为振捣方式不达标造成混凝土的质量问题。

2、加强原材料的取样试验管理

取样实验是桥梁施工的核心环节之一,这就要求质检人员要具备娴熟的检测技术,能够采用科学有效的检测方法进行检测。例如在检测袋装水泥质量的时候,应该就对同一出厂时间、生产厂家以及标号的水泥采用相同的检测方法进行检测,要求检测水泥样本质量不得低于水泥总量的1‰,且抽样监测点不得低于20个。如果抽样的水泥总量不低于1000t,那么就需要采取分批测量的方式进行检测,在测试中严格规范水泥取样试样操作,从而有效保证检测的精准度。很多建筑材料对于环境的温度和湿度较为敏感,如果环境温度、湿度与建筑材料的理想检测标准相差较大,那么就会给检测结果造成较大的影响。在对沥青防水及弹性体卷材进行拉伸测试时,就需将试验环境温度控制在22~25℃,空气相对湿度控制在35%以下,这样就可以保证检测结果准确可靠。

3、实施动态风险控制

桥梁施工浇筑是建筑工程的核心工程之一,应该采取有效的技术监测和检测措施,实施动态控制,降低施工风险,提高施工质量。建立全面的施工质量管理体系,坚持质量标准,严格检查,一切用数据说话的原则,用质量数据为尺度来衡量评价产品质量。建立施工工程进度登记表,对于桥梁施工浇筑成型中出现的裂缝数量、大小等问题进行记录,桥梁施工技术人员经过研讨制定科学合理的修复方案,采用同品种、同标号、同配比的水泥和粉煤灰对成型后的表面裂缝进行修复。同时在桥梁施工浇筑成型中,相关的技术人员要不定时对桥梁施工进行检查,做到及时发现问题,及时处理问题,将问题的影响降到最低。

五、结束语

综上所述,在公路桥梁施工过程中,我们要对裂纹产生的原因进行分析,采取相关的措施,提升施工质量。

参考文献

[1]黄新斌.试析公路桥梁施工中的质量管理及控制[J].科技创新与应用,2014,09(4):180.

[2]张文宇.公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策分析[J].门窗,2014,5(20):98-99

论文作者:程凯

论文发表刊物:《低碳地产》2016年9月第18期

论文发表时间:2016/11/18

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