摘要:预应力钢筋混凝土的耐久性现阶段所受关注程度越来越高,这不仅对建筑行业的长远健康发展有促进作用,同时对社会发展以及经济发展有一定的促进作用。本文主要结合工程实例对该项技术进行探究,同时针对其中存在的问题提出合理建议。
关键词:预应力;混凝土桥梁结构;耐久性
1、概述
桥梁结构是桥梁的重要组成部分,同时其基础与前提,建筑材料抵抗破坏以及退化的能力对桥梁寿命有直接影响。材料退化不仅会对桥梁外观造成影响,同时对桥梁功能的使用有阻碍作用。耐用性较强的桥梁可实现对良好状态的长期水维护,不会根据时间的变化有太大波动。经济实用、维护要求低以及使用期限较长是该项桥梁的显著优势与特征,现阶段已经引起社会各界人士的广泛关注。现代社会的施工工艺以及施工技术还不能实现对桥梁耐久性的完全保证,也不能实现对破坏程度以及产生原因的有效预测。我们结合工程实例对其进行仔细分析,下面我们对工程状况进行概述。
该桥梁于1987年万完工,桥梁全长为266m,宽度为66m,属于钢筋混凝土永久性桥梁。近些年来我国经济与社会不断进步发展,人民生活水平以及生活质量都得到不同程度的提升,私家车数量也在呈现出不断增加的状态,超载以及荷载量提高的现象都会对桥梁造成严重影响,裂缝以及伸缩缝现象的出现无法避免,这对形成安全有一定影响。因此我们应利用先进的科学技术实现对该桥梁的全面检查与分析,这对损害桥梁的原因提出合理的解决措施。
2、影响预应力混凝土结构耐久性的主要因素
影响混凝土结构耐久性的原因有很多种,我们主要将其总结为以下几方面并进行分析,同时需要注意的是各因素之间具有相互联系的关系。
1.混凝土的自身特性。建筑材料对建筑质量有决定作用,因此必须提高对建筑材料的重视程度。在实际施工之前实现对建筑材料的严格检验,符合相关标准与要求的才可以真正投入使用,这是对建筑质量保证的有效手段。现阶段混凝土作为一种重要的建筑材料被广泛运用于建筑施工中,但其裂缝现象不可避免。这也是造成桥梁出现裂缝的主要原因。
2.混凝土结构所处的环境条件。温度、湿度以及水分等会对大型混凝土构件质量造成直接影响,最终对工程质量造成影响。
3,混凝土结构设计与施工质量。在实际施工之前必须实现对工程概况的了解,然后结合实际情况与科学技术实现对工程的合理的设计,避免工程出现质量问题。
该工程的混凝土材料的自身特性和结构的设计与施工质量是决定其耐久性的内因。其材料组成(如水灰比,水泥品种和数量,骨料的种类与级配等)都直接影响结构的耐久性。混凝土的缺陷(如裂缝、气泡、空穴等)会造成水分和侵蚀性物质掺人混凝土内部,与混凝土发生物理化学作用,影响结构耐久性。综合起来可分为内在因素、环境因素、受荷状况三个方面,其中内在因素包括材料、裂缝宽度、保护层厚度、施工和养护质量等;环境因素包括侵蚀条件、相对湿度和温度等;受荷状况包括腐蚀疲劳、摩擦腐蚀等。以上因素是内因和外因共同作用的过程。
3提高预应力混凝土桥梁结构耐久性的技术措施
(1)加强该桥桥面排水和防水层设计,改善桥梁的环境作用条件。
(2)可以利用高耐久性混凝土来增强混凝土的密实度,这样可以提高混凝土自身抗破损能力。
(3)加大混凝土保护层厚度、加强构造钢筋,防治和控制裂缝发展、采用具有防腐保护的钢筋等。
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3.1结构混凝土耐久性的基本要求
混凝土的耐久性主要取决于混凝土的材料组成,为了防止钢筋腐蚀以及提高混凝土的抗冻性,混凝土应尽可能地密实,使其具有良好的抗渗透性能。为此,除了选择级配良好的集料和精心施工,保证混凝土充分捣实和水泥充分水化外,水灰比(或水胶比)是影响混凝土密实性的最重要的条件。为了保证混凝土有足够的耐久性,控制最低水泥(或胶凝材料)用量也很重要,因为单位水泥(或胶凝材料)用量较高的混凝土,混凝土拌合物比较均匀,可减少混凝土捣实中出现的局部缺陷。混凝土抗冻融的能力与其含气量有密切关系,因此有抗冻要求的结构混凝土应掺入适量的引气剂。
3.2加大钢筋的混凝土保护层厚度
加大钢筋的混凝土保护层厚度,是保护钢筋免于锈蚀、提高混凝土结构耐久性的最重要措施之一。钢筋的混凝土保护层厚度一般应不小于最小保护层厚度(见表1)与保护层厚度施工负允差之和。,对现浇混凝土构件可取5—10mm,对工厂生产的预约构件可取0~5,视钢筋施工定位工艺和质量保证的可靠程度而定,必要时可取更高的数值。预应力钢筋的混凝土保护层厚度,一般不应小于预应力钢筋保护层最小厚度c幽与保护层厚度施工负允差△之和。对于具有防腐连续密封护套(或防腐连续密封孔道管)的预应力钢筋,保护层厚度为护套或孔道管外缘至混凝土表面的距离,保护层最小厚度c吐。可取与普通钢筋的相同,3.4提高预应力钢绞线锚固端的封锚措施
预应力钢绞线锚固区必须有严格的密封防护措施,严防水汽进入,锈蚀预应力钢绞线。预应力钢绞线锚固后的外露长度不小于30,多余部分宜用手提砂轮锯切割。在锚具与锚垫板表面涂防水涂料。在锚具端头涂防腐润滑油脂后,罩上封端塑料盖帽。为了保护锚具免于腐蚀,不宜直接涂抹水泥砂浆或混凝土封锚工艺,应采用防水、防潮、防腐蚀气体和防静电的锚具保护帽封锚工艺。该保护帽应起到防水、防潮、防腐蚀气体和防静电的作用。
孔道压浆完毕后立即将梁端水泥浆冲洗干净,同时清除支撑垫板、锚具及锚穴混凝土的污垢,对锚环、外露钢绞线、锚环与锚垫板之问的交接缝处用聚氨酯防水涂料进行防水处理,并将锚穴混凝土凿毛,以备浇筑封端混凝土。预应力筋的锚头应采用无收缩高性能混凝土封端,其强度等级应高于构件本体混凝土的强度等级,水胶比不低于本体混凝土并且不大于0.4,需对新老混凝土的连接面进行防水处理。
3.5加强桥面排水防水设计
桥面排水设计应与桥面的纵横断面设计密切配合,合理的选择和布设泄水管。对于可能遭受氯盐侵蚀的桥面,应加大桥面纵横的排水坡度,尽快将水排除,并应考虑结构发生绕曲或施加预应力引起的反拱对桥面排水的影响,防止桥面积水。应加强泄水管和伸缩缝周边的构造细节处理,防止水分从泄水管和伸缩缝处渗入梁体(或墩台盖梁)。必要时可对泄水管和伸缩缝周边梁体进行防水处理。
4结论
本文以该工程为例,从五个方面来论述如何提高预应力混凝土桥梁结构耐久性,总之,预应力混凝±桥梁结构的耐久性能够直接影响安全性和适用性,关系到桥梁建筑的质量,在现今有着实际的意义,希望今后桥梁结构耐久性能有更好的提高和改善。
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论文作者:赵海波
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/21
标签:混凝土论文; 耐久性论文; 预应力论文; 桥梁论文; 保护层论文; 钢筋论文; 结构论文; 《基层建设》2017年5期论文;