摘要:我国桥梁建设在飞速发展,而桥梁施工裂缝一直是当前我国桥梁工程中的质量通病,这不仅影响了桥梁结构的稳定性和耐久性,还可能会出现桥梁垮塌等严重后果,所以应该采用相应的防治措施。
关键词:桥梁施工;裂缝;防治
引言
桥梁建设在人们日常生活和经济发展的过程中很普遍并起着十分重要的作用,但是目前在桥梁工程施工中,混凝土结构开裂的问题一直没有得到很好的解决,因此在桥梁施工中采取有效的防治措施十分必要。
1概述
为了有效的解决桥梁结构的开裂问题,我们就要从桥梁施工裂缝的成因入手并且结合工程施工的实际情况,采用相应的防治措施,杜绝施工裂缝的发生,进而保证桥梁结构的质量。
2桥梁施工裂缝的形成原因
2.1温度变化引起的裂缝
混凝土的热胀冷缩性质,决定了在桥梁施工中,一旦内部结构有温度变化情况发生,就会产生混凝土变形。这种变形如果受到约束的话,就会出现来自结构内部的应力,如果出现的应力超出水泥混凝土的抗拉强度,势必产生温度裂缝,这种现象主要出现在一些大跨桥梁、大体积砼中。需要注意的是,温度裂缝发生的主要原因是水热化造成的。砼在凝结过程中,水化热会造成内部温度大幅度升高,混凝土内外温差增大,内部膨胀率大于外部,造成了混凝土表面出现裂缝。
2.2钢筋锈蚀引起的裂缝
如果混凝土施工材料的质量不符合工程设计标准,那么就会对混凝土结构的质量产生严重的影响,导致混凝土保护层在使用过程中受到二氧化碳和水分的侵蚀,使得混凝土中钢筋的质量受到破坏。而且在周围环境的影响下,致使钢筋和环境中的水分和氧气发生锈蚀反应,使混凝土中钢筋的体积增大,这对混凝土结构表面造成了严重的影响,从而出现开裂现象。
2.3施工材料引起的裂缝
配置混凝土所需要的材料一般为:水泥、砂、骨料、拌和水、外加剂、后张梁的压浆料等。我们逐个分析这些材料可能会造成砼裂缝的可能:
水泥:中游离的氧化钙含量超标,由于氧化钙在凝结过程中水化很慢,在混凝土凝结后仍继续发挥水化作用,将破坏已具备固定强度的混凝土,使混凝土抗压能力下降。同样,如果水泥中含碱量较高时,骨料就很容易发生骨科反应。
骨料:如骨料中含生石灰石、方镁石在浇筑过程中,其水化作用尚未充分发生,经过较长时间慢慢吸收水份,逐渐熟化膨胀2倍左右,造成砼爆裂掉快。活性氧化硅与水泥中的碱性物质反应,生成不断吸水膨胀。复杂的碱—硅酸凝胶体,体积扩大3倍左右,在石子表面产生明显膨胀开裂现象。另外,砂中的云母含量过高,影响砼物理性能(包括强度),会引起砼的开裂。
拌和水及外加剂:如果水中腐殖酸或者硫酸盐含量超标,会降低砼的物理性能,绿化杂质含量较高时,钢铁锈蚀作用就会变大,也会导致裂缝的产生。外加剂的适配性不好,会超成大量的塌落度损失,甚至有些劣质外加剂会导致砼不凝结,这些都会引起裂缝。
压浆料:后张预制梁张拉后要压浆,市场上的压浆料很不规范,有些劣质的压浆料对水的掺量非常敏感,并极容易离析,会出现局部或者全部不凝固现象。如果不凝固,内部就有水,在高寒地带冬天这些水就会结冰膨胀,胀裂预制梁。
3防治桥梁施工裂缝的措施
3.1加强温度控制
气候变化带来的温度改变是施工过程中不可避免的,要应对这一现象,施工人员需采取一定的处理工艺。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先是优化砼的配比,降低、减缓水化热的产生;其次是提高灌注工艺,依照施工规范分层浇筑砼;另外还要注意养生质量,大体积砼内部应设循环水降温措施,使砼的内部与外部温差不要过大,并尽量保持砼水化反应过程中处于恒温状态。
3.2预防钢筋锈蚀引起裂缝的措施
要防止钢筋锈蚀设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度,当然保护层亦不能太厚否则构件有效高度减小受力时将加大裂缝宽度,施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣保证混土的密实性,防止氧气侵入同时严格控制含氯盐的外加剂用量。
3.3严格控制材料和施工工艺
施工工艺和施工材料选择是保障混凝土质量的基础。施工人员需要对水泥的质量进行严格的把关,分析水泥中各项物质的含量符合施工的标准;同时,合理选择混凝土构件的各项混合物,杜绝不合格原材料在施工中的应用。骨料选择不仅要作压碎值指标试验,还要作级配试验、细度试验、含泥量试验、碱含量试验以及其它有害成分试验等等。拌合用水及外加剂使用之前,除了正常的规范要求的各种检测外,还要进行外加剂与当期水泥及骨料的匹配试验。压浆料的使用上,除了规范要求的各项检测外,建议作体外模拟压浆试验,可以开膛检查压浆料的凝固情况和密实情况,避免压浆管道内部有水造成结冰胀裂砼。施工工艺方面,现场应该事前编制正确合理的作业指导书,施工时严格按照作业指导书进行作业。施工人员需要合理安排设备进场和材料堆放,减少路面、桥面的承重,保障其质量安全。
3.4科学进行配合比设计
好的砼配合比,也可有效防止砼开裂。比如大体积砼可以采用低水化热水泥,可以增加水煤灰的掺量降低水化热的速度,适量掺加缓凝材料等等方法。骨料的级配、砼的含砂率的改善,也可有效提高砼的密实性改善砼的物理性能从而降低砼开裂的几率。
3.5非结构性裂缝防治措施
对塑性沉降裂缝的防范,要在基础处理和支架搭设两方面着手。首先,要对支架搭设进行科学设计;其次,要控制好施工,进行全面积的预压,可以有效消除部分非弹性形变;第三,在混凝土中加入一定比例的减水剂,以减少混凝土泌水;第四,为消除混凝土浇筑过程中温差过大的现象,对砼的浇筑应速度适宜;第五,将混凝土外露部分覆盖麻袋、海绵等保湿材料,以降低水分的过快蒸发,可减小塑性收缩裂缝的发生几率。
3.6预防养护条件引起的裂缝措施
养护的目的是使混凝土正常硬化强度增长不受或少受外界影响,技术关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温,大体积混凝土由于内外温度不一致、强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法,应尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填避开外界气候的影响。养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7天至28天。
3.7处治措施
(1)表层修补法。表曾修补法,是一种常见而简单的修补方法,主要应用于对结构承载功能没有影响的表面裂缝的处理。一般的做法是,在裂缝的表层涂抹水泥浆、油漆、沥青等防腐蚀材料,可以有效阻止急剧开裂的发生,并保护裂面不再被腐蚀。(2)灌注修补法。灌注法时采用压力器械,将胶结材料压进混凝土裂缝中,主要用于裂缝对结构有影响且有渗透需求部位的补救,通过灌注,达到加固结构的作用。常用的灌注材料有:水泥浆、聚氨酯等化学材料。(3)嵌缝修补法。嵌缝法是治理裂缝的最常用方法。基本操作方法是,沿着裂缝凿槽,在槽中填充塑性或止水材料,起到填补裂缝的目的。常用到的塑性材料有:塑料油膏、丁基橡胶等;常用到的止水材料有:聚合物水泥砂浆等。
结语
总而言之,对桥梁施工裂缝的防治是工程施工中必须要关注的重点,这直接影响到桥梁的施工安全和使用安全。施工单位要在充分利用先进技术的基础上,按国家相关规定和技术标准要求施工,只有这样才能有效保证桥梁工程建设的科学性,避免桥梁施工裂缝的产生。
参考文献:
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[3]王永春.桥梁工程砼裂缝产生的原因分析及预防措施[J].科技风,2018(07).
论文作者:徐国良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/26
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 水化论文; 骨料论文; 材料论文; 浆料论文; 《基层建设》2019年第5期论文;