试论裂缝对钢筋混凝土桥梁结构耐久性的影响及预防论文_张双印

试论裂缝对钢筋混凝土桥梁结构耐久性的影响及预防论文_张双印

张双印

甘肃路桥第四公路工程有限责任公司 730030

摘要:钢筋混凝土桥梁结构耐久性对桥梁的使用有着重要的意义,通过加强桥梁结构的耐久性能够避免安全问题的产生,加强桥梁整体质量,使桥梁的使用发挥出更好的效果。本文对钢筋混凝土桥梁结构耐久性进行了解释,阐述了钢筋混凝土桥梁裂缝的种类,包括温度裂缝、收缩裂缝以及荷载裂缝。分析了裂缝对钢筋混凝土桥梁结构耐久性的影响,包括横向裂缝和纵向裂缝的影响。提出了钢筋混凝土桥梁结构裂缝预防措施,包括预防措施和施工缝处理措施,为桥梁结构建设带来了更好的保障。

关键词:桥梁;钢筋混凝土;裂缝;耐久性

引言

随着桥梁建设工程的快速发展,桥梁施工技术水平也逐渐提升,使用的钢筋混凝土结构桥梁由于受到了外部影响等产生了问题,影响了桥梁的质量。结合研究发现,钢筋混凝土桥梁的维护需要花费大量的资金,而其中影响桥梁结构耐久性的主要因素是裂缝问题。为了加强钢筋混凝土桥梁结构的性能,需要采取有效措施控制裂缝,使结构更加稳定,同时提升桥梁的耐久性,使桥梁的使用更加安全可靠。

1桥梁耐久性概述

1.1耐久性概念

钢筋混凝土桥梁耐久性指的是在正常的情况下,在桥梁的预计使用时间内以及正常的环境下使结构能够达到相应的要求。在桥梁处于外部环境的时候,受到的影响包括腐蚀、冻融作用以及正常何荷载作用,同时存在设计不合理等问题的时候,桥梁结构的耐久性难以达到实际的要求,导致桥梁的结构稳定性减弱。

1.2桥梁结构要求

桥梁结构建设中对保护层有一点要求,通过保护层的增加避免氯离子对桥梁钢筋造成影响,加强钢筋混凝土桥梁结构的耐久性。同时,桥梁的裂缝宽度有着一定的限制,一般带有裂缝的钢筋混凝土结构中,主筋腐蚀速度使不具有裂缝结构的三倍,箍筋的腐蚀四度相比主筋要多出五倍左右。桥梁桥面的排水系统需要维持畅通,泄水管出口应避免设置在盖梁上,避免结构受到影响,导致水饱和的问题。

2钢筋混凝土桥梁裂缝种类

2.1温度裂缝

钢筋混凝土的裂缝的产生受到温度影响较多,一般产生在配筋薄弱位置,裂缝一般为粗裂缝。产生裂缝的原因是在温度的变化影响下,混凝土结构产生内应力以及其他力的作用,在昼夜温差影响,产生了裂缝。在混凝土结构内部,当自身的抗拉强度较温度应力低的时候,会导致混凝土开裂问题,同时,在自身抗拉强度低于内部拉应力的时候也会出现裂缝。

2.2收缩裂缝

混凝土在凝结硬化的过程中,产生的收缩会对混凝土的内部产生约束作用,导致裂缝。产生收缩裂缝与干燥、塑性等因素有着密切联系,混凝土产生的收缩裂缝一般从表面向内发展。通常情况下,当浇筑时候用水过多会导致干缩裂缝,多出现在薄腹梁的位置上,同时为垂直分布特点。混凝土的应力大小以及自身的抗拉强度具有一致性,这种裂缝的产生对桥梁影响较小。

2.3荷载裂缝

荷载裂缝的产生是由于静荷载以及动荷载等对混凝土结构造成的影响,这种裂缝包括直接应力裂缝和次应力裂缝,直接应力裂缝使受到了荷载的作用时产生的裂缝,次裂缝是外荷载对桥梁施加了次应力之后产生的裂缝。在不同的设计情况下,桥梁出现裂缝的位置不同,在开凿的过程中,由于载荷的影响使结构遭到了破坏,桥梁受力部分在开凿后应力产生散射的情况,导致孔洞四周发生应力集中现象。

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3裂缝对钢筋混凝土桥梁结构耐久性的影响

3.1横向裂缝的影响

横向裂缝通常在裂缝以及钢筋的交汇位置具有影响,影响涉及到了裂缝两边2-5cm的区域,对裂缝的宽度进行控制能够减少裂缝对钢筋产生的影响。通过对桥梁结构的分析发现,在桥梁结构中产生横向裂缝对桥梁的影响较小,通常不会造成安全问题,因此,横向裂缝对钢筋混凝土桥梁结构的影响具有较大的局限性。

3.2纵向裂缝的影响

钢筋混凝土桥梁结构产生的纵向裂缝影响较大,在桥梁受到施工质量以及干缩影响的时候,混凝土结构会产生纵向裂缝,一般与钢筋方向一致,之后会导致钢筋锈蚀的问题。在施工没有达到要求的情况下,混凝土的保护层不符合要求,使氯离子等物质进入到混凝土结构内部,进而对钢筋造成锈蚀影响。钢筋出现了锈蚀问题之后,在体积增大的情况下会使混凝土裂开,内部的钢筋逐渐暴露在环境中,加快了锈蚀的速度,这种问题会使结构损坏变得更加严重,还会导致混凝土的保护层掉落,使钢筋混凝土结构稳定性减弱。在裂缝的延伸过程中,混凝土对钢筋的包裹能力也逐渐降低,导致混凝土保护层完全失去,难以对钢筋起到保护作用,还会导致桥梁结构的承载能力减弱,容易发生安全问题,因此有着较大的影响。通过对纵向裂缝进行控制能够减少桥梁结构的变化,使桥梁结构的耐久性加强。

4钢筋混凝土桥梁结构裂缝预防措施

4.1预防裂缝的措施

建筑在设计时不采用非预应力结构要设计规范的锚垫板以及螺旋筋的埋设方案。要使用纵向撑筋对锚垫板进行加固然后同钢筋骨架连在一起必须对混凝土进行充分的振捣。混凝土要求抗拉强度必须符合设计施工标准并及时做好维护工作。防止出现塑性沉降裂缝的主要对策包括加强基础处理、减少支架出现的非弹性变形通过添加减水剂降低泌水量保证混凝土保护层厚度符合要求实施二次抹面等。为了避免塑性收缩裂缝要提高混凝土结构的早期养护并且减少混凝土自身水分蒸发庄要措施是将麻袋、海绵等覆盖在混凝土外面,然后进行浇水。

4.2施工缝处理措施

混凝土在强度增加的过程中会产生干缩的现象,先浇筑的混凝土与后浇筑的混凝土之间由于干缩状况的不同,所以在两者结合处也会产生干缩的差别。当浇筑混凝土的时候前后间隔较短,会减少干缩的差别,不会破坏混凝土浇筑的结构质量,而当前后的时间相隔较长的时候,会导致混凝土结构容易产生裂缝。应在浇筑施工中控制好时间的间隔,避免长时间间隔,保证浇筑施工的质量,减少施工缝。当产生了施工缝的时候,需要对其进行恰当的处理,避免影响施工的效果。

其次,在处理施工缝的时候,应对之前浇筑的混凝土进行适当的处理,借助凿毛处理来加强混凝土的黏结能力,使结构更加稳定。在施工中需要控制好凿毛的效果,避免时间过早而对混凝土施工产生影响,降低结构的性能。应在凿毛的时候控制好时间,使凿毛施工能够符合最终的要求。在进行施工缝处理的过程中应使用模板辅助,保证施工的质量。在对施工缝进行处理的时候应注意浇筑前对接触部分的清理,将表面的其他杂质除去,保证在浇筑的时候使混凝土黏结更加的稳固。同时,在浇筑的时候应保证混凝土具有充足水分,避免影响混凝土的结构性能。在进行施工的时候,当施工缝处理没有达到要求的时候,会使接缝位置中产生骨料集中的现象,进而使混凝土结构发生变化,影响了其坚固性,还会是混凝土的接缝更加明显。因此,应对施工中的施工缝进行合理的处理,避免施工缝影响结构的质量,使混凝土耐久性加强。

结语

钢筋混凝土桥梁结构作为桥梁建设中普遍的结构,在施工中受到多种因素影响容易发生变化,导致混凝土结构性能降低,影响了结构的质量,对桥梁的使用带来不良的影响。为了加强桥梁的施工质量,需要控制裂缝的影响,减少混凝土结构的裂缝,结合混凝土的特点采取有效的措施进行预防处理,避免裂缝的产生,使桥梁结构能够更加坚固。

参考文献:

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[3]池邦云,高明赞.荷载裂缝对钢筋混凝土结构耐久性的影响[J].土木工程与管理学报,2013,30(01):10-15.

[4]马超,戚士权.裂缝对混凝土桥梁耐久性的影响[J].黑龙江科技信息,2007(06):175.

论文作者:张双印

论文发表刊物:《防护工程》2019年19期

论文发表时间:2020/2/27

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