关键词:桥梁工程施工;混凝土;裂缝成因;应对策略
引言
混凝土是通过胶凝材料将集料胶结而成的工程复合材料的统称,一般用水泥作为胶凝材料,砂石等作为集料,将集料与水和其他外加剂或掺合料按一定比例配合,搅拌而成的非均质脆性材料。混凝土是桥梁施工中最基础的原料,其性能稳定、效率高,在建筑桥梁工程中应用广泛。由于混凝土本身可能存在变形、约束等问题,硬化成型的混凝土结构中不可避免地存在大量的微空隙、气穴、微裂缝等初始缺陷,导致混凝土结构呈现出非均质性等特征,微裂缝对混凝土承重、防渗等功能本不产生危害,但是当混凝土结构长期受到荷载、温差等的影响后,微裂缝便会不断延伸、扩展、加剧,最终发展成为宏观裂缝,影响到桥梁工程的质量和继续运行。
1桥梁施工中混凝土裂缝成因
1.1原材料质量不合格
桥梁工程施工单位为提升经济效益,可能会以降低混凝土材料质量为代价,选择质量较低甚至是不合格的原材料,无视材料试验检测和进场验收等环节,质量不合格的原材料用于桥梁混凝土施工势必引发混凝土裂缝,影响桥梁工程质量。
1.2混凝土配合比不合理
为保证桥梁工程施工质量,必须严格按照施工设计规范进行水泥、砂石、外加剂等材料配合比的确定,如果水泥或水用量过多则会引起混凝土收缩和干缩,产生收缩裂缝;再如混凝土施工计量不准确导致配合比设计有误,与集料实际含水量不匹配,也容易引发干缩裂缝。
1.3施工工艺不当
如混凝土施工未按规范进行,桥梁工程局部施工区域集料分布不均,承载能力降低,在荷载、重力等影响下引发裂缝。此外,混凝土强度不符合施工规范;高温季节施工水分蒸发迅速,混凝土表面干裂;昼夜温差大,混凝土应力集中速度加快而引发结构裂缝。
1.4混凝土养护不及时
混凝土结构养护不及时会引起水分加速蒸发,结构内外发生不均匀收缩,产生干缩裂缝。目前施工企业在桥梁工程施工过程中,缺乏完善的管理制度和专业的管理人员,工程质量降低,裂缝等质量问题普遍存在。此外,施工过程中随意调整混凝土配合比,拌和不均匀情况也较为突出,这都增大了裂缝产生的可能性。
2桥梁施工裂缝处理措施
在桥梁施工过程中,混凝土的裂缝问题是不可能彻底解决的,因此一旦检测出裂缝,并通过先进的技术确定裂缝的位置和情况,须及时地制订出科学有效的措施以防治裂缝问题继续扩大,以下列举了几个施工中常用的处理措施。
2.1表面封闭法
表面封闭法多用于在处理混凝土表层的裂缝,且裂缝的宽度不能超过0.15mm。使用表面封闭法能够从根本上解决混凝土表层裂缝问题,然而对于混凝土内部的裂缝,则效果非常小。以下列举出该工法的5个实施步骤。(1)利用刷子将出现裂缝的部位清理干净,刷出一个宽度不小于5cm的施工区域;如果某部位裂缝分布很多,则宽度不小于8cm。(2)利用工具将裂缝周围为完全凝固的混凝土清理干净,使裂缝四周只有已终凝的混凝土。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)利用工业乙醇或是药剂在裂缝四周的混凝土表明仔细的涂抹,完全清理掉混凝土表面的杂物。(4)等到上一步使用的药剂没有残留后,在裂缝处均匀刷上裂缝修补液,涂刷几遍,保证修补液的厚度约1mm。(5)涂刷修补液后,等待一段时间,仔细检查涂刷工作,如果发现某部位漏涂或是修补液厚度不足,须及时补涂。此外,还需要保证裂缝涂刷后的颜色与周围混凝土的颜色基本一致,以体现建筑的整体性。
2.2压力注浆法
压力注浆法通常是借助于空气机提供的压力将一些裂缝修补液输送到混凝土表层或内部的裂缝,该方法多用于修补0.3mm左右的混凝土裂缝,其能够在一定程度上避免裂缝的进一步扩大。该方法有以下5个施工环节。(1)利用工具将混凝土裂缝四周的杂物清理干净,并通过空气压缩机将压缩空气注入到混凝土内部裂缝,彻底清理内部裂缝的杂物,最后使用乙醇擦拭一下裂缝四周,保证宽度不小于5cm。(2)将灌胶嘴布设在裂缝方向上的节点处,通过在工业胶水将灌胶嘴牢牢固定住。(3)利用环氧胶泥或是胶布将混凝土裂缝开口封闭起来,然后用空气压缩机注入空气检验是否完全封闭。(4)向裂缝内注入环氧树脂浆液,将灌注的压力控制在0.3MPa左右,灌注工作直至裂缝不再吸入浆液,再延续4min,即可停止注浆工作。(5)待一段时间后,当浆液已成固态时,撤离注浆设备,处理注浆嘴部位时,可以使用快速固化胶进行封闭处理。最后检测可以向裂缝注入空气或是清水,也可钻芯抽样检查灌浆工作是否合格。
2.3充填法
充填法其实就是将混凝土裂缝扩大,形成一个U形的槽,然后将修补材料填进U形的开口裂缝内进行封闭处理。该方法多用于混凝土裂缝不小于0.5mm的情况,修补材料多为环氧树脂或是水泥与砂的混合料。此外,还需要加入一定量的丙酮进行稀释,以便能及时供给。充填法缺点明显,就是成本高,耗时多,但不可否认该法能较好地解决混凝土裂缝问题,施工步骤如下。(1)将裂缝四周的杂物清除,遇到钢筋外露情况,及时进行除锈处理。(2)制备修补材料,及时填充U形槽,待修补液呈固态时,上覆保温材料,并按时洒水养护。(3)抽样检查,如果发现某部位遗漏,应及时采取修补措施进行二次回补。
2.4混凝土裂缝的处理新方法
冷灌缝胶是油性单组分新型油性冷灌缝产品,该产品是具有优异抗位移变化与防水性能的快速固化的油性材料,它吸收空气中的水分反应固化,耐候性强,高温不流淌,低温不脆裂,可在–40~50℃施工。该产品只粘路面,不粘轮胎,雨前施工雨后不会剥离,并保持弹性。冷灌缝无需加热、操作简单、无需准备,随时可施工。告别过去热灌缝繁重的设备和复杂的操作流程。3mm以下的裂缝开槽扩缝处理,3mm以上8mm以下左右可直接灌注。吹风除尘。对较宽较深的裂缝,可在灌胶前在清理好的裂缝内填充泡沫条或石英砂,上方预留1cm空间用于灌胶。宽度3mm以下的裂缝,扩缝宽度一般为4~8mm,扩缝深度为3~6mm。宽度大于3mm的裂缝,直接用鹰嘴式吹风除尘机处理裂缝进行灌缝,采用灌缝专用袋直接灌注,若裂缝宽度超过15mm可在裂缝中塞入泡沫条,泡沫条上方预留1cm空间进行灌缝。
结语
由于施工材料质量、施工管理、养护等方面的问题,桥梁工程混凝土施工中常常出现裂缝问题,影响工程施工进度的同时,也不利于加强工程质量管理。为加强混凝土裂缝的防治,首先必须对其成因进行深入了解,在此基础上严控材料质量,提升施工人员素质,建立和完善工程质量管理制度,注重施工经验总结,预防裂缝产生。
参考文献
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论文作者:王永娜 曹裕伦 陈世昌
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/15
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 材料论文; 宽度论文; 成因论文; 质量论文; 《工程管理前沿》2019年第9期论文;