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摘要:现阶段,随着钢筋砼、预应力砼桥梁工程的建设过程中,混凝土结构出现了不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象。它是常期困扰着桥梁工程技术人员的技术难题之一。混凝土裂缝的出现不仅影响结构的适用性和耐久性,同时也会影响桥梁结构的安全性。因此,基于此,本文就针对桥梁结构砼裂缝种类分析与治理措施进行简单分析,以供参考。
关键词:桥梁结构;砼裂缝;种类;治理
在桥梁结构中,裂缝是一种比较常见的现象,若桥梁结构栓出现裂缝问题,则不仅会导致桥梁抗压能力的降低,影响桥梁的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响桥梁的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
一、桥梁结构砼裂缝种类分析
在进行裂缝分类的过程中,可以依据裂缝外观的不同,将其分成宏观裂缝与微观裂缝两种。微观裂缝指的是人的肉眼不能看到的、在混凝土的内部当中所存在的一种裂缝,具有不连贯的特点。依据裂缝产生的原因可以分为结构性裂缝、温度型裂缝两种,可以分成施工、结构与荷载、材料、使用与环境以及其他等几个方面;依据对结构造成的影响,可以分成影响结构的耐久性、防渗性、整体性以及外观的裂缝[1]。对宏观裂缝进行分类,有以下几种:
(一)收缩裂缝
在施工阶段由于水泥水化热或者是外部气温的作用,而导致混凝土出现收缩情况导致裂缝问题的产生。一般情况下呈现出比较规则的条状,出现交叉的情况特别少。经常在结构的变截面地方发生,和受力钢筋呈现平行状态。
(二)超载裂缝
如果混凝土构件超过了荷载时,会由于失稳、变形以及疲劳等原因而导致裂缝的出现。一般情况下常发生在受弯矩比较大的位置,以条状的形式呈现,但是分布不均匀,与收缩裂缝的扩展方向相反,一般沿着受力钢筋斜向或者是垂直方向发展。导致超载裂缝产生的原因,往往是在施工阶段构件上受到了不适当的施工荷载。温度应力也是一个重要的影响因素。
(三)沉降裂缝
由于地基差异沉降或者是剪应力超过设计强度等所产生的一种裂缝,比较常见于桩基不均匀沉降、填土地基当中。这种雷锋与地面呈垂直的忒单,裂缝宽度由于荷载的大小而有所差异和成降值成比例。
(四)龟裂裂缝
在施工阶段当中,由于搅拌、配料、浇筑等方面的操作不当而导致龟裂裂缝,龟裂裂缝呈散射状或者是龟壳状,没有规律。
(五)疏松裂缝
混凝土在浇筑的时候,由于下料不均匀,从而导致混凝土材料出现离析的情况,或者是由于过振、漏振等导致状态稀疏的裂缝出现。如果它延续到混凝土的表面的话,就比较容易发现,而如果是在混凝土的内部的话,就不能够直接表现出来[2]。
二、桥梁结构砼裂缝成因
(一)干湿型裂缝成因
导致干湿型裂缝产生的主要原因是在后期对混凝土进行养护的过程中,没有按照规定的操作来进行,或者是在操作的过程中存在一些事物,从而导致混凝土结构当中裂缝问题的出现。由于在混凝土结构当中其通过混凝土浇筑来形成的,所以在混凝土浇筑完成之后,应当保证水分蒸发不能过快,并采取有效地措施加以有效地养护。然而,在实际的混凝土养护过程的,由于养护措施不到位,使得混凝土外部和内部之间的水分蒸发不协调,导致内外拉力之间存在着很大的差异,从而导致裂缝问题的存在,对土木工程的质量造成不利的影响。
(二)温度型裂缝成因
在桥梁工程中,温度型混凝土裂缝也是一种比较常见的裂缝问题。在实际的土木工程桥梁结构当中,会大面积的运用到混凝土材料,由于一次性浇筑混凝土的体积比较大,从而使得混凝土内部的水分与热量不能够顺利的蒸发出去,导致混凝土的内部温度过高,但是在混凝土的外部,由于热量以及水分的蒸发而逐渐变低,导致裂缝问题的出现。对于温度型裂缝来说,其产生的原因是没有规律的,因此其表现形式通常为纵横交错的形式,在一定程度上对混凝土桥梁的结构稳定性造成一定的影响,使得桥梁工程的施工质量与水平大大降低。
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(三)化学型裂缝成因
导致化学型裂缝问题产生的主要原因是桥梁工程在混凝土结构的施工过程当中,经常会有一些预制的混凝土进行现场的浇筑,由于采用的是现场浇筑的方法,因此在混凝土的配置方面就会有比较高的要求,如果混凝土配置的不合理的话,就会导致化学反应的出现,从而使得碱性离子产生,导致化学型裂缝的出现。
(四)结构型裂缝成因
导致结构裂缝产生的主要原因是现浇混凝土的刚度没有达到标准,虽然其与设计强度相符,但是在安全使用标准方面还是有很大的差距的,从而使得建筑工程所在的环境变得更加危险,也导致混凝土结构当中裂缝问题的出现,对建筑的安全性产生不利的影响。当前,在我国的现浇混凝土当中,导致其不达标的问题是比较常见的,由于在设计以及施工方面都不能够达到安全的标准,以至于混凝土结构当中裂缝问题出现的更加严重,对桥梁工程的安全性与耐久性产生非常大的影响。
三、常见的桥梁结构砼裂缝的治理方法
(一)灌浆与嵌缝封堵法
灌浆是对混凝土结构裂缝较大,但是不方便拆除又会影响到整体建筑结构的安全和使用所采用的治理方法。在实施的过程中,利用高压设备将环氧树脂、聚氨酯和水泥浆等,常用注浆胶结材料用机械压入混凝土裂缝的方案,灌浆使注入的混凝土结构与胶结材料在凝结硬化后融合为一体,从而封堵裂缝。灌浆嵌补裂隙发生在混凝土结构宽度大却不深、总体长却不连贯的裂缝机构中,这种治理方法,首先需要人工或机械沿裂缝进行剔槽,再沿着凿槽对裂缝进行嵌补,而后密封。
(二)填充法
利用修补材料来填充裂缝,主要用于修补宽裂缝,便于操作,费用不高。宽度不超过0.3mm,且深度较浅裂缝存在填充物,利用灌浆法无法达到预期效果。裂缝和小规模裂缝一般先开取V 型槽,再进行填充处理。
(三)表面封闭法
对于浅层裂缝大多应用表面封闭法,且较为简单,主要应用在对混凝土不会出现较大作用的静止裂缝,而密封裂缝一般是为控制水蒸汽以及二氧化碳的不良侵入所引发的裂缝增大问题。宽度不超过0.2mm的微缝隙应把水泥膏以及弹性密封胶涂抹在断裂表面,以此来强化防水性与耐用性。此方法较为简单,然而,一般只应用在浅层裂缝中。
(四)结构补强法
因超荷载出现的裂缝、出现裂缝而不及时处理使得混凝土的整体耐久性降低出现的裂缝等,一般可通过补强法进行处理,主要包含断面补强和错固补强等不同方法。
四、桥梁结构砼裂缝的预防与控制措施
(一)重视桥梁结构设计
对结构形式进行合理的选择,对混凝土的设计强度进行合理选择,对施工缝以及后浇带也要合理的设计,对结构的约束程度降低,从而使得结构内部当中不利应力的产生大大降低,在板、水平构件梁以及墙等位置使用强度等级比较低的混凝土,对构造配筋要加大力度,降低裂缝出现的概率。
(二)控制混凝土浇注流程
在浇注的过程中,需要先做好振捣才能使其密实,一般情况下振捣时间应当到混凝土的表面出现泛浆,对间距要均匀分布,在浇注完成之后,要将表面进行抹平、压实,以免表面有裂缝问题出现。此外,在浇注的过程中,应当使用分层浇注的方法,并且要保证上层的混凝土与下层的初凝能够紧密的结合。
(三)减少混凝土的温度变化
在混凝土搅拌的过程中,施工人员应当对混凝土当中的加水量进行密切的关注,通过这样的方式能够使得混凝土自身的温度得到有效地控制。比如,在夏季或者是高温天气喜爱,桥梁施工的过程中应当将混凝土浇筑厚度适当的减少,这样的话可以使得混凝土充分散热,但是如果情况比较特殊的话,应当在混凝土的内部当中采用合理的降温措施,从而使得混凝土的抗裂性得到保证。所以,在实际的桥梁施工过程中,应当对温度对混凝土的影响加以关注,如果温度过高的话,则可以采取有效地措施降低温度,而温度过低的话,则可以采取保温措施,使得混凝土的抗裂行增强。
(四)有效进行成品保护
在桥梁工程的施工过程中,可以在混凝土的表面涂抹树脂保护膜,这样的话就可以使得混凝土表面水分的挥发得到抑制。与此同时,在桥梁工程的混凝土表面施工过程中,需要对表面的杂质进行清理,冲洗干净,使得混凝土的表面出现保证干燥性,然后再涂上树脂保护膜,从而有效地避免雨水渗透,降低裂缝问题的出现。
五、结语
总而言之,对于桥梁混凝土结构来说,其裂缝问题是不可避免的,但是可以采用有效地措施对其产生的危害加以有效地控制。而无害与有害之间的界限是通过建筑结构的使用功能来决定的。对裂缝进行控制,其主要的方法有通过设计措施、施工措施以及材料措施等,或者是将这些措施进行综合应用,从而对裂缝问题进行合理的控制,降低裂缝所带来的危害
参考文献
[1]赵丽丽. 砼桥梁结构裂缝分析及处理对策研究[A]. 旭日华夏(北京)国际科学技术研究院.首届国际信息化建设学术研讨会论文集(二)[C].旭日华夏(北京)国际科学技术研究院:,2016:2.
[2]张彬,张永强. 浅析砼裂缝产生的原因及防补[J]. 科技信息,2009,(29):933-934.
论文作者:王志忠
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/15
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 结构论文; 过程中论文; 措施论文; 表面论文; 《防护工程》2017年第20期论文;