混凝土桥梁裂缝形成的原因与预防对策论文_杨艳芳

混凝土桥梁裂缝形成的原因与预防对策论文_杨艳芳

湖州市公路水运工程监理咨询股份有限公司 浙江湖州 313000

摘要:桥梁工程是重要的交通基础设施,对于各个地区的交通发展都有着非常重要的作用。在桥梁的建设过程中,混凝土结构部分容易产生裂缝,从而导致混凝土结构性能下降,使用寿命也会缩短,整个项目的运行安全性无法保证。桥梁混凝土裂缝产生的原因,除了受到材质、工艺等方面的影响,质量管理也是重要的影响因素之一,所以需要充分重视施工现场管理,切实提高混凝土结构的质量水平,满足工程的使用需要。

关键词:混凝土桥梁;裂缝;原因;预防对策

一、混凝土桥梁裂缝形成的原因分析

1、荷载影响产生的裂缝

由桥梁荷载引起的裂缝为荷载裂缝,主要是混凝土桥梁在动静状态荷载和自身荷载作用下产生的裂缝,最直接的体现就是桥梁的表面荷载超过了其所能承受的应力。荷载裂缝属于结构性裂缝,产生这种裂缝的原因主要是因为在桥梁的施工建设中,施工人员未严格按照桥梁的要求,将大型施工设备及大量的施工材料堆压在未修好的桥梁上面,使桥梁超出载荷能力。

2、温度变化产生的裂缝

在桥梁施工中,混凝土会受到环境温度变化的影响。混凝土具有热胀冷缩的特性,由于温度的不断变化,桥梁混凝土的收缩和膨胀会不断发生,温度差异会引起桥梁结构的整体散热,在温度的变化影响下,混凝土内部与外部温度不一致,当温差过大时,就会由于温度应力而出现裂缝。

3、施工工艺不规范产生的裂缝

这种类型的裂缝往往出现在施工过程中。在桥梁施工过程中,施工人员的施工方法不规范导致混凝土产生裂缝,钢筋个性差异与走向差异也会对裂缝的宽度产生进一步的影响。如振捣不密实、混凝土凝固前未充分沉实和搅拌、浇筑工艺不良等,这些因素都会导致混凝土不平整,致使桥梁产生裂缝。

二、桥梁工程混凝土裂缝应对措施

1、桥梁荷载裂缝的控制

在桥梁的施工环节,需要根据工程的实际需要,准确计算各个结构部分荷载,防止出现荷载设计不合格的情况。为了有效提升混凝土结构的强度,需要合理设计配筋率,保证混凝土结构更加安全和稳定。此外,还需加强施工工序的管理和控制,从根本上消除影响质量的不利因素,以更好地满足交通运行的需要。

2、混凝土温度裂缝的控制

选择高质量的施工材料,尽量降低水化热,从而有效缓解混凝土裂缝的出现。混凝土材料配合比需通过试验确定,保证其结构性能达到要求。此外,可以根据工程的需要,在混凝土材料中加入一定量的塑化剂或者引气剂,确保材料性能符合连续性要求,有效减少水泥的使用量,同时也降低水化热的影响,提高混凝土结构性能。为了全面提升混凝土结构的质量,还要加大工程技术管理力度。在开始施工前,要进行施工过程的细化分析,同时需要加强各个部分的原材料管理和控制,从根本上消除混凝土的裂缝。对于已存在的混凝土裂缝问题,为了能够有效防止裂缝的进一步扩散,需要采用表面修补法处理裂缝,但是这种方式一般只适用于表面裂缝比较小的情况,对于裂缝严重的区域,可以选择使用泥浆注入法对裂缝进行填充,同时需要在钢筋的表面涂刷一层防腐材料,有效预防钢筋腐蚀现象,切实提升钢筋材料的安全性。如果混凝土裂缝的范围比较大,则应该对裂缝的位置进行混凝土置换,全部清除原有混凝土结构,然后重新浇筑,确保浇筑施工质量达标,从而满足桥梁工程的使用需要。

3、地基变形引起的裂缝的控制

在开始施工前,需要组织技术人员进入到现场进行全面的地质勘察,然后根据具体勘察情况,确定该桥梁的荷载等级。在地质勘察的过程中,对于特殊的地质条件,尤其是会影响工程质量的情况,需要采取必要的预防处理措施,以消除不良地质条件的影响,有效提升混凝土结构的质量水平,避免因为外部不良的影响,而导致混凝土结构出现质量问题,保证桥梁工程可以达到正常使用的需要。

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4、施工全过程管理控制

在正常施工的过程中,要深入分析混凝土结构出现裂缝的主要原因,并且积极落实各项裂缝控制措施,从工程设计方案和技术标准的角度出发,实现全过程质量管理和控制,加强施工工艺控制,保证其各个方面都能够达到规范的要求,以提升桥梁的质量水平,满足交通运行需要。施工人员在施工的过程中,需要严格按照施工方案的要求施工,积极落实各项施工技术标准,从而全面提升桥梁的质量水平。施工开始前,需要进行必要的施工技术交底,使得所有施工人员都能够充分掌握施工技术、了解施工方案,明确各个关键的控制环节,从而可以保证各个环节的施工都能够达到规定的要求,最终保证工程质量符合标准的要求。

5、养护阶段冷却管降温

混凝土在硬化环节会产生过多的热量,造成内部结构温度持续上升,此时需要采取必要的措施降温,以保证其温度处于合理范围内。目前应用最为普遍的方式是采用冷却管路进行降温,通常其流出的水温不超过10℃,以每小时1500L的速度释放水流,并且需要保证冷却水排出不会给工程的施工产生任何不利的影响。在养护施工结束后,空管需要使用真空压浆或者注浆的方式进行填充,以提升混凝土结构的性能。

三、在桥梁施工过程中关于混凝土裂缝的治理策略

桥梁施工过程中混凝土裂缝出现后,要进行及时的修补和治理,能够降低混凝土裂缝的损坏程度,减少重大事故的出现。在治理混凝土裂缝的过程中,可以积极采取结构补强、表面修补、土质置换、电化学、填充封堵等方法进行相应的防护。

1、结构补强法

这种方法一般很少用到,只有在桥梁的结构出现了严重安全质量问题的时候,才会采用这种方法去补救。在实际的操控中,可以对预应力进行加固,或者在对其位置加入一定量的混凝土,也或者是直接对其构件进行包钢操作等等,都能够使混凝土结构起到加固的作用,从而提高桥梁结构的耐用性。

2、表面修补法

顾名思义,它主要是在混凝土的表面进行细节的填补。首先在针对裂缝位置进行涂层操作,然后在涂层的表面再刷上一层沥青层便可。利用了沥青的防腐蚀性能,能够有效防止裂缝的再次出现。

3、混凝土置换法

置换,就是将一些已经坏掉了的区域整个取出,并用新鲜的混凝土或其他更为合适的填料加入其中,以取代坏掉了的混凝土。不过要注意的是,这种技术对新的填料要求是比较高的,至少要比坏掉了的混凝土的强度要高一个等级,并且还要同时考虑新的填料对整个桥梁项目所带来的影响。

4、电化学防护法

通过运用电化学的相关原理,对钝化了的钢筋进行修复工作。我们知道,桥梁外漏的钢筋很容易在雨水的冲刷以及在空气中被氧化,从而使钢筋出现了被钝化的现象。所以为了提高钢筋的防腐蚀性能,通过一些电化学的方式,比方说碱性复原法、阴极防护法这类的方法,都能够对已经出现裂缝的混凝土,起到加固作用。

5、填充封堵法

这个方法主要是通过物理方式进行的。一般情况下,会将水泥倒入出现裂缝的位置,从而达到封堵目的。不过有相关研究显示,如果是单纯为了填充的话,不一定非要用水泥。其实用一些水泥混合物,或者是树脂、橡胶等,都能够起到很好的封堵效果,并且这些物质的防水性能还是挺不错的。

结束语:

桥梁裂缝是影响桥梁工程质量的主要因素之一,混凝土桥梁裂缝产生的原因主要有荷载、温度、施工工艺及钢筋锈蚀等方面。要从根本上解决桥梁裂缝的问题,就必须从源头预防,对施工各个阶段进行严格管控,从根本上杜绝裂缝的产生,确保桥梁的施工质量和人民的生命财产安全。

参考文献:

[1]张卫东,陈腾,吴嘉.混凝土常见的裂缝成因及预防[J].公路交通科技(应用技术版),2017(7).

[2]冯志秀,李大茂,高小妮.中美钢筋混凝土桥梁裂缝控制的理念与方法比较[J].公路交通科技(应用技术版),2017(1).

论文作者:杨艳芳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/13

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混凝土桥梁裂缝形成的原因与预防对策论文_杨艳芳
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