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摘 要:现代混凝土桥梁在建造和使用中面临的最大问题就是裂缝的问题,它的出现严重影响了工程质量,而且有些裂缝在环境因素下还会不断地扩张,甚至导致坍塌事故造成人员伤亡。经实践证明,很多裂缝都是可以被预防或控制的,因此对于桥梁混凝土裂缝的施工控制就显得尤为重要。
关键词:桥梁混凝土裂缝施工控制技术
中图分类号:TU528 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0072-01
众所周知,混凝土的出现为现代施工做出了不可忽视的贡献,它的优点举不胜数,但缺点却也同时存在,其中最大的莫过于抗拉能力差,易开裂了。在所有工程中,几乎所有的混凝土构件中都存在裂缝,但这种裂缝一般都很细窄,因此对构件没有危害,但是,在外界环境的影响下,裂缝会越来越大,甚至导致坍塌事故,造成人员伤亡。随着现代桥梁建造技术的不断发展,桥梁混凝土裂缝的施工控制技术也在随之进步,下面笔者将就多年经验对于桥梁混凝土裂缝的产生原因及控制技术作以分析。
1 产生原因分析
混凝土构建出现裂缝的原因多种多样,但大致可分为以下几种。
1.1 由于荷载形成裂缝
在常规的解释中,荷载裂缝指的是混凝土桥梁在次应力及常规静、动荷载下产生的裂缝。在平常的施工中,最常见的就是次应力产生的裂缝,这种裂缝,多是由劈裂、张拉、剪切性质的力造成,而由荷载引起的。
1.2 由温度引起的热胀冷缩形成的裂缝
在混凝土构件中,由于混凝土存在热胀冷缩的性质,由于外界温度的变化产生扩张或合拢,因而在结构内产生应力,当所产生的应力超过混凝土的抗拉能力时,便会造成结构开裂。
1.3 沉降引起的裂缝
这种裂缝的产生是由于基础产生了水平方向的位移或者竖向的不均匀沉淀而使结构中产生应力,当应力超过抗拉能力时便会产生裂缝。
1.4 钢筋锈蚀产生的裂缝
这种裂缝的产生是由于混凝土的保护厚度不够或者质量较差,使二氧化碳或者氯化物侵蚀至钢筋表面,致使钢筋表面氧化膜收到破坏,从而进一步和铁离子结合发生锈蚀反应。由于锈蚀使得氧化铁体积增大,对周围的混凝土产生膨胀应力,当其超过混凝土的承受能力时便会沿着钢筋纵向产生裂缝。
1.5 冻胀引起的裂缝
混凝土的内部存在很多的间隙,它是一种非匀质密实构件,容易吸水。在冬季施工中,当温度低于零度时,且混凝土处于吸水饱和状态时,内部水分就会被冻结,使得内部体积膨胀产生应力,当超过混凝土承受能力时便会出现裂缝。
1.6 施工质量产生的裂缝
这种裂缝产生的原因多是使用的混凝土配置材料不合格而产生的。不合理的混合比例以及质量不合格的砂石水泥都会导致裂缝的出现。
1.7 施工裂缝
施工裂缝是普遍存在而且难以避免的一种因素。就连以上介绍的裂缝形成因素都包含着施工因素的影响,在此之外,施工过程中产生疏忽或者施工工艺不合理也都是使混凝土构件开裂的原因。
2 桥梁混凝土裂缝的施工控制技术
2.1 在施工过程中进行控制
2.1.1 材料的严格控制
只有在优良的材料作为基础的条件下,混凝土构件的质量才能得到保证。所以,对于制造混凝土的原材料,一定要严格把关、仔细检验。在施工过程中,应该对混凝土的混合比进行多组对比试验,得出最好比值。而且在雨后进行施工时应该对砂石的含水量进行试验,保证及时调整混合比,以确保混凝土的施工质量。
2.1.2 温度的控制
虽然温度是外界因素难以改变,但却可以适应,可以做出应对的方法。例如在热天可以在搅拌混凝土时将碎石用水冷却,从而降低混凝土的浇筑温度,或者在混凝土中埋设冷水管来降温,或者在浇筑时减少浇筑硬度,从而利用浇筑层散热,除此之外,还应该做到合理规定的拆模时间,在气温大幅度降低时及时采取保温措施等等。
2.1.3 合理分缝分块,避免贯穿裂缝产生
合理地进行分缝分块可以避免基础有过大的起伏,避免由于过大的高差对混凝土产生拉升应力。在施工中,贯穿裂缝的出现是极为不易恢复的。因此还必须在施工过程中以预防贯穿裂缝的产生为主。
2.1.4 预防因施工工艺或质量低劣引发的裂缝
在施工过程中若是施工工艺不合理,质量低劣,混凝土构件在运输、浇筑、构件制作、起模、吊装及拼装过程中有所疏忽便会引起各种裂缝,要防止这种裂缝的产生就必须在施工过程中多加注意,提高防范意识,预防裂缝的出现。
2.2 补救措施
2.2.1 表面封闭修补法
在解决混凝土表面宽度较小的裂缝的问题时,一般可以沿裂缝涂抹树脂保护膜,若要求美观,可以把较小的活动裂缝凿开,用气水喷射法或者喷砂法清洗干净裂缝内部,再用压缩胶带或者聚乙烯条等柔性密封剂进行填充。
2.2.2 表面喷浆法
喷浆法分为挂网喷浆、素混凝土喷浆或挂网喷浆,是一种对于表面裂缝喷一层高强度的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的方法。具体采用哪种方式要根据裂缝的具体性质以及存在部位和修理要求进行选择。在喷浆前还必须进行敲击,以此来发现已经剥离的部分并将其敲击出去,对于出现铁锈的露筋应先将铁锈出去,对有缺口的地方应该先填补好,除这些之外,在喷浆前还应该用水对表面结构进行清洗,然后进行喷浆。
2.2.3 混凝土置换法
这是一种处理大面积裂缝后严重损坏的混凝土的方法,顾名思义,就是将损坏的混凝土除去,然后置换上新的混凝土或其他的材料,如聚合物或水泥砂浆等。
2.2.4 电化学防护法
电化学的运用在施工中叶屡见不鲜,利用电化学改变混凝土以及钢筋混凝土所处环境的酸碱度,以此来钝化钢筋,有效防腐,常见的方法包括碱性复原法、氯盐提取法以及陰极防护法等等。
裂缝是混凝土结构中不可避免的一种问题,往往会带来钢筋锈蚀,混凝土碳化等问题,导致桥梁耐久性降低,承载力下降。所以,如何对混凝土裂缝的出现进行预防,以及出现后怎样进行有效地控制便成为了当今建筑施工中面临的重要课题,相信只有认真研究对策方法,并在施工中加以运用,采取各种有效措施,才能够对于裂缝的出现做出有效预防,对裂缝的控制技术也能更加完善,以此来保证桥梁的质量,保证使用的安全。
参考文献
[1] 周国均,等.混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M].北京:地震出版社,1992.
[2] 北京市市政工程局.市政工程施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.
[3] 周国钧,等．混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M]．北京:地震出版社,1992．4.
关键词:桥梁混凝土裂缝施工控制技术
中图分类号:TU528 文献标识码:Ａ 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0072-01
众所周知,混凝土的出现为现代施工做出了不可忽视的贡献,它的优点举不胜数,但缺点却也同时存在,其中最大的莫过于抗拉能力差,易开裂了。在所有工程中,几乎所有的混凝土构件中都存在裂缝,但这种裂缝一般都很细窄,因此对构件没有危害,但是,在外界环境的影响下,裂缝会越来越大,甚至导致坍塌事故,造成人员伤亡。随着现代桥梁建造技术的不断发展,桥梁混凝土裂缝的施工控制技术也在随之进步,下面笔者将就多年经验对于桥梁混凝土裂缝的产生原因及控制技术作以分析。
1 产生原因分析
混凝土构建出现裂缝的原因多种多样,但大致可分为以下几种。
1.1 由于荷载形成裂缝
在常规的解释中,荷载裂缝指的是混凝土桥梁在次应力及常规静、动荷载下产生的裂缝。在平常的施工中,最常见的就是次应力产生的裂缝,这种裂缝,多是由劈裂、张拉、剪切性质的力造成,而由荷载引起的。
1.2 由温度引起的热胀冷缩形成的裂缝
在混凝土构件中,由于混凝土存在热胀冷缩的性质,由于外界温度的变化产生扩张或合拢,因而在结构内产生应力,当所产生的应力超过混凝土的抗拉能力时,便会造成结构开裂。
1.3 沉降引起的裂缝
这种裂缝的产生是由于基础产生了水平方向的位移或者竖向的不均匀沉淀而使结构中产生应力,当应力超过抗拉能力时便会产生裂缝。
1.4 钢筋锈蚀产生的裂缝
这种裂缝的产生是由于混凝土的保护厚度不够或者质量较差,使二氧化碳或者氯化物侵蚀至钢筋表面,致使钢筋表面氧化膜收到破坏,从而进一步和铁离子结合发生锈蚀反应。由于锈蚀使得氧化铁体积增大,对周围的混凝土产生膨胀应力,当其超过混凝土的承受能力时便会沿着钢筋纵向产生裂缝。
1.5 冻胀引起的裂缝
混凝土的内部存在很多的间隙,它是一种非匀质密实构件,容易吸水。在冬季施工中,当温度低于零度时,且混凝土处于吸水饱和状态时,内部水分就会被冻结,使得内部体积膨胀产生应力,当超过混凝土承受能力时便会出现裂缝。
1.6 施工质量产生的裂缝
这种裂缝产生的原因多是使用的混凝土配置材料不合格而产生的。不合理的混合比例以及质量不合格的砂石水泥都会导致裂缝的出现。
1.7 施工裂缝
施工裂缝是普遍存在而且难以避免的一种因素。就连以上介绍的裂缝形成因素都包含着施工因素的影响,在此之外,施工过程中产生疏忽或者施工工艺不合理也都是使混凝土构件开裂的原因。
2 桥梁混凝土裂缝的施工控制技术
2.1 在施工过程中进行控制
2.1.1 材料的严格控制
只有在优良的材料作为基础的条件下,混凝土构件的质量才能得到保证。所以,对于制造混凝土的原材料,一定要严格把关、仔细检验。在施工过程中,应该对混凝土的混合比进行多组对比试验,得出最好比值。而且在雨后进行施工时应该对砂石的含水量进行试验,保证及时调整混合比,以确保混凝土的施工质量。
2.1.2 温度的控制
虽然温度是外界因素难以改变,但却可以适应,可以做出应对的方法。例如在热天可以在搅拌混凝土时将碎石用水冷却,从而降低混凝土的浇筑温度,或者在混凝土中埋设冷水管来降温,或者在浇筑时减少浇筑硬度,从而利用浇筑层散热,除此之外,还应该做到合理规定的拆模时间,在气温大幅度降低时及时采取保温措施等等。
2.1.3 合理分缝分块,避免贯穿裂缝产生
合理地进行分缝分块可以避免基础有过大的起伏,避免由于过大的高差对混凝土产生拉升应力。在施工中,贯穿裂缝的出现是极为不易恢复的。因此还必须在施工过程中以预防贯穿裂缝的产生为主。
2.1.4 预防因施工工艺或质量低劣引发的裂缝
在施工过程中若是施工工艺不合理,质量低劣,混凝土构件在运输、浇筑、构件制作、起模、吊装及拼装过程中有所疏忽便会引起各种裂缝,要防止这种裂缝的产生就必须在施工过程中多加注意,提高防范意识,预防裂缝的出现。
2.2 补救措施
2.2.1 表面封闭修补法
在解决混凝土表面宽度较小的裂缝的问题时,一般可以沿裂缝涂抹树脂保护膜,若要求美观,可以把较小的活动裂缝凿开,用气水喷射法或者喷砂法清洗干净裂缝内部,再用压缩胶带或者聚乙烯条等柔性密封剂进行填充。
2.2.2 表面喷浆法
喷浆法分为挂网喷浆、素混凝土喷浆或挂网喷浆,是一种对于表面裂缝喷一层高强度的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的方法。具体采用哪种方式要根据裂缝的具体性质以及存在部位和修理要求进行选择。在喷浆前还必须进行敲击,以此来发现已经剥离的部分并将其敲击出去,对于出现铁锈的露筋应先将铁锈出去,对有缺口的地方应该先填补好,除这些之外,在喷浆前还应该用水对表面结构进行清洗,然后进行喷浆。
2.2.3 混凝土置换法
这是一种处理大面积裂缝后严重损坏的混凝土的方法,顾名思义,就是将损坏的混凝土除去,然后置换上新的混凝土或其他的材料,如聚合物或水泥砂浆等。
2.2.4 电化学防护法
电化学的运用在施工中叶屡见不鲜,利用电化学改变混凝土以及钢筋混凝土所处环境的酸碱度,以此来钝化钢筋,有效防腐,常见的方法包括碱性复原法、氯盐提取法以及陰极防护法等等。
裂缝是混凝土结构中不可避免的一种问题,往往会带来钢筋锈蚀,混凝土碳化等问题,导致桥梁耐久性降低,承载力下降。所以,如何对混凝土裂缝的出现进行预防,以及出现后怎样进行有效地控制便成为了当今建筑施工中面临的重要课题,相信只有认真研究对策方法,并在施工中加以运用,采取各种有效措施,才能够对于裂缝的出现做出有效预防,对裂缝的控制技术也能更加完善,以此来保证桥梁的质量,保证使用的安全。
参考文献
[1] 周国均,等.混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M].北京:地震出版社,1992.
[2] 北京市市政工程局.市政工程施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.
[3] 周国钧,等．混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M]．北京:地震出版社,1992．4.