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【摘 要】在桥梁的施工和使用过程中,混凝土出现裂缝的现象十分常见,不仅影响了桥梁的整体美观性,还给桥梁的使用带来了巨大的安全隐患。因此,为了有效避免和防止桥梁工程裂缝的产生,必须对桥梁工程裂缝产生的原因进行深入的分析,掌握混凝土的特点,从而研究出裂缝防治以及修复的有效措施,提高桥梁工程的施工质量。
【关键词】桥梁工程;混凝土;裂缝;原因
引言
进行土建施工过程中,由于施工问题以及设计问题等原因,所造成的混凝土裂缝现象,直接影响了施工建筑的施工质量。加之受到环境等因素的影响,在使用及建筑中必然会出现混凝土裂缝这种损伤现象,对建筑的使用性能造成直接的影响。
一、混凝土裂缝的类型和成因
1、地基引发的裂缝
桥梁工程在设计之初,都会进行实地考察,如果地质勘查不认真仔细,获得资料的准确性就不能得到保证。地质特点也是必须要考虑的因素,否则,就会导致地基变形的发生,地基变形通常包括地基下沉或者水平方向位移,地基变形会导致桥梁结构产生附加应力,而混凝土结构的抗拉性能是有一定范围的,一旦超出这个范围,就会引起桥梁结构开裂。此外,冻土也会引起地基发生沉降或产生水平位移。桥梁在投入使用后,因其不断地受到外部荷载的作用力,也会逐渐导致地基变形的发生。
2、塑性收缩裂缝
当施工时温度高,相对湿度低时,混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下,混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束,表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。实际施工中,加强覆盖养护,及时收水,都可有效减少塑性裂缝的产生。采取二次搓毛压平措施,对已经形成的塑性收缩裂缝有良好的愈合作用。
3、干缩裂缝
干燥收缩裂缝在混凝土养护完以后才出现。其形成原因主要是由于混凝土硬化后,水分蒸发引起混凝土表面干缩,当干缩变形受到混凝土内部约束时,产生较大的拉应力使混凝土表面被拉裂。干缩裂缝一般产生在表面很浅的位置,多沿构件短方向分布,呈平行线状或网状,严重时可贯穿整个构件截面。
4、温度引发的裂缝
温度变化因素有:年平均温差引起的均匀温差;日照引起的昼夜温差;季节引起的温差;蒸汽养护或施工时措施不当引起的温差;不可抗拒力引起的温差。温差会导致混凝土的强度发生变化,导致钢筋与混凝土之间的粘结力下降,影响到桥梁结构的稳定性。
5、沉降裂缝
在施工过程中由于地基结构中的土质没有达到要求,出现了土质不均、松软的状况,或者是在进行回填土的时候,没有将其压实,并且在施工的时候有水浸入到了回填土里面,最终造成了整个地基的不均匀沉降亦或是在施工中选用的模板的刚度没有达到要求,在进行支撑的时候,支撑间距过大或者是支撑的底部并没有固定牢靠,这就导致了沉降裂缝的发生。就当前使用的超静定结构来说,如果建筑的地基基础并没有打牢,导致其基础承载力出现承载不均或者是在结构方向上出现了载荷偏差的话那么就有可能造成局部或者大面积的区域无规则、不均匀的沉降发生,进而导致了使用中的构件发生了变形,使其整体的受力结构发生了变化,一旦结构内部的内应力发生了变化,其内部内应力的强度就会不断的增加,自身的抗拉强度就会逐渐的达到极限,对于一些结构承载能力薄弱的部位就会发生新的裂缝,导致了沉降裂缝的延续。
这种裂缝一般很少出现,但是一旦出現必然是一种宽大的裂缝,基本上将整个建筑进行了贯穿,对施工影响教导,其贯穿的方向一般会与沉陷的方向保持一致,如果出现了超常规的沉降裂缝,那么一般会发生错位现象。
6、化学反应及钢筋锈蚀引起的裂缝
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而增大体积,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
二、裂缝处理技术
1、表面处理
当发现施工中出现的裂缝是一种微细的小裂缝的时候,如果其宽度在零点二毫米以下,那么我们就可以选用表面处理方法。在进行这种细小裂缝的修复中,使用这种方法将达到事半功倍的效果。所使用材料在修复过程中,我们需要根据具体的施工建筑材料来筛选,然后结合当地的施工环境进行综合考虑,最终确定材料的选择。
一般在施工的时候,施工的方法可以概述为:首先将混凝土表面上所存在的杂物、杂质等相关的东西全部清理掉,清理不下去的可以使用钢丝刷进行处理、然后将处理后的表面用干净的水进行冲洗让其自然干燥、之后在这个干燥的过程中我们可以去配置符合该材料的表面处理材料、然后将配置好的材料均匀的在裂缝的周围进行涂抹,完成表面裂缝的修复工作。
2、压力灌浆水泥灌注法
采用压力灌浆水泥灌注法时,需要在灌浆前对于裂缝的数量和范围进行细致的检测,根据检测结果确定钻孔位置和灌浆用量。进行钻孔操作时,要注意其科学性和合理性,孔深应穿过裂缝面一定的深度,深度的大小随结构的不同而不同。接下来,进行清理操作,采用从上到下的顺序,用水对钻孔进行逐层清理,最后用空气压缩机吹干。需要注意的是,灌注时必须封闭裂缝和空隙,以免灌浆通过大的裂缝或空隙流到结构表面,导致灌浆溢出。
3、嵌缝法
在施工为了快速并有效的达到目的,面对裂缝的出现,一般可以沿着裂缝开裂的趋向进行凿槽,然后将一些刚性的或者是塑性比较好的止水材料填充到里面,最终使其能够达到封闭裂缝的意图,这种方法我们通常称之为嵌缝法。在该方法使用的过程中,所使用的材料大多数也是塑料油膏等化学产品,或者以刚性的聚合物水泥砂浆为主要的填缝材料。
4、填充法
如果在施工的时候发现出现的裂缝较为宽大,并已经超出了零点五毫米以上,那么我们就应该沿着裂缝的方向进行开凿,将其周边的混凝土全部凿掉,然后使用事先准备的填充材料进行填充,这如果发现里面的钢筋已经受到外界的影响,并被严重的腐蚀,那么这个使用我们需要先为钢筋除锈或者加固钢筋,当加固除锈结束之后,在进行材料的填补,这种方法我们形象的称之为填充法。
5、加固处理
如果出现的施工裂缝已经严重的对混凝土的整体结构造成了影响,并导致其使用强度发生了降低,那么就应该使用加固技术快速的恢复混凝土的承载能力。一般在使用中会选用预应力加固法、喷射混凝土补强加固法等进行加固处理。
结束语
桥梁工程对我国国民经济发展的作用不言而喻,其安全性也是人们最为关心的问题。须知千里之堤毁于蚁穴,即使一个小小的裂缝也不容忽视,如果得不到及时的修复,很可能造成很严重的后果。文章对裂缝成因及其防治方法进行了分析,相信随着研究的深入,桥梁工程中裂缝问题的解决方式和预防方法会越来越多样化,我国桥梁工程的安全性也将得到更好的保障。
参考文献:
[1]李跃彬.谈建筑工程混凝土裂缝的成因与防治.科技致富向导,2011年(26).
[2]姜小明,宋国华.刍议高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施[J].大科技,2013,(01).
[3]霍志刚.桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制[J].四川建材,2012,(06).
【关键词】桥梁工程;混凝土;裂缝;原因
引言
进行土建施工过程中,由于施工问题以及设计问题等原因,所造成的混凝土裂缝现象,直接影响了施工建筑的施工质量。加之受到环境等因素的影响,在使用及建筑中必然会出现混凝土裂缝这种损伤现象,对建筑的使用性能造成直接的影响。
一、混凝土裂缝的类型和成因
1、地基引发的裂缝
桥梁工程在设计之初,都会进行实地考察,如果地质勘查不认真仔细,获得资料的准确性就不能得到保证。地质特点也是必须要考虑的因素,否则,就会导致地基变形的发生,地基变形通常包括地基下沉或者水平方向位移,地基变形会导致桥梁结构产生附加应力,而混凝土结构的抗拉性能是有一定范围的,一旦超出这个范围,就会引起桥梁结构开裂。此外,冻土也会引起地基发生沉降或产生水平位移。桥梁在投入使用后,因其不断地受到外部荷载的作用力,也会逐渐导致地基变形的发生。
2、塑性收缩裂缝
当施工时温度高,相对湿度低时,混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下,混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束,表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。实际施工中,加强覆盖养护,及时收水,都可有效减少塑性裂缝的产生。采取二次搓毛压平措施,对已经形成的塑性收缩裂缝有良好的愈合作用。
3、干缩裂缝
干燥收缩裂缝在混凝土养护完以后才出现。其形成原因主要是由于混凝土硬化后,水分蒸发引起混凝土表面干缩,当干缩变形受到混凝土内部约束时,产生较大的拉应力使混凝土表面被拉裂。干缩裂缝一般产生在表面很浅的位置,多沿构件短方向分布,呈平行线状或网状,严重时可贯穿整个构件截面。
4、温度引发的裂缝
温度变化因素有:年平均温差引起的均匀温差;日照引起的昼夜温差;季节引起的温差;蒸汽养护或施工时措施不当引起的温差;不可抗拒力引起的温差。温差会导致混凝土的强度发生变化,导致钢筋与混凝土之间的粘结力下降,影响到桥梁结构的稳定性。
5、沉降裂缝
在施工过程中由于地基结构中的土质没有达到要求,出现了土质不均、松软的状况,或者是在进行回填土的时候,没有将其压实,并且在施工的时候有水浸入到了回填土里面,最终造成了整个地基的不均匀沉降亦或是在施工中选用的模板的刚度没有达到要求,在进行支撑的时候,支撑间距过大或者是支撑的底部并没有固定牢靠,这就导致了沉降裂缝的发生。就当前使用的超静定结构来说,如果建筑的地基基础并没有打牢,导致其基础承载力出现承载不均或者是在结构方向上出现了载荷偏差的话那么就有可能造成局部或者大面积的区域无规则、不均匀的沉降发生,进而导致了使用中的构件发生了变形,使其整体的受力结构发生了变化,一旦结构内部的内应力发生了变化,其内部内应力的强度就会不断的增加,自身的抗拉强度就会逐渐的达到极限,对于一些结构承载能力薄弱的部位就会发生新的裂缝,导致了沉降裂缝的延续。
这种裂缝一般很少出现,但是一旦出現必然是一种宽大的裂缝,基本上将整个建筑进行了贯穿,对施工影响教导,其贯穿的方向一般会与沉陷的方向保持一致,如果出现了超常规的沉降裂缝,那么一般会发生错位现象。
6、化学反应及钢筋锈蚀引起的裂缝
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而增大体积,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
二、裂缝处理技术
1、表面处理
当发现施工中出现的裂缝是一种微细的小裂缝的时候,如果其宽度在零点二毫米以下,那么我们就可以选用表面处理方法。在进行这种细小裂缝的修复中,使用这种方法将达到事半功倍的效果。所使用材料在修复过程中,我们需要根据具体的施工建筑材料来筛选,然后结合当地的施工环境进行综合考虑,最终确定材料的选择。
一般在施工的时候,施工的方法可以概述为:首先将混凝土表面上所存在的杂物、杂质等相关的东西全部清理掉,清理不下去的可以使用钢丝刷进行处理、然后将处理后的表面用干净的水进行冲洗让其自然干燥、之后在这个干燥的过程中我们可以去配置符合该材料的表面处理材料、然后将配置好的材料均匀的在裂缝的周围进行涂抹,完成表面裂缝的修复工作。
2、压力灌浆水泥灌注法
采用压力灌浆水泥灌注法时,需要在灌浆前对于裂缝的数量和范围进行细致的检测,根据检测结果确定钻孔位置和灌浆用量。进行钻孔操作时,要注意其科学性和合理性,孔深应穿过裂缝面一定的深度,深度的大小随结构的不同而不同。接下来,进行清理操作,采用从上到下的顺序,用水对钻孔进行逐层清理,最后用空气压缩机吹干。需要注意的是,灌注时必须封闭裂缝和空隙,以免灌浆通过大的裂缝或空隙流到结构表面,导致灌浆溢出。
3、嵌缝法
在施工为了快速并有效的达到目的,面对裂缝的出现,一般可以沿着裂缝开裂的趋向进行凿槽,然后将一些刚性的或者是塑性比较好的止水材料填充到里面,最终使其能够达到封闭裂缝的意图,这种方法我们通常称之为嵌缝法。在该方法使用的过程中,所使用的材料大多数也是塑料油膏等化学产品,或者以刚性的聚合物水泥砂浆为主要的填缝材料。
4、填充法
如果在施工的时候发现出现的裂缝较为宽大,并已经超出了零点五毫米以上,那么我们就应该沿着裂缝的方向进行开凿,将其周边的混凝土全部凿掉,然后使用事先准备的填充材料进行填充,这如果发现里面的钢筋已经受到外界的影响,并被严重的腐蚀,那么这个使用我们需要先为钢筋除锈或者加固钢筋,当加固除锈结束之后,在进行材料的填补,这种方法我们形象的称之为填充法。
5、加固处理
如果出现的施工裂缝已经严重的对混凝土的整体结构造成了影响,并导致其使用强度发生了降低,那么就应该使用加固技术快速的恢复混凝土的承载能力。一般在使用中会选用预应力加固法、喷射混凝土补强加固法等进行加固处理。
结束语
桥梁工程对我国国民经济发展的作用不言而喻,其安全性也是人们最为关心的问题。须知千里之堤毁于蚁穴,即使一个小小的裂缝也不容忽视,如果得不到及时的修复,很可能造成很严重的后果。文章对裂缝成因及其防治方法进行了分析,相信随着研究的深入,桥梁工程中裂缝问题的解决方式和预防方法会越来越多样化,我国桥梁工程的安全性也将得到更好的保障。
参考文献:
[1]李跃彬.谈建筑工程混凝土裂缝的成因与防治.科技致富向导,2011年(26).
[2]姜小明,宋国华.刍议高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的控制措施[J].大科技,2013,(01).
[3]霍志刚.桥梁工程大体积混凝土裂缝的原因分析及质量控制[J].四川建材,2012,(06).