高速公路桥梁裂缝成因及控制措施分析

2016-11-30核工业华南建设工程集团公司广东广州510800

中国新技术新产品 2016年3期

杨涛（核工业华南建设工程集团公司，广东广州 510800）

高速公路桥梁裂缝成因及控制措施分析

杨涛
（核工业华南建设工程集团公司，广东广州 510800）

摘要：对高速公路桥梁混凝土的裂缝进行控制属于一项较为复杂的技术，而且裂缝控制的实践和理论也具有一定程度的偏差。本文对高速公路桥梁混凝土裂缝成因进行了分析和介绍，并且有针对性的提出了如何有效的控制桥梁混凝土裂缝。关键词：公路桥梁混凝土；裂缝；控制

裂缝问题在高速公路混凝土桥梁施工中比较常见，而且很难有效的避免。高速公路的桥梁质量会在很大程度上受到裂缝问题的影响，在严重的情况下裂缝问题甚至还会导致桥梁发生坍塌的现象。因此，如何有效的控制裂缝问题成为了桥梁工程施工技术人员必须要解决的一个问题。

1　高速公路桥梁混凝土裂缝成因

1.1设计以及结构方面的裂缝成因。结构物产生裂缝可能会引发灾难性的破坏，比如没有很好的设计预构件版凹角、没有恰当的配制钢筋，同时在湿度以及温度不断变化的情况下并不具备足够的施工缝，这样就会导致差异性的位移出现在结构物中。如果钢筋受到侵蚀性离子的侵入，就会由于腐蚀而产生氢氧化合物以及氧化铁等物质，由于相对于原有之铁的体积而言，生成物的体积远远要大，这样就会有很大的放射破裂应力出现在钢筋周围，最终导致出现放射状裂缝。

1.2混凝土材料导致的混凝土裂缝。对混凝土的干缩影响最大的是高炉水泥，其次是硅石水泥，而中热硅酸盐水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸盐水泥以及火山灰水泥则具有较小的干缩影响。相对于普通硅酸盐水泥水泥而言，在拌制混凝土的时候如果采用矿渣硅酸盐水泥就会出现超出大约四分之一的收缩值。除此之外，如果没有选择合适的水泥种类也很容易导致出现裂缝的情况。

1.3混凝土自身的因素。混凝土在对化学作用以及物理作用产生抵抗力的时候也非常容易出现变形的情况，特别是如果混凝土具有较差的体积稳定性更加容易出现裂缝。水泥石的干缩导致混凝土的干缩，其往往具有比较缓慢的过程，有时候一个月才会发生收缩，甚至还会等到半年之后出现收缩。这一类的由表及里以及由外到内的干燥收缩造成的裂缝通常比较浅，具有龟裂状的纵横交错的表现，而且没有一定的规律。随着时间的加长，混凝土的碳化由于该处的裂缝会加快，不仅会导致钢筋出现锈蚀的情况，同时也会使得小的裂缝逐渐变成大的裂缝，严重的影响到了混凝土的承载能力和结构耐久性。

2　高速公路桥梁裂缝的有效控制措施

2.1选择符合标准的混凝土材料。要想有效的预防高速公路桥梁混凝土裂缝，就必须要严格的控制施工的材料，采取积极有效的措施降低混凝土的收缩，对其水化热低进行严格控制，并且使混凝土的抗拉强度得以增强。首先要选择中热或者低热的水泥，通过对国外的有关技术资料规定的参考，我们可以发现，如果水泥用量每增加10kg，其温度就会随之升高l℃，因此如果水泥用量如果出现了20kg/m3～ 30kg/m3的减少幅度，那么其温度也会相应的出现2℃～3℃的降低幅度。水化热与水泥和水的用量成正比，如果1m3的混凝土中的出现了10kg的增减幅度，那么混凝土的温度也会出现1℃的升降幅度，而每增加1%的用水量，就会增加2%～3%的干缩率。采用外加剂能够对混凝土的裂缝进行有效的控制，特别是能够很好的控制由于温度导致的裂缝。如果选择采用膨胀剂，就能够使膨胀应力出现在混凝土的内部，从而对混凝土硬化出现的收缩应力起到有效的减缓作用，并且使其抗裂强度得以提升。首先，要严格按照相关的标准进行配比试验，随后再测试可泵性、泌水率、水化热等各项参数的设置，就能够使混凝土配置的高效性和优质性得到充分的保证，最终能够使混凝土裂缝的现象得以降低或减少。

2.2对混凝土的水化热进行严格控制。在配置混凝土的时候必须要选择低水化热的水泥，同时要将冷却水管预埋在混凝土内部，使其能够有效地进行循环保温，最终能够对混凝土的水化热温度进行强制控制。可以利用设置后浇缝的方式从而使混凝土的外应力得以降低，这样对混凝土的散热十分有利，最终能够对水化热和变形起到有效的预防作用。在完成混凝土的浇筑工作之后，就需要将混凝土的保温以及保湿的养护工作做好，可以通过对徐变特性的利用使其能够缓慢的降低温度，从而有效的减缓温度应力产生的不良影响。除此之外，还可以采用信息化温控监测的方式对混凝土内部的变化进行及时的监测和调控，在25℃的范围内对基底与基面温差进行严格的控制。

2.3对混凝土的搅拌质量进行严格控制。插入式振捣棒必须要垂直于混凝土表面，振捣插点要保证均匀的排列，选择交错式或者行列式的方式使振捣棒匀速前进，但是不能够混用这两种方式。在具体的操作过程中要选择“快插慢拔”的方式，振捣棒每次移动的距离都要严格的控制在其操作半径的1.5倍之内，控制在50mm～100mm的插入厚度。每点振捣的时间都要控制在20s～30s的范围之内。要在两米以内的范围内对混凝土的自由倾落高度进行严格控制，如果具有过的高的高度，就可以采用振动溜管、串筒以及斜槽等各种方式使其下落，在这个过程中需要注意串筒的最后一节必须要保证垂直，并且要保证不超过3m的间距；斜槽的坡度不能超过60°，同时还要将垂直挡土板设置在出口的部位，防止出现离析的现象。

2.4选择合适的裂缝修补方法。①表面修补法：比较常见和简单的方法就是表面修补法，其主要是进行表面贴面或者表面涂抹，在对稳定的小于0.3mm宽度的裂缝进行修补时常常采用这种方法。首先要用水对裂缝进行冲洗，然后将水泥净浆涂刷上去，并且将其清洗干净，在等到其干燥之后采用油漆、沥青以及环氧树脂等对其进行涂刷。如果表面具有较多的裂缝，就可以采用压力水对其进行清洗，并且选择1∶1.5比例的水泥砂浆将其抹平，等其干燥之后，再用环氧树脂水泥进行涂抹，保证2mm～3mm的厚度。②填充法：这种方法主要是对平面大于0.3mm的裂缝进行修补，可以在缝内选择不同粘度的树脂进行直接填入。③结构加固法属于一种针对严重的影响到结构的承载能力和整体性的贯穿性裂缝进行加固的方法，其主要是将钢筋混凝土浇筑在裂缝四周或者结构外部。