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桥梁混凝土施工裂缝成因及预防措施分析

2018-05-14刘俊

科技风 2018年11期
关键词:施工裂缝预防措施成因

刘俊

摘要:新时期,我国桥梁建设对混凝土材料的应用逐渐增加,极大地提升了桥梁建设的总体质量。但是,鉴于混凝土施工受到诸多方面的影响,其施工中经常会出现不同种类与程度的裂缝,使得桥梁使用中爆发了诸多的质量事故。近年来,桥梁施工队伍为了解决这一问题,纷纷加强了对于混凝土裂缝相关问题的研究。

关键词:桥梁混凝土;施工裂缝;成因;预防措施

从我国桥梁的建造使用呈现出的各类病害来看,混凝土的裂缝是较为常见且极为严重的一类,此种病害不仅严重地影响着桥梁寿命,还能够使桥梁使用出现安全隐患。鉴于混凝土裂缝形成的诱因存在于多方面,施工队伍很难达到对各种裂缝的彻底消除,技术研究人员为了解决这一问题,开始对各种成因进行深入的分析,力求针对其成因,采取尽可能全面的措施,实现对于裂缝问题的有效预防。

1 混凝土桥梁裂缝的成因分析

1.1 混凝土用料选用不当引起的裂缝

(1)水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥混凝土收缩性能高;普通水泥、火山灰水泥、氧化铝水泥混凝土收缩率低。此外,水泥等级越低,单位体积用量越大,磨矿程度越大,混凝土收缩越大,收缩时间越长。例如,为了提高混凝土的强度,施工中经常采用强制增加水泥用量的方法,收缩应力明显增大。

(2)骨料品种。骨料中石英、石灰岩、白云岩、花岗岩和长石吸水率低,收缩率低,而砂岩,板岩和角闪岩具有较高的吸水率和较高的收缩率。 另外,聚集体粒径的大的收缩小,含水量越多,收缩越大。

(3)水灰比。用水量越大,水灰比越高,混凝土收缩越大。

(4)外掺剂。外掺剂保水性越好,则混凝土收缩越小。

1.2 设计和施工不合理产生的裂缝

这种裂缝是我们在工程实例中发现的最常见的裂缝类型。许多桥梁设计师只满足于指定结构强度计算的安全要求,而忽略结构系统,结构结构,结构材料,结构维护和结构。从设计,施工到使用整个过程加强和确保结构的安全,经常发生的耐久性和人为错误。一些结构完整性和延展性不足,冗余度小;一些计算模式和力量路线不明确,导致局部过度用力;某混凝土强度等级过低,保护层厚度过小,钢筋直径过小,部件截面过薄。这些都削弱了结构的安全性,并严重影响结构的使用。许多桥梁虽然满足桥梁设计规范的强度要求,但由于影响结构安全的问题仅用了5至10年。例如,我们发现在混凝土桥的横截面突然改变的地方(箱梁和T形梁的腹板与屋顶和地面相交的地方),裂缝容易出现裂缝。研究分析结果显示:混凝土在浇筑后发生水化反应、泌水和大量水分蒸发,混凝土因失水而收缩,骨料受重力影响沉降,但混凝土强度和硬度不高。当骨料下沉时,它被钢筋堵塞,并产生沿钢筋方向的裂缝。

2 桥梁施工呈现的各种混凝土裂缝预防措施

2.1 荷载裂缝预防

桥梁设计人员进行设計时,要从整体上严格按照设计标准要求,选择合适的计算模型,并结合工程中各个部位的实际勘察结果,对工程结构实施全面严谨的计算以及核算,避免工程中存在漏算、多算、不算、错算等问题,尤其是要针对桥梁的结构形式以及通行重量预计,做好结构受力计算。

而且,在设计中要努力地避免桥梁结构中的断面突变以及结构突变,对无法避免的突变部位,要通过将转角部位设置成为圆角或是渐变的过渡,对突变部位细节进行处理,而且还要利用斜向的钢筋或者是构造配筋对突变部位进行加固。同时,为避免钢筋裂缝的出现,设计人员必须以设计标准为基础,对裂缝的宽度加以控制,并为钢筋设置具有足够厚度的保护层,或者对钢筋部位喷施防腐蚀的混凝土。

2.2 温度裂缝控制

施工人员在进行桥梁的混凝土施工时,要做好对于混凝土内部以及外部环境温度的控制,避免温度裂缝的出现。首先,施工人员应当在温度小于30摄氏度,且变化较为均匀的天气进行混凝土浇筑,避免在雨天、夏季高温午后、6级以上风力的环境中进行浇筑,冬季施工还要做好对于材料、搅拌机械等的预热,以及浇筑养护。其次,施工人员应当通过配比试验,对水灰比进行控制,并且在搅拌中对温度、湿度、速度等进行监督抽检,严厉禁止搅拌人员肆意地将外加剂、水等加入搅拌机械中。此外,施工人员在进行浇筑施工的过程中,必须对混凝土的入模温度、浇筑后温度、养护温度以及拆除温度好控制,以保证混凝土施工全部过程中温度的合理性。

2.3 严格控制混凝土的组成材料

提高混凝土抗裂性的主要问题是严格控制混凝土构成材料的质量。 无论是水泥的强度和质量,还是集料的尺寸和抗压强度,都必须进行严格的筛选过程,以确保高品质混凝土组分材料与设计中的预算负荷相匹配。 同时要注意混凝土中各种材料的比例和搅拌过程中的科学合理性,严格按照有关规定和实际情况计算混凝土的比重,合理控制搅拌过程中加入的水量 控制混凝土体积的变形。 最大限度地保证混凝土的抗裂性能。

2.4 裂缝的补救措施

应根据裂缝产生的原因采取对混凝土裂缝的补救措施,并采取相应措施予以补救。目前中国采取了以下补救措施:一是混凝土出现裂缝较小,宽度小于0.15mm。深度小于钢结构的深度。在这种情况下,可以对裂缝进行简单的表面处理,即用水冲洗和润湿混凝土裂缝,然后用相应比例的水泥砂浆将其平滑至与原始表面相同;其次,混凝土的宽度为0.1毫米。当裂纹在1.5mm之间时,有必要打开裂纹并清理它。用相应比例的水泥砂浆填充和研磨;另一种是广泛使用的注浆措施。这种补救措施没有深度和深度的裂缝。明确的要求是使用注浆泵填充制备的水泥砂浆中的裂缝来修补裂缝。

3 结语

总之,混凝土桥梁裂缝的发生难以避免,但可以采取措施防止。因此,要加大对施工的监督力度,严格执行国家制定的相关技术标准,确保工程的顺利安全完工和施工过程中的安全。加大监督检查力度,从源头上有效防范和控制裂痕的发生,及时发现和解决问题,保护民生利益。

参考文献:

[1]公路桥涵施工技术规范(JTJ0412000).北京:人民交通出版社,2000.

[2]公路施工手册桥涵.北京:人民交通出版社,1999.

[3] JTG E302005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程.北京:人民交通出版社,2005.

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