美章网 资料文库 桥梁施工中混凝土裂缝处理研究(3篇)范文

桥梁施工中混凝土裂缝处理研究(3篇)范文

时间:2022-08-25 03:56:41

桥梁施工中混凝土裂缝处理研究(3篇)

第一篇:桥梁施工中混凝土裂缝成因及对策

摘要:

道路桥梁施工中,混凝土裂缝是比较常见的病害类型,本文针对公路桥梁施工中裂缝的成因进行了分析,并结合实践经验,提出了裂缝的防治对策及修补措施,希望可以为相关工程的施工提供参考。

关键词:

桥梁;施工;混凝土;裂缝

随着我国的桥梁交通事业的迅速发展,混凝土桥梁便成为桥梁施工中的最重要工程,但因混凝土的抗拉能力较差,因此混凝土桥梁的裂缝现象时有发生。而桥梁的裂缝问题会直接影响到桥梁施工的质量,甚至会出现桥梁塌陷的情况。在公路桥梁施工过程中,导致混凝土裂缝产生的原因是多方面的,常常是由于多种因素共同作用,共同影响而导致裂缝的产生,技术人员只有充分了解混凝土桥梁施工裂缝的形成因素,才能采取措施来防治施工裂缝的出现。

1道路桥梁施工混凝土裂缝成因分析

1.1温度变化

混凝土具有热胀冷缩的特性,在公路桥梁施工过程中,混凝土外部结构或者内部结构温度发生变化的时候,都会导致混凝土结构发生变形。当结构变形受到相应的约束的时候,在混凝土结构内部就会产生应力。混凝土的抗拉强度是有限的,如果产生的应力超过结构的抗拉强度,就会导致裂缝的产生。

1.2冻胀原因

混凝土构件是非匀质密实构件,内部存在空隙,如果气温在零度以下,混凝土结构内部的水会出现冰冻现象,当处于游离状态的水转化成为固态冰的时候,体积会发生膨胀,这时候,在混凝土结构内部就会出现膨胀应力。同时,在混凝土结构内部还会出现渗透压情况,使膨胀应力继续增大,导致裂缝的产生。尤其在混凝土的初凝阶段,冰冻往往会造成更为严重的后果。

1.3收缩原因

混凝土施工完成后会出现收缩现象,导致体积发生变化,进而引发裂缝问题。常见类型是塑性收缩和干缩裂缝,主要发生在混凝土初凝到养护之前。混凝土浇筑完成后,水泥会出现较为强烈的水化反应,混凝土出现水分缺失现象,进而导致收缩发生,并在表面出现较大的拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度,就会出现收缩裂缝。

1.4荷载原因

公路桥梁通常会受到动荷载、静荷载、次应力等多方面的荷载,当荷载超过公路桥梁的承受能力,或频繁受到荷载的影响,便会出现裂缝。根据引起裂缝的荷载种类的不同,又可将荷载分为弯曲裂缝、扭曲裂缝、剪切裂缝、局部应力裂缝。

1.5沉降原因

在对公路桥梁的基础进行施工时,基础处理不到位,或基础存在不牢固现象,导致竖向不均匀沉降或水平位移现象发生。进而在道路桥梁结构当中产生附加应力,当这种应力超过结构抗拉强度,就会造成结构的开裂,从而形成裂缝。

1.6钢筋锈蚀

忽视控制钢筋采购的质量,使用钢筋质量较差。没有做好防锈处理,或者保护层厚度不足,当道路桥梁运行一段时间后,钢筋表面氧化膜容易遭到破坏,其承载力显著降低,导致裂缝问题出现,进而破坏整个道路桥梁结构。

2道路桥梁施工混凝土裂缝的防治对策

2.1重视温度控制

为预防温度裂缝产生,施工中必须根据实际情况,做好温度控制工作。选择合适的天气进行混凝土施工,避免在暴晒条件下施工。进行混凝土拌和时,加强对温度的实时监测工作,及时掌握混凝土温度变化情况。发现混凝土温度过高时,应该立即采取降温措施。进行混凝土浇筑、养护时,也要加强温度监测与控制,发现温度过高时,应该采取降温措施。另外,还要根据道路桥梁工程实际情况,结合工程设计标准、设计等级等,合理确定混凝土浇筑厚度,防止过大温度应力而导致裂缝出现。

2.2预防冻胀裂缝的措施

道路桥梁冬季施工时,必须根据施工需要,采取有效的保温措施,保证混凝土结构表面的温度不低于5℃,防止混凝土结构早期受冻。同时也要保证混凝土结构密实,尽量降低构件之间的空隙,这样即使温度较低,结构也不会出现较大的膨胀现象,从而降低结构拉应力,避免出现冻胀裂缝。

2.3预防收缩裂缝

混凝土施工时,应该选用低热化水泥,适当减少水泥用量,做好混凝土配合比设计工作,提高配合比设计质量,规范的施工操作、合理的混凝土配合比、严格的养护和监测等对混凝土裂缝的预防有着重要的意义,强化施工控制应做到以下几点:严格控制混凝土配合比。根据公路桥梁设计要求、混凝土设计强度制定科学的混凝土配合比,尤其是控制好水灰比,并选择级配合格、品质优良的砂石作为混凝土集料,尤其是控制好集料的粒径,以确保混凝土具有较好的抗裂性能;强化混凝土的养护,强化混凝土的养护工作,避免混凝土在硬化过程中水分散失过多而产生裂缝,或因温度变化而产生裂缝,对此要强化混凝土表面的保湿工作、合理浇水,并结合环境条件对混凝土进行覆盖,避免温度下降过快或水分蒸发严重。

2.4再生混合料质量检查

再生沥青混合料应呈疏松状而不结团,同时又有相当的粘滞性和良好的施工和易性。根据工程性质确定再生混合料抽样的频率。抽取再生混合料试样,应在生产作业开始正常后1~2h取样。抽样后,送交试验室进行抽提试验,检验其含油率(或油石比)、矿料级配,马歇尔稳定度,并将试验结果和原设计配合试验相对比。由于沥青混合料含油率的大小,对沥青路面的品质有很大影响,对于大型沥青路面工程,必须每天抽样检查混合料的含油率。人工或小型机具拌制再生混合料,应检验各种材料的配合比例是否正确。间歇式分拌拌和应检验称量是否符合规定数量。对于拌制好的再生混合料,先检验其外观。如果混合料色泽油黑发亮,则有可能沥青用量过大;反之,若色泽干枯,则有可能用油量不足,或拌和时间过短,或拌和温度偏低。检验再生混合料的温度,如果混合料色泽均匀,略有青烟,则表明混合料温度适宜;若色泽焦黄,直冒黄烟,则混合料温度过高,已烤焦变质,不能使用。

2.5预防沉降裂缝

结合工程需要,做好软土地基处理工作,保证地基处理效果。这样在道路桥梁施工后,就不会出现较大沉降现象,确保道路桥梁结构稳固,预防沉降裂缝。道路桥梁施工中,必须加强地基质量控制工作,确保地基稳固、可靠,做好沉降监测工作,实现对沉降的有效控制。

2.6重视钢筋防腐

为提高混凝土结构稳固性,避免结构承载力下降,有效预防裂缝现象发生,需要做好钢筋采购工作,从质量可靠的厂家采购钢筋,并进行试验检测,确保钢筋质量合格。对钢筋进行防锈处理,保证保护层的厚度,避免钢筋出现锈蚀情况。

3混凝土裂缝的修补措施

3.1表面修补法

表面修补法对于混凝土表浅裂缝以及深层裂缝有着良好的修补效果,表面修补法一般通过在混凝土表面涂抹水泥浆来实现,由于这种修补方法对混凝土的承载力没有明显的影响,因而应用较为广泛。

3.2灌浆修补法

当施工中发现深度较深,对混凝土的结构完整性或者结构强度有着严重危害的裂缝时,必须采取深层的修补措施,灌浆修补法是将灌浆材料压入混凝土裂缝,浆液硬化后达到修补效果,公路桥梁施工中常以环氧聚合物或者水泥浆作为灌浆材料,当裂缝程度十分严重时,还可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯进行灌浆修补。

3.3嵌缝法

在混凝土的裂缝处开槽,向槽内填充封堵材料的修补方法叫做嵌缝法,这种做法具有良好的修补效果,且修补后的裂缝外观平整,有利于提升公路桥梁工程外观质量。

3.4结构加固法

在很多桥梁工程中,有些混凝土裂缝的产生,不但影响工程外观,更会改变混凝土结构性能,削弱其结构强度,对公路桥梁的使用寿命以及使用性能产生严重的影响,结构加固法一般包括增加混凝土结构的截面面积、预应力加固、支点加固以及混凝土补强加固。

4总结

公路桥梁裂缝的危害非常严重,影响建筑自身功能的实现,危及生命财产安全。今后在工程建设中,我们需要认识导致裂缝产生的原因,并根据具体情况,采取相应的防治混凝土裂缝的原因,保证公路桥梁建设的质量,提高公路桥梁建设的综合效益,进而提高我国建筑工程的安全性。

参考文献:

[1]李洋.浅析公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策[J].黑龙江交通科技,2013(9):79.

作者:隋佳 张建辉 单位:文登市建达混凝土有限公司 威海蓝创园林工程有限公司

第二篇:桥梁工程中高性能混凝土的应用

摘要:

随着科学技术不断进步,桥梁工程发展迅速,高性能混凝土因其可以增加桥梁整体的稳固性,延长桥梁的使用寿命,已广泛应用于桥梁建设。本文从高性能混凝土的发展历程出发,对高性能混凝土的特点进行了介绍,就高性能混凝土在桥梁中的应用进行了一些探究,希望能让更多人对我国的桥梁建设有所关注。

关键词:

高性能;混凝土;桥梁工程;应用

高性能的混凝土,具有超强的耐久性和力学性,在桥梁工程的施工中,应用极广。但与欧美等发达国家相比,由于原料质量和配合比的差异,造成我国高性能混凝土的工艺差距。为了促进我国桥梁工程的建设发展,只有不断的完善高性能混凝土的设计原理,才能够从根本上促进高性能混凝土施工技术的进步。

1高性能混凝土的发展历史

1.1国外发展历程

高性能混凝土的发展,起源于日本,由于日本是一个地震高发区,因此对于高性能的混凝土研究比较重视。在研发的过程中,着重于混凝土的施工性能和流动性能的研究,减少施工后混凝土的震荡,将抗压强度调节到了40~50MPa,有效的增强了混凝土的韧性,为日后的高性能混凝土发展,做出了杰出的贡献,但由于日本国土的局限性,高性能的混凝土应用存在一定的范围,因此80年代后,日本对于高性能混凝土的研究,也就停滞不前[1]。80年代末,由于挪威对海洋石油的开发,不得不建造更多的采油平台,因此研制出抗海洋环境的高性能混凝土至关重要,挪威皇家科研所,在历时5年的研究过程中,终于设计出了抗压强度达到了60~115MPa的高性能混凝土,建造出了第一个高369m,水下303m的采油平台。同年法国也不甘示弱,在由法国政府所组织的23个单位,进行了一项以“混凝土的新途径”的项目展开了研究,在90年代初期,法国建造出了第一架以C70为标准的伊沃纳河桥,这标志着高性能的混凝土发展出现了新的篇章。而德国对于高性能混凝土的贡献也功不可没,90年代中期,德国在混凝土协会的带动下,提出了高强度混凝土结构指南,研发了DN1045结构的混凝土,使混凝土达到了C95的高度,成为如今高性能混凝土的奠基。

1.2国内发展历程

我国也在很早就开始关注高性能混凝土的发展,并且在许多知名桥梁建筑上,也有了高性能混凝土的应用,例如武汉的长江大桥采用的是C50的混凝土,汕头的海湾大桥采用的是C60混凝土,而在目前北京、上海等多个一线城市的桥梁建造上,已经采用C80以上的混凝土配置,可以说,我国如今已经具有高性能混凝土的生产水平。但由于我国的传统工业注重对混凝土强度的增强,而忽视了韧性的变化,随着时代的变革,就造成了桥梁工程的局限性,因此在新时代下,我国的高性能混凝土生产工作,还有待提高。

2高性能混凝土的基本特点

高性能混凝土简称HPC,研发至今,主要有以下几点性能:

(1)密实性。与普通混凝土相比,高性能的混凝土既不用注入大量的水,还能保证混凝土的流动性,因此在填充的过程中,比较密实,具有很好的填充性能。

(2)稳定性。高性能混凝土在温度的变化下,受影响较小,并且具有高弹性模量,普通混凝土弹性模量在20~25GPa之间,而高性能混凝土弹性模量可到达40~50GPa,当环境发生改变时,体积不会发生太大变化。

(3)抗压性。高性能的混凝土抗压强度达到200MPa,因此能够承受的拉力和压力,都比较大,当受到外力的侵蚀下,具有明显的抗压效果[2]。

(4)水化热。由于水灰比在高性能的混凝土中明显减小,会较早的终止水化反应,因此,水化热相应的降低,就可以更好的减轻水化反应。

(5)收缩性。由于高性能混凝土具有较好的抗压性,而抗压性与收缩性成反比,因此高性能混凝土的收缩性就比较小,而较小的收缩性,可以有效的防止混凝土的徐变发生,有效的保护了混凝土的形态。

(6)耐久性。随着时间的推移,普通混凝土极易受到空气中化学成分的影响,而产生腐蚀现象。而超高性能的混凝土具有极好的耐久性,不但能够不被氧化物所侵蚀,还有很好的抗冻性和抗渗性,有效的减少自然天气造成的影响。

(7)耐火性。高性能混凝土的高密实度使自由水不易很快地从毛细孔中排出,当温度不断升高时,蒸汽压力就会不断增大,而高性能混凝土掺杂的有机纤维,可以在高温下挥发,形成排气孔,从而释放蒸汽压力,提高混凝土的抗高温性能。综上,高性能混凝土与普通混凝土相比,具有显著的优势。

3高性能混凝土在桥梁工程中的应用

3.1在装配式桥中的应用

装配式桥是指桥身的上部结构由预制件组合而成的桥梁整体,并且如今已经有越来越多的装配式桥应用高性能混凝土施工,首先是HPC可以应用到装配式桥的肋板之中,可以将预制的高性能混凝土肋板与桥梁延展出的钢筋进行浇筑,形成装配式桥的整体。法国的MIK-TI就是应用的这种钢材与混凝土组合应用,其预制板厚5cm,肋板高38cm,通过多块的肋板连接,构成了MIKTI的桥身主体。这次研究的成功,改变了以往的装配式桥的施工方式,并且与普通的混凝土相比,高性能混凝土肋板更薄,不但提升了工艺的美观,并且极大的方便了吊装施工。其次是在装配式桥的梁上应用,使用HPC筑梁,可以增大桥的跨径,降低梁高,这样就会使混凝土的截面尺寸和结构自重减小,降低材料的使用量和成本,增加了桥梁结构的跨越能力,减少塔吊的工作量,节约了人工[3]。

3.2在拱桥中的应用

拱桥是指以拱形结构为承重压力的桥梁,在桥体内部承受上方物体所带来的压力时不会将这种压力传递给下方的一种结构式桥梁建筑。拱桥是向上凸起的曲面,其最大主应力沿拱桥曲面作用,沿拱桥垂直方向的最小主应力为零。以承受轴向压力为主的拱圈或拱肋作为主要承重构件的桥梁,拱结构由拱圈(拱肋)及其支座组成。拱桥可用砖、石、混凝土等抗压性能良好的材料建造,大跨度拱桥则用钢筋混凝土或钢材建造,以承受发生的力矩。而大跨度拱桥使用混凝土建造时,由于跨度较大,需要承担的压力较大,需要使用大量的混凝土,但大体积混凝土的质量难以控制,如裂缝、变形等等。但如果使用高性能的混凝土,主拱圈可以减少到普通混凝土拱圈的0.6倍左右,抗压强度就更好,可以有效的防止拱桥变形[4],因此高性能混凝土是最好的主拱圈应用材料。并且高性能的混凝土强度比较高,可以有效减少拱桥的横截面积,有利于拱桥的平衡性能。

3.3在索桁桥中的应用

大跨索桁桥分为上缆和下缆,是通过锚锭和吊索连接成的桁架,箱梁和桥面由桁架支撑,构成桁桥的桥身。该桥型不但具有抗拉性能,还具有桁架结构刚度大的特性,是新型桥梁结构的有机结合[5]。在HPC的应用时,可以将桥的下悬杆和腹杆使用钢材制作,上悬杆使用高能性混凝土浇筑,通过螺栓与腹杆进行连接,再通过环氧树脂和上悬杆进行粘合,是一种先简支后连续的施工方法,其最大的优点就是减少了传统桁桥的钢材使用,增加了桥身的抗腐蚀性,降低了后期维护的费用成本,并且HPC的性能可以与钢材的抗压性媲美,在未来的索桁桥工程中,有很大的利用率。

4结语

桥梁工程施工中,高性能混凝土的运用越来越广泛,因此应从混凝土的自身特点出发,不断探索,发挥高性能混凝土的优点,才能为我国的道桥事业的发展做出贡献。并且高性能的混凝土对于桥梁工程使用寿命的提高有很大帮助,并且可以降低后期的维护费用,研究开发扩展高性能混凝土的用途将成为未来桥梁工艺发展的必然途径。

参考文献:

[1]红亮.新型超高性能混凝土的力学性能及工程运用研究[J].企业导报,2013(23).

[2]曹航.超高性能混凝土预应力桥梁的抗弯性能[J].黑龙江交通科技,2014(10).

[3]徐海宾,邓宗才,陈春生,等.超高性能纤维混凝土梁抗剪性能试验研究[J].土木工程学报,2014(12).

[4]赖俊钢.桥梁施工管理中安全与质量控制策略探究[J].建材与装饰,2016(13).

[5]鲍居德.桥梁工程中伸缩缝的施工工艺和质量控制[J].黑龙江交通科技,2016(03).

作者:朱旭东 单位:河南省中原路桥建设(集团)有限公司

第三篇:桥梁工程混凝土裂缝修补技术研究

摘要:

本文结合施工实践经历,对桥梁工程中混凝土裂缝的根源进行分析,提出了预防及处治的综合对策,介绍了合适的修补方案,对确保结构物施工质量与安全,延长其使用寿命具有一定的借鉴意义。

关键词:

桥梁;混凝土;裂缝;成因;控制;修补

1混凝土裂缝产生的原因

1.1温、湿度变化影响

桥梁工程中混凝土的裂缝是一种常见病与易发病,且大多发生于施工阶段,其原因较复杂,造成裂缝的主要原因是温度和湿度的变化。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,受到结构基础或周边约束影响,使混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。在施工完成后,后期的养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也易导致裂缝的产生。混凝土自身是一种脆性材料,抗拉强度约是抗压强度的1/10,短期荷载的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104,长期荷载的极限拉伸变形也只有(1.2~2.0)×104。由于原材料不均匀,水灰比不稳定,加上运输和浇筑过程中的离析现象,使得在同一块混凝土中其抗拉强度产生不均匀,存在许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的部位。因此掌握温度应力的变化规律对于合理的结构设计和施工尤为重要。

1.2原材料及配合比影响

配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂的原因之一。配合比不当指水泥用量过高,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。有关实验资料表明:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。

1.3施工过程及现场养护影响

1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。

2)高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒等因素都会造成混凝土收缩值大。

3)混凝土浇筑时,现场降温及保温措施不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,造成混凝土产生温度裂缝。

4)现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

5)模板拆除方法不当或拆模过早,引起拆模裂缝。总之,导致发生混凝土裂缝的原因十分复杂,既有其必然性(混凝土自身的物理、化学特性),又有其偶然性(施工过程中的各种条件、因素)。影响混凝土裂缝的因素概括起来可以用6个字表示,即人(与混凝土施工有关的各工序人员)、机(混凝土生产、输送、入仓、震捣设备、机具)、料(混凝土设计强度、配合比、粗细骨料、掺合料及外加剂)、法(施工工艺、浇筑方案)、环(施工期温、湿度环境和养护条件)、形(结构形式、断面尺寸、约束条件)。大量工程实践表明,即使同批次施工的结构完全相同的不同单元工程,混凝土发生裂缝的情况也不尽相同。因此,现阶段还没有公认的能有效控制各种混凝土裂缝发生的单一工程措施。

2混凝土裂缝的类型

2.1干缩裂缝

干缩裂缝通常出现在大约混凝土养护期结束后的14d内。混凝土在硬化过程中易受到外部环境的影响,表面的水分蒸发比较快,所以变形程度比较大,而混凝土内部的湿度相对比较稳定,则不容易产生变形。这就导致了混凝土表面和内部变形的程度不一致。混凝土内部变形制约表面的干缩变形,从而造成很大的拉力,进而造成干缩裂缝。分布于混凝土表面的网状或平行线状的干缩裂缝,其宽度大约在0.05~0.2mm之间。干缩裂缝会造成水渗入混凝土中,对内部的钢筋造成腐蚀,降低混凝土的强度和寿命周期。混凝土干缩裂缝的大小主要受到水灰比、水泥成分、水泥用量、集料性质和用量、外加剂用量等因素的影响。

2.2温度裂缝

桥梁工程施工过程中,使用的混凝土体积通常较大,在混凝土内部易积聚大量的水化热,这些热量没有有效的散发,从而导致内部温度急剧上升。然而与混凝土内部情况刚好相反,表面的热量散发很快,温度下降也快,表面温度较低。混凝土内外温差大导致不同的热胀冷缩,会产生一个拉应力。当这个拉应力大于混凝土自身强度时,裂缝就会在混凝土表面或温差变化剧烈的部位产生,尤其在混凝土施工的末期,此种情况更为明显。温度裂缝的走向通常无固定规律,大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。

2.3塑性收缩裂缝

混凝土的硬化需要一个比较长的过程,在这个过程中表面水分蒸发较快容易导致塑性收缩裂缝。在环境干燥或大风的气象环境下,塑性收缩缝出现的概率大大增加。塑性收缩裂缝的长短不一且分布不连贯,裂缝多呈两端细长且中间较宽的特性。塑性收缩裂缝的长短相差很大,在0.2~3m之间,宽度多在1~5mm的范围之内。其产生是由以下原因造成的:混凝土在硬化过程中强度很小甚至没有强度,混凝土表面的水分在受到大风或者高温的环境影响下,迅速蒸发。由于水分流失过快,混凝土中的毛细管随之产生较大的负压,混凝土表面在负压的作用下迅速收缩,混凝土此时还未完全硬化,其强度不足以抵消自身的收缩,这样塑性收缩裂缝就产生了。混凝土塑性收缩裂缝的产生主要受到水灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等因素的影响。

2.4沉陷裂缝

桥梁工程由于地基土质不均、松软或者回填土不实、浸水而产生不均匀沉降,这时就会产生沉陷裂缝。除此之外,模板支撑间距过大、模板刚度不够等因素也是造成沉陷裂缝的重要因素。这种情况大多发生在冬季施工中,因为模板支撑在冻土层上,随着天气转暖,冻土层融化变软,而造成不均匀沉降,进而导致混凝土产生沉陷裂缝。贯穿性裂缝以及深进性裂缝最为常见。其走向大多受沉陷实际情况的影响,比较小的裂缝一般与地面垂直,而较大的裂缝往往存在一定的错位,裂缝宽度与沉降量成正比关系。沉陷裂缝随着工程地基的沉陷而不断发展,在地基沉陷停止后,沉陷裂缝也趋于稳定。

3控制混凝土裂缝的主要对策

3.1提高混凝土的自身质量是防止裂缝的核心

不管何种原因导致的何种形式的混凝土裂缝,其根本原因都是因为混凝土的拉应力超过了允许拉应力。因此,提高混凝土的自身质量是防止裂缝的核心。首先,要通过试配选取最优配合比设计,达到水泥用量最少、级配最优、和易性最佳的目的;其次,缓凝、早强、利于泵送的外加剂;再次,掺用适量纤维。

3.2缩小混凝土的内外温差是控制温度裂缝的关键

根据研究成果和工程实践,内部降温,外部蓄热保温是缩小内外部温差的有效途径。其主要措施可包括:①尽可能降低混凝土的水化热;②在混凝土内部设置冷却水管,降低温升;③控制混凝土的入仓温度。夏季施工时应对水泥、粗细骨料降温,必要时加冰水拌和;④不论何种季节,均需对混凝土外部采取切实有效的保温、保湿措施,尽可能不使混凝土水分散发。需要注意的是:①冷却循环水管安装以后必须试压,以防接头部位漏水;②在混凝土浇筑的同时开始通水以控制温升,而不是温度已升高后突然降温;③前期混凝土养护要兼顾保温与保湿的关系,不能因淋水养护导致外部降温而加大内外温差;④降温正常以后,必须对预埋的冷却水管压力灌浆充填密实。

3.3控制结构变形约束裂缝的主要关键是减小约束应力

其主要措施为:①尽可能缩短底板与墩墙的施工时间差;②在可能情况下设计尽量减小墩墙长度。

3.4控制干缩裂缝的关键是浇筑后的管理

主要措施包括:①面层混凝土初凝初期及时二次压面并立即覆盖薄膜后再覆盖草包;②临空面推迟拆模并保持湿润;③延长养护期并加强养护;④冬季施工应重视混凝土的保温养护。

3.5提高人工操作质量是控制裂缝的根本保证

人们在对混凝土裂缝裂缝成因和控制裂缝措施的研究时,往往注重客观原因和工程措施的研究,而忽视了人的重要因素。实践中,有相当一部分混凝土裂缝的发生往往与工人的操作不当或偏差直接有关。比较典型的几种情况是:①混凝土拌制过程中每盘料的不均匀性(混凝土工程质量验评时用离差系数判别);②混凝土入仓漏斗间距偏大,利用混凝土自由流动和震捣器平仓,导致两漏斗中部混凝土细颗粒明显偏多、混凝土强度偏低;③混凝土欠震(不是漏震,无明显蜂窝缺陷),局部形成薄弱环节,巧遇应力偏大处;④混凝土过震,粗骨料下沉,上部混凝土强度偏低;⑤混凝土表面抹压不及时,操作不规范;⑥拆模偏早,养护不当,或低温施工混凝土表面早期冻害。因此,混凝土施工中采取各种防裂措施的同时,必须更加注重对操作人员的教育、培训和落实责任,细化技术交底,以提高人工操作的质量,保证工程质量,往往可以收到事半功倍的效果。

4修补方案的选择

加强混凝土工程裂缝治理,不仅要预防,而且还要对现有的裂缝进行有效修补,以免病害蔓延。对于当前桥梁工程施工过程中存在的混凝土裂缝问题,应当及时组织相关人员进行修补,以免病害进一步扩大,进而影响到整个工程的结构安全性及其使用耐久性。对于已有的裂缝,可从以下几个方面处理:

1)经过调查分析,确认在裂缝不降低承载力的情况下,采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法:表面修补法:该法适用于缝较窄,用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用,常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料,一般可用环氧树脂或树脂浸渍玻璃布。充填法:当裂缝较宽时,可沿裂缝混凝土表面凿成V形或U形槽,使用树脂砂浆材料进行填充,也可使用水泥砂浆或沥青等材料。注入法:当裂缝宽度较小且较深时,可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法,首先在裂缝处设置注入用管,其他部位用表面处理法封住,使用低粘度环氧树脂注入材料,用电动泵或手动泵注入修补。

2)如果裂缝影响到结构安全,可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固,须经设计验算同意后方可进行。

5结束语

混凝土裂缝产生的原因往往是多方面的,在具体设计、施工及后期养护方面,工程施工管理者应多观察、多比较,出现问题后多分析,结合多种预防措施,综合处治,混凝土的裂缝就可以得到有效控制,从而保证结构物的使用安全及外观质量。

参考文献:

[1]黄振雄.混凝土裂缝的产生原因与养护方法[J].商品储运与养护,2008(3).

[2]李聪丽.浅析水工建筑中混凝土裂缝产生的原因及预防措施[J].建材发展导向,2011(6).

[3]胡杨,凌永重.桥梁混凝土裂缝成因及加固方法[J].扬州大学学报:工程研究与实践,2013(5).

作者:钱小梅 单位:江苏金堰交通工程有限公司

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