摘 要:本文簡單闡述混凝土材質的概念,并對混凝土橋梁施工裂縫產生的原因作一些分析,針對原因提出相關的預防措施,僅供大家參考。
關鍵詞:混凝土橋梁 施工裂縫 原因 預防措施
中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)11(a)-0040-01
砼是混凝土的一種簡稱,它是指由膠凝材料將集料膠結成整體的工程復合材料的統稱,用水泥作膠凝材料,砂、石作集料與水按一定比例配合,經攪拌、成型、養護而得的水泥混凝土,也稱普通混凝土。混凝土具有原料豐富,價格低廉,生產工藝簡單的特點,因而使其用量越來越大。同時混凝土還具有抗壓強度高,耐久性好,強度等級范圍寬等特點,它廣泛應用于土木工程。橋梁是工程建設領域中重要的項目,橋梁混凝土出現了裂縫會關系到整個橋梁的使用年限,甚至是國民的安全,因此我們要加強混凝土橋梁的建設安全,減少和避免裂縫的出現。
1 混凝土橋梁施工裂縫產生的原因
1.1 設計不當引起的混凝土橋梁裂縫
橋梁設計時存在一定的不合理性,就會造成一些結構性的問題。比如設計的橋梁沒有符合力學規律等。設計時的不合理還會使橋梁各處的質量密度比不準確,然后在重力的作用下就會造成混凝土橋梁施工裂縫的產生。
1.2 溫度引起的混凝土橋梁裂縫
年溫差、日溫差、天氣的驟然變化、又或者是冬季施工作業都是引發溫度變化的主要因素,特別是在日照或是天氣驟然降溫時,是混凝土結構溫度裂縫產生是最常見原因。混凝土結構因受外界溫度的變化,會出現一個熱脹冷縮的現象,而混凝土又因受外部環境的變化,或是結構內部溫度的變化會發生變形現象,混凝土在變形受阻時在結構內部會產生一定的拉伸力,而這個拉伸力是非常關鍵的,一旦其超過混凝土自身的抗拉伸強度就會導致溫度裂縫的出現。
1.3 沉降引起的混凝土橋梁裂縫
在橋梁施工時,應該對一些施工機具和材料的堆放要有明確的劃分,若無堆放規定,再加上工人們對預制結構的受力特點沒有一定的了解,未按照圖紙進行施工,打亂了施工順序,這是直接導致混凝土因沉降而產生裂縫的原因根本所在。還有一些施工單位對達標以后的工程沒有做好養護工作,一些超重的車輛肆無忌憚地在橋上自由行駛。施工方應該知道超負荷的載重使會混凝土橋梁出現下沉現象,時間久了就會慢慢出現混凝土開裂的現象。還有一部分的橋梁,基礎部分產生豎向不均勻的沉降、水平方向的位移等,會在內部結構中產生附加應力,一旦附加應力超過混凝土結構的抗拉力的強度時就會出現混凝土結構開裂。
1.4 土地質量引起的混凝土裂縫
如果選用了一塊不適合用來建筑橋梁的土地,它將是造成混凝土橋梁裂縫的一個重大原因。一些土地它的土質相對比較疏松,這部分土地的結構就會相對松軟、不勻,填入松土時也會比較不實,又或者受水入侵后造成不均勻,這些都會是造成混凝土裂縫的出現,甚至是橋梁坍塌。如果橋梁建造在山區溝谷處,它的地質相對山坡處來說會有很大的變化,河溝中會有軟弱地基,又因為不同的壓縮性會產生不均勻的沉降。即使是同一個橋梁如果采用分期建造法,每個階段所用的材料存在著一點的差異,也是比較容易造成橋梁承重不均,從而出現混凝土裂縫。土地的質量問題其中還有一個地基的凍脹,當地基土的溫度在零度以下時,它的含水率相對來說會比較高,就會冰凍膨脹,當氣溫回升時,冰凍膨脹的土地就會開始慢慢融化,就會造成地基下沉、不均勻的沉降現象。
2 混凝土橋梁施工裂縫的預防措施
2.1 設計防裂控制措施
混凝土橋梁的荷載裂縫是可以減少避免的,避免結構突變和斷面突變是關鍵所在。如果結構突變不能完全避免,那就要從細節部分著手,做好一些細部處理,如在轉角處做一個圓形角,在突變處做成一個漸變過渡,加強構造配筋或斜向鋼筋等。
2.2 改善混凝土裂縫,加強溫度控制
可以適當地增加一些添加劑對骨料的配置進行一定的改良,在橋梁施工時要發展盡量選擇較干硬性的混凝土來抵混凝土中的水泥成分。在攪拌混凝土時,適當的用水灑到碎石上,可以冷卻碎石從而降低了混凝土澆注時的溫度。在夏天施工時一定要減少混凝土的澆注厚度,要充分利用澆注層的面積,充分散熱。也可以在混凝土內部設制一個降溫水管,可以全面降低混凝土溫度。施工工序要合理安排時間,混凝土的暴露面積要適宜。對于橋梁來說,混凝土的性能是非常重要,高性能的混凝土可以增加抗裂效果,有效地避免了表面干縮程度大的混凝土應用于橋梁施工中。在施工中塑性沉降裂縫也是比較常見的,因此要加強基礎處理,對支架進行合理地布置,可以減低非彈性形變的產生。
2.3 裂縫修補
混凝土橋梁施工裂縫中有表面修補法、灌漿法、嵌縫法、結構加固法等幾種修補方法。
(1)表面修補法:表面修補是最為常用的一個方法,專門處理一些表面裂縫以及深度裂縫,由于該方法對混凝土的結構承載力影響很小,所以占有很大的優勢。作為裂縫修補的常用技術,做法也是比較簡單的,就是在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿。在有些橋梁工程中則采用環氧膠泥來進行表面涂抹,目的是為了防腐,在進行完裂縫涂漿再采取刷漆措施。結束表面修補后,混凝土裂縫還會繼續開裂,因為應力是永遠存在的,我們可以在裂縫的表面粘附玻璃纖維布,來確保裂縫修補完整性。
(2)灌漿法:橋梁結構會因裂縫產生重大影響時,就要采用灌漿法進行處理修補。灌漿法是用真空壓力設備將漿質料壓人裂縫中以至硬化來穩定整體的結構。
(3)嵌縫法:所謂的嵌縫法,是裂縫修補方法中非常有效的一種方法,就是在混凝土的裂縫處開一個槽,然后在槽內填充一些水材料,也就是裂縫進行封堵。
(4)結構加固法:所謂的結構加固法,包括了增加混凝土結構的截面面積、預應力加固、支點加固以及混凝土補強加固。裂縫的產生對于很多橋梁工程來說,都是會嚴重改變混凝土結構的性能,甚至是威脅到橋梁的使用壽命和使用性能。對于這種類型的橋梁混凝土裂縫,就可以采取結構加固法來進行混凝土加固,可以很好地避免了這一問題。
3 結語
橋梁工程從建設到運營,涉及到勘察、設計、施工、驗收和運營管理等多個方面,哪個環節出現差錯都可能使混凝土橋梁發生開裂,存在嚴重的安全隱患,影響橋梁使用壽命,危及結構穩定和運營安全。因此,嚴格按照國家相關規范、技術標準進行勘察、設計、施工、驗收和運營管理,這是橋梁正常工作的基本保證。
參考文獻
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