陳 紹 偉
(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041051)
橋梁施工中關于裂縫問題的探討
陳 紹 偉
(山西路橋第二工程有限公司,山西 臨汾 041051)
通過分析橋梁工程施工過程中產生裂縫的原因,從建筑原材料與混凝土結構內外溫差控制兩方面探索了裂縫問題的防治措施,并對表面的較深裂縫與貫穿性裂縫的處理方法進行了闡述,以避免橋梁工程裂縫現象的發生。
橋梁,裂縫,質量,混凝土
橋梁對于交通運輸而言,有著非常重要的作用,為此保證橋梁的安全運行,避免橋梁工程中裂縫問題的產生,解決橋梁工程這一質量通病,不僅能有效的促進橋梁結構自身的安全性與耐久性,同時也能有效的提升橋梁工程的社會經濟效益,促進我國經濟的發展。
然而從當前我國橋梁工程實踐的狀況來看,橋梁工程在施工中往往由于各種因素的影響或幾種因素的耦合作用,導致橋梁在運行不久之后出現裂縫,使得橋梁的整體強度迅速下降,對橋梁結構的穩定性造成威脅。為此本文針對當前橋梁施工過程中出現裂縫的原因進行分析,并針對性提出相應的防護措施,期望能有效改善橋梁工程這一質量通病。
橋梁的施工一般在露天的環境之下完成,且橋梁結構龐大復雜,施工難度較大,為此在橋梁施工過程中存在很多因素影響橋梁的施工質量,其中導致橋梁結構出現裂縫問題的主要影響因素有以下幾個方面。
1.1 荷載因素
橋梁工程一般系統龐大,其自身結構具有跨度大、自重大這一特征。若在橋梁施工過程中沒有進行嚴格的橋梁荷載與受力情況的分析,往往會導致橋梁結構在強度沒有達到一定的程度時,就承受過多的荷載作用,如此就會導致橋梁結構施工初期產生裂縫。
此外,橋梁施工過程中施工器械的隨意擺放,施工車輛的隨意運行,施工材料的隨意擺動等等問題都會使得橋梁結構的荷載作用增加,并且這些荷載因素很難在橋梁的設計中進行考慮。這些因素的存在都有可能使得橋梁在施工過程中產生受力不均,或者局部荷載過大,使得橋梁結構在局部產生應力集中,產生裂縫。
1.2 環境溫度的影響
混凝土橋梁結構的施工中,混凝土在硬化過程中不可避免的產生水化熱反應,使得內部的熱量急劇上升。混凝土材料本身的傳熱性能不佳,如此勢必會導致混凝土的內外出現一定的溫度差,產生溫度應力。當這一溫度應力超過混凝土自身的拉應力時,混凝土內部便會產生裂縫,內部裂縫的相互貫通,使得混凝土宏觀裂縫出現。
此外混凝土結構在養護初期若沒有合適的養護措施,也會導致混凝土的內外溫差過大,導致裂縫的產生。并且混凝土的橋梁設計過程中,多采用預制的T梁來進行施工,安裝過程中進行一定的鋼板焊接,焊接過程中,也會引起混凝土的局部溫度上升,導致局部的溫度應力過大,產生裂縫。
1.3 施工技術的影響
除去上述的問題之外,施工技術也是導致橋梁結構產生裂縫的主要原因之一。施工技術的問題主要體現為施工過程中未能依據相應的施工要求以及施工技術規范進行操作,或者有些施工員依據自身的施工經驗,擅自修改施工順序,這些施工問題都有可能導致混凝土施工裂縫的產生。
這里所指的施工過程不僅僅是混凝土的施工環節,還包括混凝土的制作、運輸、堆放等等環節。任何一個施工環節的疏漏都有可能導致混凝土結構最終產生質量問題。例如進行混凝土的制作過程中,振搗不實;混凝土運輸過程的時間過長等等,都有可能導致混凝土自身性能的下降,以致混凝土結構產生一定的質量問題。此外,混凝土結構的模板拆除過程中,由于強度過低導致混凝土結構在荷載作用下出現裂縫,也是一個常見的施工問題。
橋梁裂縫的產生,不僅會導致橋梁結構自身承受荷載的能力下降,同時會導致橋梁結構的耐久性變差,使其社會效益降低。為此加強橋梁施工過程中的管理,并最大限度的避免橋梁裂縫的產生,保證橋梁的施工質量,有著非常重要的意義。本文結合自身的工作經驗,提出以下幾點預防措施。
2.1 建筑原材料質量的控制
對于混凝土結構而言,其原材料的質量會對混凝土的性能產生非常大的影響。因此在進行混凝土的攪拌之前,應對制作混凝土的原材料進行驗收。對于一些沒有合格證的產品一律禁止使用。對于一些有產品合格證的材料,應進行抽樣測試,對一些測試不合格的產品應進行妥善處理。
2.2 混凝土結構內外溫差的控制
水化熱的存在使得混凝土內部的溫度不可避免的上升,混凝土本身的傳熱性能不足,導致內部溫度應力上升,為此應通過有效的措施對這一溫差進行控制。具體措施如下:
1)改善骨料級配。為了有效的減小混凝土內部水化熱的產生,通常混凝土都會通過添加劑措施來減小其水泥用量。拌和混凝土時,通常會采用將碎石冷卻的方法來降低混凝土的澆筑溫度。熱天進行混凝土的澆筑時,應加入緩凝劑減緩混凝土的硬化,同時減小混凝土的澆筑厚度,防止混凝土內部的溫升。對于一些晝夜溫差較大的地區,應進行相應的保溫處理措施,防止溫度起伏過大。
2)進行合理的分縫分塊。避免基礎的起伏過大。橋梁結構體系龐大,為此進行結構施工時,應對整體結構進行合理的分塊,并設置相應的施工縫,避免過大的高差。
根據實際觀測進行后續處理,對于出現滲水的,表明裂縫已經貫穿,此類裂縫應采取壓力灌漿法進行堵漏和填縫處理;如果未出現滲水,表明裂縫沒有貫穿,可作表面處理即可。具體方法大致如下。
3.1 表面的較深裂縫
1)騎縫鑿出一道寬20 mm~30 mm,深20 mm~30 mm的V形槽。用毛刷清理V形槽及周邊混凝土表面雜物、浮塵,并用涂刷蘸酒精或水擦拭以進一步清潔V形槽,保持V形槽濕潤但不得有明水。
2)將配制好的柔性防水砂漿涂抹于槽內,快涂抹至與面層齊平時收漿,并采用薄膜覆蓋養護。
3)待柔性防水砂漿終凝后,配出與混凝土面相近的水泥砂漿涂抹于表面。
3.2 貫穿性的裂縫
對貫穿性的裂縫可采用高分子灌漿料壓力灌漿的方法進行修補,具體步驟如下:
1)騎縫鑿出一道寬20 mm~30 mm,深20 mm~30 mm的V形槽。
2)在漏水嚴重裂縫或裂縫交叉處使用鉆機鉆孔,埋入注漿咀,一般情況每米3個~5個注漿咀。
3)按要求配制好無機堵漏材料并搓成條狀,待感覺有放熱后塞入V形槽中,每次塞入都需要用手按住30 s左右,依次將無機堵漏材料塞入V形槽中,直至水堵住。注漿咀周圍也需密封。
4)無機堵漏材料需灑水養護,待12 h左右堵漏材料完全凝固,保證具備一定強度。
5)配制好聚氨酯灌漿料,采用高壓注漿器將高分子灌漿料壓入裂縫中,待壓力穩定后停止加壓。然后按此方法逐步給每個灌漿咀灌漿。
6)待灌漿料硬化后,敲掉注漿咀。配制柔性防水砂漿,根據槽深度分層涂抹于V形槽中,快涂抹至與面層齊平時收漿,再采用薄膜覆蓋養護。
7)待柔性防水砂漿終凝后,配出與混凝土表面相近的水泥砂漿涂抹于表面。
橋梁施工過程中,混凝土裂縫是橋梁質量的通病,只有嚴格的控制混凝土材料質量,根據規范標準進行現場施工,并對已出現的裂縫進行及時的處理,綜合上述的措施,就能夠有效的控制混凝土裂縫,保證橋梁工程的質量。在實際的橋梁工程中,應對橋梁施工進行嚴格控制的同時,也要及時避免可能導致橋梁結構產生裂縫的各種因素,因地制宜、因人制宜,才能保證最佳的施工質量。
[1] 黃 偉,黃志煒.橋梁工程中混凝土施工的溫度控制與裂縫分析[J].建筑施工,2009(12):5-7.
[2] 李 超.橋梁工程伸縮縫施工質量控制技術[J].技術與市場,2011(7):33-34.
[3] 顧 慶,伍金華,董 晴.關于橋梁施工裂縫原因和防治措施的研究[J].交通標準化,2011(21):135-136.
Onexplorationforcracksinbridgeconstruction
CHENShao-wei
(ShanxiSecondRoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041051,China)
According to the analysis of reasons for cracks in the bridge engineering construction process, the paper explores the prevention measures for the cracks from the architectural raw materials and the control over internal and external temperature differences of the concrete structures, and illustrates the treatment methods for the deeper cracks on surface and penetrating cracks treatment, avoid cracks on bridge projects.
bridge, cracks, quality, concrete
1009-6825(2014)33-0164-02
2014-09-13
陳紹偉(1978- ),男,工程師
U445.71
:A