桥梁工程混凝土裂缝的成因及其解决对策分析论文_张亮奎

桥梁工程混凝土裂缝的成因及其解决对策分析论文_张亮奎

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摘要:本文首先讲述的是桥梁工程混凝土裂缝产生的原因,但是由于混凝土出现裂缝的原因复杂多变,因此需要根据具体的原因针对性的提出对策,在处理混凝土裂缝时,有几个问题需要注意,严格把关施工材料的质量,在混凝土搅拌时对温度进行控制,出现裂缝时应先找出根源,根据裂缝出现的原因和类型选择解决方法,修补完毕之后要对桥梁工程进行维护。

关键词:桥梁工程;混凝土裂缝;修补

1引言

随着我国经济的迅猛发展,科技的快速进步,我国桥梁工程的技术水平也在不断提高,大规模的混凝土也在桥梁工程中大面积使用。桥梁工程中使用混凝土已经成为常规方法,混凝土的应用给工程项目节省了很多工序,但是也出现了很多新型问题,其中混凝土的裂缝问题已经是桥梁工程常见的问题,引起企业的广泛关注,如果不及时对裂缝问题有效的处理对桥梁工程的质量有着不利的影响。

2关于桥梁施工中混凝土裂缝的类型及产生的原因

2.1以受力的角度为标准

混凝土出现裂缝的类型很多,从受力的角度出发,可以分为非结构型和结构型。出现非结构型裂缝的原因主要是受非受力因素的影响,例如恶劣天气、环境因素和施工工程中出现的失误等。顾名思义,结构型裂缝是因为受力的原因,主要的因素是桥梁结构在承载过程中因为抗力强度不够,导致预应力结构受到拉伸出现裂缝,这种裂缝的出现是桥梁工程工程中技术性的问题,需要尽量避免。

2.2从裂缝的成因来划分

出现裂缝的原因有很多,从这个角度划分,可以将裂缝分为很多类型的裂缝,比如因为温度的变化、施工材料质量不同、收缩、钢筋锈化等类型。其中常见的是由于温度原因出现的裂缝,混凝土会因为受热膨胀受冷收缩,因为外部的温度发生变化,混凝土很容易就会产生变形,变形的过程中桥梁工程内部结构就会出现拉升,那么就会产生温度裂缝。

2.2.1收缩引起的裂缝

由于混凝土在凝固的过程中的面积产生变化就会产生收缩裂缝,主要分为两种类型,干缩型裂缝和收缩型裂缝。干缩型裂缝一般是因为混凝土在凝固的时候因为混凝土表层的水分蒸发的太快,混凝土的内外部出现两种不同的收缩速度,使得混凝土缺少水分而收缩产生的裂缝。表层的混凝土因为内部混凝土的影响,表层混凝土就会受到拉力,如果混凝土的抗压能力不足,就会出现收缩裂缝。塑形收缩裂缝主要发生在混凝土凝固初期,施工人员在对混凝土进行修护时,水泥产生严重的水化反应,导致混凝土分泌大量水分或者水分蒸发过度,混凝土就会因为失水过度而收缩产生裂缝。

2.2.2荷载引起的裂缝

因为超过桥梁自身的承载力的时候也会产生裂缝,这个主要是因为施工人员在工作时没有考虑到混凝土结构的受压力,将一些重物随意的推放,特别是一些重大的施工设备和材料,施工人员在使用这些设备的时候也变的随意。同时,施工人员在桥梁建设的过程中没有严格按照设计方案进行施工,根据自己的意愿进行随意记性变更。

2.2.3钢筋锈蚀引起的裂缝

混凝土结构质量不符合标准或者保护层的厚度不足钢筋往往会锈蚀,从而引起混凝土裂缝的产生。目前的大部分桥梁施工工程,混凝土保护层会受到二氧化碳的腐蚀,钢筋也会受到影响,降低钢筋旁边的碱性,钢筋的铁成分也会提高,从而破环钢筋表层的保护膜。钢筋锈蚀会对旁边的混凝土产生一定的化学作用膨胀起来,这就使得表层混凝土出现裂缝。同时,锈蚀也会减少钢筋的使用面积,混凝土的承载力会随之下降,随着时间的增加,桥梁内部结构承载力也会降低,裂缝会随之增多,钢筋的锈蚀会加剧。

2.2.4材料因素引起的裂缝

混凝土是一种结合很多材料的泥浆状物资,有沙石、水泥、外加剂等材料,混凝土的材料对混凝土产生裂缝有着直接的影响。在制作混凝土的过程中如果采用质量不符合配比标准的材料,混凝土的使用过程中就会产生裂缝。因此,施工人员在进行材料选择的时候要择优考虑,保证混凝土的质量。

3桥梁工程施工中混凝土裂缝的危害性

桥梁工程中混凝土裂缝的危害直接对桥梁的使用有着重大影响。一旦遇到雨雪天气,水分会通过混凝土裂缝进入到桥梁的内部,损坏混凝土的结构。如果裂缝加大或者桥梁内部结构被破坏,裂缝穿过整个桥梁,导致桥梁整个的损坏不能进行通行,交通受到禁止,这就影响了人们的正常生活,也会对经济产生严重损坏。

3.1腐蚀的危害

一旦桥梁工程投入使用的过程中混凝土结构出现裂缝,很对物质就会进入到混凝土结构的内部,加上水分、空气等各种物质的影响,慢慢的对桥梁内部进行腐蚀,尽管大部分的施工金属材料都会有薄膜保护,都是经过长久的化学侵蚀最终腐化桥梁结构中的金属材料。

3.2碳化的危害

桥梁混凝土结构出现裂缝,对桥梁结构有着很多的不利影响,其中碳化的危害极为严重,对混凝土结构也会产生危害,增加安全事故发生的机率。桥梁混凝土裂缝会导致混凝土的原材料直接与空气接触,随着时间的推移会产生化学反应,降低混凝土结构的承受力度,桥梁的安全运行也会受到影响。

3.3 渗漏的危害

桥梁工程中混凝土出现裂缝很容易使得桥梁出现渗漏,直接影响桥梁工程使用寿命,雷雨天气时雨水很容易就会通过裂缝进入到桥梁的内部结构之中,对混凝土进行分解,降低混凝土结构的受力度,遇到雪天,裂缝容易被加大,对桥梁内部结构的稳定带来不利影响。

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4 桥梁工程混凝土裂缝的解决措施

桥梁工程项目施工过程中,施工单位要按照施工图纸进行建设施工,不能随意进行修改,施工准备时期,质检人员需要对施工材料进行严格的检查,确保施工材料的质量符合建设标准。为了保证混凝土的质量,控制施工的配合比,施工单位的工作人员要具备一定的专业职业修养,配合比一定要符合施工建设条件。在混凝土搅拌的过程当中,需要添加足够的水分,保证各个结构内部的散热能力,达到降低混凝土施工时的温度。施工时如果外部温度较高,为了降低温度,需要在混凝土中埋下水管。

4.1强化温度控制

中小型桥梁工程施工工程中,一般采用的是现场搅拌混凝土的方法来满足施工需要。这种方法可以在一定程度上节省施工成本,增加建筑企业的利润,同时还可以节省施工时间。同时也有很多的弊端,比如这种现场搅拌的方式,很难对现场施工环境进行有效的控制,特别是在搅拌的过程中。为了对露天搅拌混凝土进行有效的控制,工作人员要对搅拌温度进行监控,对搅拌过程的温度变化进行实时记录,过程中温度一旦过高,就需要工作人员进行降温处理,保证搅拌混凝土的过程中温度适宜。

4.2加强对施工材料的质量检查

施工材料的质量会对混凝土的承受能力直接影响桥梁工程的施工质量,所以施工过程中要时刻注意混凝土的质量。混凝土搅拌之前要对材料进行严格的检查,对水泥、沙石、钢筋等这些主要材料更需要进行严格质检,确保施工材料的质量合格才可以进行使用。有些材料会受到外部因素的影响产生变化,需要定期进行质量检测,对材料进行保养。雨期要特别注意,严格控制材料的含水量,在一些温差较大的地区要注意材料的水分子含量,防止材料因为温差形成内部水分子含量过高从而导致混凝土出现裂缝。材料的质量对桥梁工程的生命力有着重要的影响,施工准备时期注意材料的选择,对材料存放的环境也要进行把控,防止因为温差等外部因素对混凝土材料造成破坏。

4.3控制桥梁荷载重量

施工前期需要做好准备工作,对桥梁需要承载的重量进行评估,充分考虑各方面的影响因素,例如温度变化、路面交通情况、突发情况对工程产生的影响;工作人员必须要按照设计图纸进行施工,施工流程不能随意变更,对施工质量进行严格把控,施工完成之后对进入车辆进行限制,在一些限制车辆进入的路段进行监管,禁止大型车辆通行,预防车辆进入损坏混凝土结构,造成混凝土出现裂缝,防止桥梁工程出现事故。

5裂缝修补的方法

5.1表面修补

桥梁工程中对裂缝进行修补的方法一般采用的都是表面修补,这种方法只能对裂缝表面进行处理,治标不治本,对一些深层的裂缝不能起到很好的修补效果,对混凝土的承载力不会产生影响。进行表面修补时,主要的步骤是用将水泥浆直接涂抹在混凝土的裂缝处,工作人员一般是采用环氧胶泥来进行涂抹,这种胶泥可以很好的防止腐化,涂完之后还需要施工人员对涂抹处刷漆来保护胶泥的凝固。

5.2 灌浆法

当混凝土裂缝太大对桥梁结构有着严重影响的时候,灌浆法是最好的处理方法。灌浆法是直接使用真空压力设备将修补材料打入裂缝中,通过一段时间的冷却泥浆会凝固,凝固之后就会与混凝土结合稳定桥梁结构。修补的浆质材料的类型很多,实际施工过程中需要根据裂缝的情况进行选择,目前使用最多的是水泥浆和环氧聚合物这两种材料。混凝土裂缝较大时,为了更好的达到修补的效果,需要使用甲基丙烯酸酯和聚氨酯。

5.3钳缝法

钳缝法是指混凝土出现裂缝时通过挖掘裂缝,再对槽内加上填充材料来对裂缝进行修补。这种方式可以很好的修补裂缝,同时从外观上的效果也更加平整美观。

5.4结构加固

混凝土出现裂缝时很可能对桥梁的结构产生损坏,这时候可以对结构进行加固,通过这种方法可以提高混凝土结构的应对力,加固支点,来达到修补裂缝最好的效果。

5.5加设应力层

应力吸收薄膜在控制反射裂缝的出现有着很好的优势,在裂缝处出现位移时应力层可以很好的保护裂缝处,防止裂缝越来越大。吸收薄膜的弹性模量对应力层的防裂效果有着直接的影响,为了达到最好的防裂效果就需要较低模量,在建设应力层时要严格选拔建设材料,选择柔韧性高、具有较大变形率的应力层材料。除了建设应力层之外,还需要使用土工格栅、加筋沥青等材料,对车辙、发射裂缝、疲劳裂缝等不同的裂缝进行预防,根据不同的类型有着不同的控制方法,施工过程中要选用不同的格栅,参和搅拌均匀的热沥青和废橡胶粉,等到形成薄膜就是可以吸收应力的应力层。

6结语

桥梁工程中超过一平方米的混凝土结构会统称为大体积混凝土,是目前桥梁建筑工程中广泛应用的混凝土结构,在大体积混凝土的使用过程中使用的施工技术和实际使用情况已经成为考核桥梁工程质量的主要标准。桥梁工程中对混凝土出现裂缝的预防,首要要从根源出发,找出出现裂缝的原因,对其进行详细的分析研究,结合工程的施工技术,充分了解桥梁工程中大体积混凝土对温度控制的施工技术,从施工技术出发对混凝土施工结构进行解析,仔细核实每一个细节,对混凝土裂缝进行全方位的预防和解决。

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论文作者:张亮奎

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/8/13

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