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桥梁工程结构裂缝的成因与治理

   摘要:这几年国家经济的快速发展也促进了交通运输业的快速发展,在桥梁建造和使用过程中,由于结构裂缝的出现而引发桥梁质量问题的现象时有发生,为提高认识和预防桥梁工程结构裂缝的发生,施工单位应总结经验,对桥梁工程结构裂缝的种类及成因进行分析,并找出解决问题的措施和方法。    

  关键词:荷载裂缝治理方法

  中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(b)-0069-01

  随着国家在市场经济方面的不断努力,我国整体经济水平、城市化建设水平都有了很大的提高,而作为拉动经济发展最重要的交通运输行业也在这样一种背景下发展起来,但交通运输工程施工难度大、技术要求高,在施工中常出现裂缝等质量问题,为了提高道路桥梁施工质量,施工单位应对其施工技术、工程管理等方面加强质量控制,减少裂缝的产生,促进工程经济效益、社会效益的提高。

  1 桥梁工程结构裂缝的成因

  1.1 荷载和次应力下引起的桥梁工程结构裂缝

  混凝土桥梁裂缝通常是在各种荷载以及次应力的影响下产生的,这叫荷载裂缝,该裂缝的分类有两种,即应力裂缝、次应力裂缝。造成混凝土荷载裂缝的因素有几个:(1)设计计算阶段,在结构结算时漏算或少算,没有考虑好施工问题,对未来将发生的问题没有纳入设计范围内。(2)在施工阶段,由于各种原因,施工单位没有按照施工图纸和施工计划组织施工,导致施工中出现质量问题,从而引发桥梁裂缝造。(3)在使用阶段,由于受到了超出设计的荷载或者是遭受了自然灾害而引发的裂缝。

  次应力产生的裂缝重要是有以下几种原因导致的:(1)桥梁的荷载在设计之外,结构的实际受力情况与施工设计的不符,在桥梁的一些部位中出现了次应力裂缝,桥梁混凝土结构在长期的次应力影响下就会产生裂缝。(2)桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在设计计算中难以用准确的图纸进行计算,技术人员们通常是利用经验去设置钢筋,如果处理不当,也会出现裂缝。

  1.2 温度变化引起的桥梁工程结构裂缝

  (1)我国地域辽阔,四季温度变化的,南北之间温差大,混凝土在温度的影响下会出现结构性位移,而施工单位必须缓解这种位移才能减少裂缝的产生,例如拱桥、刚架桥等,这类桥梁受温差的影响较大。(2)当桥梁桥面板、主梁或桥墩侧面遭到太阳的暴晒后,其温度明显会高于其它部位,从而出现温差裂缝。(3)突然出现的温度骤降也会引起温度裂缝。(4)水化热是出现在桥梁混凝土结构中最常见的裂缝因素,大体积混凝土(厚度超过2m)浇筑之后由于水泥水化放热,结构内部温度高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。(5)蒸汽养护或冬季施工时采取的措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均就容易出现裂缝。

  1.3 收缩引起的桥梁工程结构裂缝

  导致混凝土出现伸缩裂缝的因素很多:(1)水泥品种、标号及用量的不科学,由于矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥构造的混凝土结构收缩性较高,而普通的水泥收缩性较低,加上水泥标号越低、单位体积用量越大、磨细度越大,混凝土的伸缩性也就越大,而收缩时间也就越长。(2)水灰比,水泥中使用的水越多,水灰比就越大,那么混凝土的收缩越大。(3)外掺剂。使用外掺剂时要注意,应使用包税量大的外掺剂,这样的话混凝土的伸缩性就能得到保障。(4)养护方法。混凝土结构除了要有良好的施工技术和施工材料外,还要注意加强施工后期的养护,合理的养护可以提高混凝土的强度,养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,它的伸缩性就越小。蒸汽养护方式比自然养护方式混凝土收缩要小。(5)混凝土结构受外界环境的影响也较大,大气中湿度小、空气干燥、温度高、风速大,则混凝土水分蒸发越快,收缩越快。

  2 桥梁工程结构裂缝的治理

  2.1 表面处理法做法

  表面处理法即在出现微裂缝)的表面上涂抹填料和防水材料,这种方法无法深入到裂缝内部,对裂缝的具体情况难以追踪。因此对宽度发生变化的裂缝,要使用延性较大的材料,同时考虑到结构所处的环境。一般的材料有:弹性涂膜防水材料(如玻璃布等)、聚合物水泥膏及水泥填料等。具体措施有:(1)填缝。填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时,将缝隙清理干净.根据裂缝宽度分别用勾缝刀、抹子、刮刀等工具进行操作,所用灰浆通常采用1∶2.5或1∶3水泥砂浆,一般不得低于砌筑灰浆的强度。填续处理后可在美观、耐久性等方向起到一定作用,而对砌体的整体件、强度等方面所起的作用甚微。(2)表面抹灰。表面抹灰是指用水泥浆、水泥砂浆、环氧基液及环氧砂浆等材料。

  2.2 填充法

  对需要采取补充法修补的桥梁裂缝,在施工前应先将裂缝表面的碎片清理干净,如果有特殊需要的,应在施工前涂底层结合料,填充后待填充料充分硬化,最后磨光。这种方法主要适用于比较宽的裂缝,比如0.2mm以上的裂缝,此方法施工工艺简答,材料使用少,而对于宽度小于0.2mm的裂缝也适用,在施工中可采用取开V形槽。

  2.3 灌浆法做法

  首先要讲裂缝与外界隔离开,留出一个浆液能进入的排气孔,浆液在孔内固化,并达到凝固后,就能增强整个混凝土结构的稳定性和强度,提高混凝土结构的使用功能,这种方法的适用范围广,对于一些细微裂缝也很适用,可以达到补强的作用。

  3 结语

  桥梁对国家的经济建设和社会发展都有十分重要的作用,桥梁工程但从施工到投入使用经历了一段较长的时间,谁也无法保障在这段时间内不出现任何问题,但如果我们遇到问题,应该积极解决,并且采取措施预防各种问题的出现,也更要预防事故的发生。从上述的分析中我们可以知道,设计疏漏、施工低劣、监理不力都有可能导致桥梁结构出现裂缝,而这些结构裂缝又是无法避免的,桥梁在长期的被使用中,会遭到自然环境、人为因素等各方面的影响,虽然一些细微裂缝被认为对整体结构没有明显影响,但雨水也会慢慢深入结构中,或者是由于空气中氧气和湿气的影响,导致钢筋出现膨胀,裂缝增大,混凝土材料性质不断变坏。为了提高混凝土质量,在施工中必须从根本上杜绝质量问题的出现,所以,我们必须找出桥梁工程结构裂缝产生的原因,并对发生的危害进行处理,而严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础。

  参考文献

  [1] 王殿文.荷载引起桥梁裂缝的浅析[J].中国科技信息,2005(13).

  [2] 胡国伟.试论大体积混凝土裂缝的成因及其治理[J].沿海企业与科技,2007(9).

  [3] 刘涛.模板工程支撑体系与形成楼板裂缝的关系分析[J].中国新技术新产品,2009(24).

  [4] 高清如.混凝土桥梁裂缝的成因[J].山西建筑,2007(29).

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