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論文摘要:混凝土橋梁裂縫是目前擺在養(yǎng)護(hù)管理者面前的一種新的難題,本文結(jié)合特克斯公路段管養(yǎng)的S316線86+00-K134+000路段的橋梁狀況,分析混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與影響因素,通過去年在實(shí)際工作中引進(jìn)了一種新材料、新工藝“壁可”注入法應(yīng)用對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行處治修復(fù),其產(chǎn)生的整體效果較好。就此淺談一些自己的認(rèn)識(shí)。
前言:隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,公路建設(shè)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在橋梁建造和使用過程中,因裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致橋梁垮塌的報(bào)道屢見不鮮?;炷灵_裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。如果采取一定的技術(shù)措施,加強(qiáng)施工質(zhì)量管理的力度,混凝土開裂是可以克服和控制的。通過近幾年橋涵養(yǎng)護(hù)管理工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)混凝土裂縫本文初步分析了混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生的原因,淺談一些自己的看法。
1荷載引起的裂縫原因
1.1設(shè)計(jì)計(jì)算階段,結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)不計(jì)算或部分漏算;計(jì)算模型不合理;結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符;荷載少算或漏算;內(nèi)力與配筋計(jì)算錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足;鋼筋設(shè)置偏少或布置錯(cuò)誤;結(jié)構(gòu)剛度不足;構(gòu)造處理不當(dāng);設(shè)計(jì)圖紙交代不清等。
1.2施工階段,不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn),隨意翻身、起吊、運(yùn)輸、安裝;不按設(shè)計(jì)圖紙施工,擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序,改變結(jié)構(gòu)受力模式;不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算等。
1.3使用階段,超出設(shè)計(jì)載荷的重型車輛過橋;受車輛、船舶的接觸、撞擊;發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。在超載車輛日益增加的今天,對(duì)設(shè)計(jì)荷載較低的橋梁就會(huì)造成板底裂縫。比如,S316線K103+620哈拉布拉中橋,由于超載車輛外荷載作用,造成橋板產(chǎn)生了裂縫。
2溫度變化引起的裂縫
引起溫度變化主要因素有:
2.1日照:橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后,溫度明顯高于其它部位,溫度梯度呈非線形分布。由于受到自身約束作用,導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大,出現(xiàn)裂縫。日照和下述驟然降溫是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)溫度裂縫的最常見原因。
2.2水化熱:出現(xiàn)在施工過程中,大體積混凝土(厚度超過2.0米)澆筑之后由于水泥水化放熱,致使內(nèi)部溫度很高,內(nèi)外溫差太大,致使表面出現(xiàn)裂縫。施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,盡量選擇水化熱低的水泥品種,限制水泥單位用量,必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱,或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。
3收縮引起的裂縫
3.1塑性收縮:在施工過程中、混凝土澆筑后4-5小時(shí)左右,此時(shí)水泥水化反應(yīng)激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時(shí)骨料因自重下沉,因此時(shí)混凝土尚未硬化,稱為塑性收縮。塑性收縮所產(chǎn)生量級(jí)很大,可達(dá)1%左右。
3.2縮水收縮(干縮)?;炷两Y(jié)硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,稱為縮水收縮(干縮)。因混凝土表層水分損失快,內(nèi)部損失慢,因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當(dāng)表面混凝土承受拉力超過其抗拉強(qiáng)度時(shí),便產(chǎn)生收縮裂縫。
3.3自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發(fā)生水化反應(yīng),這種收縮與外界濕度無關(guān),且可以是正的(即收縮,如普通硅酸鹽水泥混凝土),也可以是負(fù)的(即膨脹,如礦渣水泥混凝土與粉煤灰水泥混凝土)。
混凝土收縮裂縫的特點(diǎn)是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細(xì),且縱橫交錯(cuò),成龜裂狀,形狀沒有任何規(guī)律。
4地基礎(chǔ)變形引起的裂縫
地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn);地基地質(zhì)差異太大;結(jié)構(gòu)荷載差異太大;結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大;水毀對(duì)橋梁基礎(chǔ)的沖刷;地基凍脹;橋梁建成以后,原有地基條件變化。
5施工材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、集料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格,是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因。
5.1水泥
(1)水泥出廠時(shí)強(qiáng)度不足,水泥受潮或過期,可能使混凝土強(qiáng)度不足,從而導(dǎo)致混凝土開裂。
(2)當(dāng)水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時(shí)又使用含有堿活性的骨料,可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。
5.2砂、石、集料
砂石的粒徑、級(jí)配、雜質(zhì)含量。
砂石粒徑太小、級(jí)配不良、空隙率大,將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大,影響混凝土的強(qiáng)度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂,后果更嚴(yán)重。
5.3拌和水及外加劑。拌和水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。采用含堿的外加劑,可能對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。
6施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫,特別是細(xì)長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)。裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生的原因而異,比較典型常見的有:
6.1混凝土振搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。
6.2混凝土澆筑過快,混凝土流動(dòng)性較低,在硬化前因混凝土沉實(shí)不足,硬化后沉實(shí)過大,容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫,既塑性收縮裂縫。
6.3混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長,使水分蒸發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
6.4混凝土初期養(yǎng)護(hù)時(shí)急劇干燥,使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的 收縮裂縫。
6.5混凝土分層或分段澆筑時(shí),接頭部位處理不好,易在新舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。采用分段現(xiàn)澆時(shí),先將混凝土接觸面鑿毛、清洗不好,新舊混凝土之間粘結(jié)力小,或后澆混凝土養(yǎng)護(hù)不到位,導(dǎo)致混凝土收縮而引起裂縫。
6.6施工時(shí)拆模過早,混凝土強(qiáng)度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
6.7施工質(zhì)量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料計(jì)量不準(zhǔn),結(jié)果造成混凝土強(qiáng)度不足和其他性能(和易性、密實(shí)度)下降,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。S316線K103+620、K109+360、K110+100等處橋梁、墩臺(tái)、臺(tái)帽等處出現(xiàn)裂縫較多。
7混凝土橋梁裂縫處治方法—“壁可注入法”
第一步表面處理
用綱絲刷沿裂縫表面清理寬約5cm范圍;用刷子丙酮或清水清除裂縫表面的浮塵并晾干。
第二步粘結(jié)注入座和密封裂縫
(1)配置封口膠按配合比(101#號(hào)的主擠、硬化擠的重量比為7:3)配料拌和均勻。
(2)布設(shè)注入座用抹灰刀將少許封口膠抹在注入座底面的四周,將注入孔對(duì)正裂縫中心輕微擠壓,并用封口膠將注入座包覆,沿裂縫的走向每隔30-40cm布設(shè)一個(gè)注入座,裂縫分岔處也應(yīng)布設(shè)注入座。
(3)封閉裂縫用工具抹灰刀將封口膠沿裂縫的走向5cm寬的范圍封閉,封口膠厚度為2mm左右,盡量一次性完成。
第三步封口膠的固化
封閉完成后,讓封口膠自然固化,固化時(shí)間:在正常溫度下(6小間-12小間)
第四步注入灌注膠
(1)可配置封口膠按配合比(主劑、硬化劑的重量比為2:1)配料拌和均勻。
(2)注膠將注入器的連接端牢固地安裝在注入座上,將灌注膠裝入注入泵黃油槍內(nèi),將黃油槍倒置,打開伐門推動(dòng)活塞排除系統(tǒng)中的空氣。將它連接
到注入器的注入端,推動(dòng)黃油槍的活塞,開始注入。
第五步灌注膠的固化
讓灌注膠自行固化,固化時(shí)間:大約24小時(shí),與溫度有關(guān)。
第六步“壁可注入法”的特點(diǎn)
(1)灌注膠具有超低粘度性、滲透力強(qiáng)、粘結(jié)力強(qiáng)、具有較高強(qiáng)度。
(2)可恢復(fù)混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度,恢復(fù)受損構(gòu)件的承載力。
(3)利用注入器“橡膠管” 膨脹后產(chǎn)生恒壓力,將膠液自動(dòng)注入到裂縫深處,持續(xù)的低壓能避免產(chǎn)生氣阻,保證修補(bǔ)質(zhì)量。
(4)施工工藝簡便,易操作使用,節(jié)省人工,安全環(huán)保。
第七步“壁可注入法”使用效果
2007年6月特克斯公路段通過使用“壁可注入法”對(duì)管轄路段的S316線路段,25座橋梁構(gòu)件,墩臺(tái)、梁板底、的縱橫超限值的裂縫,經(jīng)過現(xiàn)場使用效果良好。截止目前為止未出現(xiàn)開裂,擴(kuò)張現(xiàn)象。
結(jié)論:公路建設(shè)是一項(xiàng)基本建設(shè),只要我們?cè)谠O(shè)計(jì)、施工工藝、材料選擇以及后期的養(yǎng)護(hù) 過程中能夠充分考慮各種因素的影響,還是完全可以避免的,危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn)
[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000).
[2]《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ025-86).
關(guān)鍵詞:道橋工程;橋梁問題;處理方法;橋梁裂縫;
道橋工程中橋梁的建設(shè)發(fā)展到現(xiàn)在,不說超越了世界水平,但也達(dá)到了世界的平均水平以上,結(jié)合傳統(tǒng)和現(xiàn)在的道橋工藝,道橋工程得到的發(fā)展是可以看的見的,但是出現(xiàn)的問題也是看的見的。結(jié)合橋工程中橋梁問題,尤其是橋梁裂縫問題和處理方法,我們更是要謹(jǐn)慎的理清思維、明確行事路線。做到萬無一失。道橋工程中橋梁裂縫問題及其處理方法至關(guān)重要。
1.道橋工程
1.1概念
對(duì)于道橋工程的概念沒有具體的定位,但是就其含義來講,這種工程的主要研究對(duì)象是橋,自古代到現(xiàn)代橋是出現(xiàn)在河流之上,峽谷之間等。在以前馳道、驛道、棧道這三個(gè)詞都是中國歷史上的道之分類,現(xiàn)在我們用橋來代替這一說法,我們學(xué)習(xí)的水利工程建設(shè)雖然用于了道橋工程,但是陸地上的交通并不是水利工程也可以涉及到的區(qū)域,滿足不了我們需求的空間,正如我們所知道的《禹貢》一書,早已論及我國的道路系統(tǒng)。知道了道路通過河道和峽谷山澗之間,我們必須架橋來解決這一問題,這是就誕生了橋梁這一概念,這樣也就在一定程度上添加了道路的困難系數(shù)??朔h(huán)境帶來的阻礙我們知道了道橋,明白了道橋的意義所在,所以在不知不覺中道橋工程就這樣出現(xiàn)在人們的心中并以現(xiàn)實(shí)讓人們來接受和解決。
1.2道橋的建筑
就中國和西方國家在道橋建筑上的對(duì)比我們不難發(fā)現(xiàn),文化的不同對(duì)于道橋的建筑也存在顯著的差異,中國的道橋建筑講究層次分明,還富有節(jié)奏,往往還要有非常鮮明的對(duì)稱性,給人一美不勝收的觀賞感,同時(shí)也存在實(shí)用價(jià)值。對(duì)于道橋的建筑,裝飾多樣,所采用的技術(shù)也是高超的,多以木料、石料、鋼材等作為成橋的原料,古代由于封建倫理觀念的存在,導(dǎo)致造橋的等級(jí)十分的嚴(yán)明。充分的反應(yīng)了當(dāng)時(shí)時(shí)代和社會(huì)的政治、經(jīng)濟(jì)、思想、觀念、民族等的特征。
拿西方的建筑來說,分類很多。有羅馬式建筑、歌特式建筑、文藝復(fù)興時(shí)期的建筑等。就拿羅馬式建筑來說。羅馬式建筑興起的時(shí)間源于公元九世紀(jì)至十五世紀(jì),是歐式基督教堂的主要建筑形式之一。這也是教堂的一種典型的標(biāo)志。就其特征來說羅馬式建筑的特征包括線條簡單、明快,造型厚重、敦實(shí),在這其中部分建筑表現(xiàn)出了封建城堡的特征,是教會(huì)威力的化身。給羅馬式建筑下了一個(gè)深層次的意義。
2梁裂縫問題
2.1引起裂縫的原因
實(shí)際上,面對(duì)越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的裂縫的原因也是很多和復(fù)雜的,但是每一條裂縫的產(chǎn)生的原因,主要的也就是一下幾種而已。
荷載引起的裂縫;
直接應(yīng)力裂縫是指外荷載引起的直接應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫,主要是在于施工階段,不假思索、不加限制地堆放施工機(jī)具、材料;隨意添加荷載負(fù)重,對(duì)預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)沒有掌握好基礎(chǔ)的知識(shí),隨意的對(duì)材料和橋梁段進(jìn)行移動(dòng)和覆蓋,改變結(jié)構(gòu)受力模式;也不核實(shí)檢測結(jié)構(gòu)、不對(duì)結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。任何一項(xiàng)重大的工程都是從預(yù)算開始的,對(duì)于計(jì)算模型的不合理;導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實(shí)際受力不符,是計(jì)算上的疏漏,荷載少算或漏算;同時(shí)在內(nèi)力的計(jì)算數(shù)據(jù)上出現(xiàn)錯(cuò)誤;也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)安全系數(shù)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)際圖紙上不考慮施工的可能性;設(shè)計(jì)斷面不足,配置有空間上的差異,等等。都是造成荷載引起裂縫的原因。
次應(yīng)力裂縫是指由荷載引發(fā)的此應(yīng)力裂縫,在設(shè)計(jì)外荷載作用下,由于結(jié)構(gòu)物的實(shí)際工作狀態(tài)同常規(guī)計(jì)算有出入或計(jì)算中直接被忽略掉,從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
(2)溫度變化引起的裂縫;
一年四季都有天氣不一樣的時(shí)候,這樣我們就不得不考慮到熱脹冷縮的物理因素,一年中四季溫度不斷變化,溫度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移,當(dāng)橋梁的結(jié)構(gòu)的位移發(fā)生變化時(shí)溫度就是引起裂縫的主要原因,拱橋、剛架橋就能很好的說明這一點(diǎn)。一天分為24小時(shí)有日照和黑夜。對(duì)于橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后,溫度明顯高于其它部位,溫度梯度呈非線形分布。材料都有對(duì)自身的約束作用,這樣使得局部拉應(yīng)力較大,出現(xiàn)裂縫。與之日照相反的就是橋面上突降大雨、冷空氣侵襲是的橋體受凍,使得可塑性降低極易破裂出現(xiàn)裂縫。我們知道任何物體受溫度的影響長時(shí)間的而處于這種環(huán)境之中都會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)的變形最終被破壞掉,橋梁也是如此,無數(shù)次得收縮,使得橋梁使用年限明顯縮短。使得裂縫極易的產(chǎn)生出現(xiàn)在橋梁之上。
(3)鋼筋銹蝕引起的裂縫
對(duì)于橋梁來說主要的受力是鋼筋所承受起來的,我們都知道混凝土所承受的荷載是很少的,但是添加了鋼筋這種承受能力就會(huì)提升6倍以上,大大的凸顯出使用的價(jià)值觀念,一旦內(nèi)部的剛勁被波壞,一切的結(jié)構(gòu)都是會(huì)毀于一旦,不堪一擊,就會(huì)慢慢的出現(xiàn)裂縫最后坍塌,這是一個(gè)簡單的道理,沒有了主要的支撐一切都不復(fù)存在。
(4)施工中材料和工藝的質(zhì)量引起裂縫
只要是工程,沒有一個(gè)負(fù)責(zé)的人來看管,就會(huì)很容易的出現(xiàn)偷工減料的不負(fù)責(zé)任的行為。最主要的方面就是混凝土方面。主要包括有混凝土保護(hù)層過厚,隨意的無意的亂踩已綁扎好的上層鋼筋,這種行為受力不均勻?qū)е率钩惺茇?fù)彎矩的鋼筋輕微的變形,導(dǎo)致構(gòu)件有效性減小,久而久之在完工以后形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫?;炷潦蔷哂辛鲃?dòng)性的,如果在攪拌的過程中使得混凝土的流動(dòng)性降低就會(huì)出現(xiàn)裂縫。在硬化前因混凝土沉實(shí)不足,硬化后沉實(shí)過大,容易發(fā)生裂縫。還有就是混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過長,使水分發(fā)過多,引起混凝土塌落度過低,使得在混凝土體積上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。更要注意的是在混凝土分層或分段時(shí),接頭部位要處理的不細(xì)膩。就會(huì)在新舊接都處出現(xiàn)裂縫。一旦混凝土振搗不密實(shí)、不均勻、出一蜂窩、麻面、空洞,就會(huì)留有空隙,是內(nèi)部的鋼筋與氧氣接觸,被銹蝕,出現(xiàn)裂縫是不可修復(fù)的。拆模過程中不注意細(xì)節(jié)使得在都如使用后慢慢出現(xiàn)裂縫。
針對(duì)于裂縫產(chǎn)生的原因,我們要重視,但是在重視的時(shí)候我們同樣也要采取相應(yīng)的手段和措施來解決我們遇到的問題,了解了裂縫的形成原因,知道了時(shí)間的緣由,明白了該如何讓去做,處理方法自然而然就是我關(guān)注的另一個(gè)話題。明確處理解決方法,使道橋裂縫問得到好的改善。
3.裂縫處理方法
針對(duì)于不同的原因引起的裂縫問題采用的方法也是不一樣的。
對(duì)于荷載引起的裂縫問題我們要在設(shè)計(jì)計(jì)算階段,要全面的考慮到結(jié)構(gòu)、模型、受力、可靠性等方面,做到不漏算,不少算,交代清楚所有的細(xì)節(jié)之處。在施工階段,要輕拿輕放,按照步驟行事,不隨意的改變結(jié)構(gòu)模式的受力支點(diǎn),完全了解設(shè)計(jì)圖紙的含義。在使用階段,要盡最大的保護(hù)能力,避免交通工具和大型的振動(dòng)發(fā)生。
對(duì)于溫度引起的裂縫問題我們要全面的考慮到溫度帶來的負(fù)面影響,日照、冷空氣、寒冷、溫度驟降,都要在考慮到一年四季的變化來采用措施,來保護(hù)橋梁的穩(wěn)定性,和使用年限??紤]到溫度梯度呈非線形分布,要了解此分布的規(guī)律,有效的解決溫度問題。
對(duì)于道橋內(nèi)部橋梁所使用的材料所引起的裂縫我們要知道如何去做到鋼筋的防銹蝕的方法,杜絕內(nèi)部的鋼筋與空氣中的氧氣接觸,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),還要保證在嵌入鋼筋是鋼筋是由安全性和有使用價(jià)值的。要防止鋼筋銹蝕,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度、采用足夠的保護(hù)層厚度,與此同時(shí)還要同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量,對(duì)于不同的環(huán)境中的材料還要特殊的對(duì)待。
對(duì)于施工材料的質(zhì)量和工藝的質(zhì)量我們要做到,在不同的季節(jié)施工要用不同的方法,比如說:冬季施工時(shí),要采用電氣加熱法、暖棚法、地下蓄熱法、蒸汽加熱法養(yǎng)護(hù)以及在混凝土拌和水中摻入防凍劑,但不宜使用氯鹽,可保證混凝土在低溫或負(fù)溫。橋梁的建筑所采用的原料主要是混凝土和鋼筋,要嚴(yán)格的控制材料的混合比例,噴灑養(yǎng)護(hù)劑,和一定的水來保護(hù)。為增大橋梁的塑性還要注意到混凝土的水灰比,與此同時(shí)防氧化也是很重要的。
除此四種以外,我們還知道在表面,可以采用涂抹和補(bǔ)貼法,另外用的廣泛的是灌漿法,可以在細(xì)微之處解決裂縫的問題。我們還應(yīng)該知道,任何被破壞的事物都會(huì)有一定的補(bǔ)修環(huán)節(jié),對(duì)材料的實(shí)驗(yàn),受力的檢測,大氣壓的考察都是在補(bǔ)修環(huán)節(jié)中要注意的。
【關(guān)鍵詞】橋梁施工;混凝土裂縫;混凝土置換;荷載裂縫;配合比
前言
改革開放后道橋建設(shè)行業(yè)對(duì)橋梁有了更加深入和研究和時(shí)間,并在各地留下了各種類型的橋梁,成為歷史和橋梁的鑒證。進(jìn)入新的世紀(jì),科技和經(jīng)濟(jì)得到了飛速地發(fā)展,各種大型橋梁、多功能型橋梁出現(xiàn)在人們關(guān)注的范圍內(nèi),在更好地實(shí)現(xiàn)交通和交流功能的同時(shí),也成為各地地標(biāo)性建筑,發(fā)揮著各種作用和價(jià)值。當(dāng)前橋梁施工中混凝土項(xiàng)目因?yàn)椴牧闲再|(zhì)、施工技術(shù)、內(nèi)外環(huán)境、管理方式等原因出現(xiàn)了裂縫問題,產(chǎn)生裂縫的橋梁不僅在結(jié)構(gòu)上存在性能和安全上的隱患,更會(huì)在功能實(shí)現(xiàn)和外觀上對(duì)橋梁帶來負(fù)面影響,成為橋梁建設(shè)和發(fā)展的負(fù)擔(dān)。防范橋梁工程混凝土部位的裂縫應(yīng)該在詳細(xì)了解和認(rèn)真分析橋梁施工混凝土項(xiàng)目實(shí)際的基礎(chǔ)上,展開對(duì)混凝土橋梁裂縫的全面思考,在合理劃分橋梁混凝土裂縫類型的基礎(chǔ)上,分析出產(chǎn)生混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的內(nèi)外原因,形成橋梁施工中對(duì)裂縫預(yù)防的施工方法,總結(jié)出實(shí)際工作中對(duì)橋梁混凝土裂縫處理的技術(shù)要點(diǎn),在技術(shù)的角度,從實(shí)際施工出發(fā),形成控制橋梁混凝土裂縫的經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)體系,有效規(guī)范和指導(dǎo)橋梁混凝土施工實(shí)際,使橋梁更好地發(fā)揮出設(shè)計(jì)的功能,有效地支撐經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。
1 橋梁混凝土裂縫的概述
1.1 橋梁混凝土裂縫的種類
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)橋梁工程施工中常見的混凝土裂縫有如下三種:一是,荷載裂縫,就是有荷載過大或應(yīng)力過大而產(chǎn)生的裂縫;二是,形變力裂縫,就是因溫度、沉降、收縮、膨脹而引起形變力而出現(xiàn)的混凝土裂縫;三是,技術(shù)性裂縫,因?yàn)闃蛄夯炷潦┕ぶ幸虿牧?、工藝不?dāng)而產(chǎn)生的技術(shù)原因裂縫。
1.2 產(chǎn)生橋梁混凝土裂縫的原因
首先,橋梁設(shè)計(jì)階段會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)的不合理和計(jì)算的失誤,產(chǎn)生設(shè)計(jì)上的失誤,在實(shí)際施工中導(dǎo)致橋梁混凝土裂縫的產(chǎn)生。其次,施工中如果不按照設(shè)計(jì)圖紙施工,也會(huì)產(chǎn)生橋梁混凝土裂縫。其三,橋梁工程施工階段,由于材料、工藝等原因會(huì)造成橋梁混凝土出現(xiàn)形變力裂縫和技術(shù)性裂縫。最后,橋梁運(yùn)行時(shí)期,因荷載過大、交通事故、環(huán)境影響產(chǎn)生荷載裂縫、沉降裂縫和外力裂縫。
1.3 橋梁混凝土裂縫的危害
橋梁混凝土裂縫會(huì)引起橋梁內(nèi)部鋼筋的銹蝕,降低了橋梁的強(qiáng)度,影響了橋梁的功能。橋梁混凝土裂縫會(huì)對(duì)車輛行駛造成安全隱患,形成交通安全事故。橋梁混凝土裂縫還縮短的橋梁的使用年限,加大了維修費(fèi)用的支出,降低了橋梁工程的綜合效益。
2 施工中橋梁混凝土裂縫的控制方法
2.1 優(yōu)化橋梁施工設(shè)計(jì)方案
優(yōu)化措施的主要做法就是對(duì)于相關(guān)的計(jì)算進(jìn)行嚴(yán)格的控制,可以適當(dāng)?shù)母纳婆浣?,設(shè)計(jì)一些防裂筋、溫度筋、抗裂筋等配筋來防止混凝土產(chǎn)生裂縫。
2.2 合理進(jìn)行橋梁施工
橋梁施工的過程中一定要注意混凝土的結(jié)構(gòu)立模、澆筑等過程必須合理,以防止由于施工的原因產(chǎn)生混凝土的裂縫。在布置相關(guān)的模板和支架時(shí)強(qiáng)度一定要保證,這樣可以有效的防止沉降的原因產(chǎn)生的裂縫,而在混凝土的澆筑時(shí)一定要注意必須嚴(yán)格按照相關(guān)的澆筑規(guī)范進(jìn)行。
2.3 控制混凝土的配合比
混凝土的配比過程中一定要注意選用水化熱度小、收縮量小、高標(biāo)號(hào)的優(yōu)質(zhì)水泥和吸水率小,收縮性較低的優(yōu)質(zhì)骨料,對(duì)于骨料還應(yīng)該控制其含有的云母和有機(jī)質(zhì)等物質(zhì)的含量,以盡量降低其收縮性。
3 橋梁混凝土裂縫的技術(shù)處理
3.1 橋梁表面的修補(bǔ)
對(duì)于一些簡單的橋梁混凝土裂縫,一般都采用這種表面的修補(bǔ)方法,經(jīng)常適用于對(duì)橋梁的主體和承受力沒有影響的混凝土裂縫,通常的處理措施就是在裂縫的表面繼續(xù)涂刷水泥或者在混凝土的表面涂刷一些特殊的油漆等一些防腐材料,在防護(hù)了混凝土裂縫的同時(shí)也能有效的防止混凝土受其他因素的干擾繼續(xù)開裂,引起更大的危害。
3.2 灌漿、嵌縫封堵法進(jìn)行修補(bǔ)
灌漿、嵌縫封堵法和表面修補(bǔ)正好相反,如果裂縫比較深,甚至影響到了橋梁的主體就采用灌漿、嵌縫封堵的方法,一般灌漿、嵌縫封堵就是用能產(chǎn)生巨大壓力的設(shè)備將膠結(jié)合等用于修補(bǔ)的材料壓入混凝土的裂縫之中,而壓入的膠結(jié)材料由于具有很強(qiáng)的粘性,在風(fēng)干之后會(huì)與混凝土凝結(jié)在一起,有效的治理了混凝土的裂縫。
3.3 混凝土置換法進(jìn)行修補(bǔ)
當(dāng)橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫嚴(yán)重到無法用灌漿、嵌縫封堵法進(jìn)行修補(bǔ)時(shí),就可以考慮用混凝土置換的方法,凝土置換法的主要內(nèi)容和關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是替換掉已經(jīng)損壞的混凝土,換上新的混凝土或者其他的替代品,此方法對(duì)于嚴(yán)重?fù)p壞的橋梁的混凝土是一種最有效的方法,值得推廣和應(yīng)用。
4 結(jié)語
總而言之,從過程上和系統(tǒng)上開橋梁混凝土裂縫的控制要走一條“從設(shè)計(jì),到竣工”的技術(shù)路線,以技術(shù)的設(shè)計(jì)提高橋梁混凝土抵御裂縫的能力,以技術(shù)的手段劃分橋梁混凝土裂縫的種類,以技術(shù)的探究發(fā)現(xiàn)橋梁混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,以技術(shù)的措施強(qiáng)化橋梁混凝土項(xiàng)目施工,確保橋梁混凝土裂縫的方式,以技術(shù)的對(duì)策處理橋梁混凝土裂縫。總之,技術(shù)要貫穿和控制橋梁施工的每一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),這樣才能把橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的概率降低到最低,形成對(duì)橋梁施工質(zhì)量的根本保證?;炷亮芽p的產(chǎn)生原因和種類還有很多,橋梁施工的方法也多種多樣,因此控制橋梁混凝土裂縫要不拘泥于一種形式,還需要同仁在工作中進(jìn)一步開發(fā)和豐富,以便發(fā)展橋梁混凝土裂縫預(yù)防和處理的技術(shù)體系。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】道路橋梁;混凝土裂縫;形成原因;處理方法;預(yù)防措施
1.道路橋梁施工中存在裂縫問題的危害
之所以要在道路橋梁的施工建設(shè)過程中加強(qiáng)對(duì)于裂縫問題的關(guān)注,其最為根本的原因就是這些裂縫對(duì)于道路橋梁的危害是比較嚴(yán)重的,尤其是在后期的使用過程中這種危害表現(xiàn)的更為明顯,具體來說,其危害主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1) 首先,道路橋梁中的裂縫能夠嚴(yán)重的造成其結(jié)構(gòu)的損壞,進(jìn)而影響其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,有的裂縫正是發(fā)生在其主體結(jié)構(gòu)上,因此,其本身就能夠直接影響到整個(gè)道路橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,還有些裂縫雖然是發(fā)生在表面,但是隨著這些裂縫的滲透作用使得道路橋梁的內(nèi)部必然也會(huì)隨之受到一定的損害,進(jìn)而影響其結(jié)構(gòu)。
(2)其次,一旦道路橋梁出現(xiàn)裂縫問題,那么必然也會(huì)使得原來處于道路橋梁內(nèi)部的一些鋼筋暴漏在表面,進(jìn)而在風(fēng)吹日曬下就很可能出現(xiàn)腐蝕問題,最終影響到道路橋梁使用的安全性和穩(wěn)定性。
(3)最后,道路橋梁一旦出現(xiàn)了裂縫問題必然也會(huì)嚴(yán)重的縮短其服役年限,這一影響主要就是間接影響,比如上面的結(jié)構(gòu)損壞或者是鋼筋的腐蝕都會(huì)影響到道路橋梁的使用安全,進(jìn)而就會(huì)縮短其服役時(shí)間。
2.道路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
水泥、骨料以及一些外加劑和摻合料一起構(gòu)成了混凝土,如果在施工中使用劣質(zhì)的混凝土就會(huì)導(dǎo)致橋梁裂縫的產(chǎn)生,當(dāng)然,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因還有在攪拌、澆筑和施工過程中操作不當(dāng)或外部環(huán)境的影響等[1-2]。
2.1劣質(zhì)的混凝土原材料引起的混凝土裂縫
如果組成混凝土的原材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo),將會(huì)引起施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生。由于組成混凝土骨料的質(zhì)量不合格,將會(huì)影響到混凝土的強(qiáng)度,從而導(dǎo)致混凝土攪拌時(shí)的需水量隨之增
加或減少,進(jìn)而影響混凝土的收縮,最終導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。
2.2荷載引起的混凝土裂縫
荷載引起的混凝土裂縫,即混凝土橋梁在常規(guī)的靜、動(dòng)荷載及次應(yīng)力下所產(chǎn)生的裂縫。主要有:第一,對(duì)于直接應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生是由于橋梁的設(shè)計(jì)階段存在著漏預(yù)算或不完全預(yù)算的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致荷載預(yù)算不足,又加上在施工中機(jī)械和材料的堆積,最終導(dǎo)致由于荷載超標(biāo)而引起混凝土裂縫的產(chǎn)生;第二,對(duì)于次應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生是由于施工設(shè)計(jì)階段預(yù)算不周、不全面,從而忽略或多算了在施工過程中開洞、鑿槽等會(huì)引起荷載變化的因素,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。
2.3溫度變化引起的混凝土裂縫
由混凝土的組成成分不難看出,混凝土具有熱脹冷縮的特征。在施工中,無論是內(nèi)部的還是外部的環(huán)境變化,都會(huì)引起混凝土發(fā)生形態(tài)上的變化,而一旦混凝土體積變形發(fā)生異常,那么結(jié)構(gòu)上所產(chǎn)生的應(yīng)力將對(duì)混凝土的強(qiáng)度產(chǎn)生影響,從而導(dǎo)致由溫度變化所引發(fā)裂縫的產(chǎn)生。而道路橋梁施工中的溫度變化是由多種原因引起的,例如天氣的突然變化、四季的溫差
以及日照都會(huì)引起溫度的變化,從而引起施工中混凝土裂縫的出現(xiàn)。
2.4收縮凍脹引起的混凝土裂縫
收縮和凍脹是造成混凝土裂縫的最為常見的一種因素,其中收縮引起的裂縫主要是由于混凝土的體積發(fā)生了較大的變形。由于施工中混凝土表面的水分蒸發(fā)吸收很快,而混凝土內(nèi)部的水分相對(duì)來說損失比較小,因此混凝土表面的變形不能與混凝土內(nèi)部的變形同步,所以當(dāng)表面混凝土的拉力超過其荷載時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。而凍脹引起的裂縫主要是發(fā)生在氣溫低于零攝氏度的時(shí)候[3],此時(shí)混凝土?xí)尸F(xiàn)結(jié)冰狀態(tài)導(dǎo)致混凝土體積膨脹,最終導(dǎo)致混凝土裂縫的出現(xiàn)。
3.橋梁裂縫常見裂縫處理方法
3.1壓力灌漿修補(bǔ)法
指施加一定的壓力,將某種漿液灌入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部裂縫中去,以達(dá)到封閉裂縫,恢復(fù)并提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性和抗?jié)B性能的一種修補(bǔ)方法。此法一般用于裂縫多且深入結(jié)構(gòu)內(nèi)部或
結(jié)構(gòu)有空隙的修補(bǔ)場合,它包括水泥灌漿、化學(xué)灌漿。第一,水泥灌漿的工藝流程包括六個(gè)部分:裂縫檢查及處理--鉆孔及清孔--止?jié){或堵漏處理--壓水試驗(yàn)--灌漿--封孔及質(zhì)量檢查。在每一道工序操作中,都應(yīng)嚴(yán)格遵守相應(yīng)的施工規(guī)范,否則起不到良好的效果。第二,采用化學(xué)村料灌漿,修補(bǔ)結(jié)構(gòu)裂縫,可以大大改善灌漿村料的可灌性能,施工機(jī)械簡單,操作簡便,其應(yīng)用日趨廣泛。用于修補(bǔ)混凝土裂縫的化學(xué)灌漿村料,常用的主要有環(huán)氧樹脂灌漿村料和丙烯酸醋類灌漿村料兩種。
3.2表面粘貼修補(bǔ)法
指用膠黏劑把玻璃布或鋼板等村料粘貼在裂縫部位的混凝土面上,達(dá)到封閉裂縫的目的的一種修補(bǔ)方法。
3.3表面封閉修補(bǔ)法
包括填縫、表面抹灰、鑿槽嵌補(bǔ)、表面噴漿等幾種。
(1)填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法操作時(shí),將縫隙清理干凈,根據(jù)裂縫寬度不同分別用勾縫刀、抹子、刮刀等工具進(jìn)行操作,所用灰漿通常采用1:2.5或1:3水泥砂漿,一般不得低于砌筑灰漿的強(qiáng)度。填縫處理后可在美觀、耐久性等方面起到一定的作用而對(duì)砌體的整體性、強(qiáng)度等方面所起的作用甚微。
(2)除了上面的方法之外,我們還常用對(duì)村料外面進(jìn)行抹灰處理的方法。這種方法指的是通過水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧基液及環(huán)氧砂漿等村料涂抹在裂縫部位的磚石砌體或混凝土表面上一種修補(bǔ)方法。首先應(yīng)該對(duì)村料進(jìn)行外表處理,盡量的把村料的外表打毛,還要確保毛面處于同一個(gè)水平線上,之后對(duì)其進(jìn)行必要的沖洗處理,最后用水噴灑,這樣可以防止因?yàn)檫^于干燥而影響性能。在進(jìn)行涂抹工作的時(shí)候必要要掌握好力度,不可過厚也不可過于薄,因?yàn)檫^于厚了會(huì)使得泥漿因?yàn)楸旧淼闹亓τ绊懚袈?。如果過于薄,就會(huì)出現(xiàn)縫隙。通常把厚度掌握在一厘米到兩厘米之間。
4.道路橋梁施工裂縫的預(yù)防
4.1加強(qiáng)對(duì)于施工原材料的控制和管理
對(duì)于道路橋梁施工原材料的管理是一個(gè)重點(diǎn)問題,當(dāng)然也是造成裂縫問題出現(xiàn)的主要原因?;谶@一點(diǎn),在今后的施工過程中必須加強(qiáng)對(duì)于原材料的控制和管理,首先應(yīng)該切實(shí)保障其自身的質(zhì)量,然后對(duì)于混凝土施工而言,還應(yīng)該保障其配置的比例最為恰當(dāng)合理,避免因?yàn)檫@種配置不當(dāng)而造成裂縫的出現(xiàn)。
4.2加強(qiáng)具體施工過程的管理和控制
因?yàn)樵谡麄€(gè)的道路橋梁施工過程中存在著較多的因素會(huì)導(dǎo)致裂縫問題的出現(xiàn),這也就說明在具體的施工管理中需要控制的要點(diǎn)是比較多的,尤其是對(duì)于一些細(xì)節(jié)的把握更應(yīng)該慎重?;诖?,必須切實(shí)提高施工人員的整體素質(zhì),確保其具備相應(yīng)的施工資質(zhì),然后針對(duì)具體的施工環(huán)節(jié)加強(qiáng)對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究,切實(shí)保障施工的準(zhǔn)確性。
4.3加強(qiáng)施工后期的養(yǎng)護(hù)工作
對(duì)于道路橋梁施工中出現(xiàn)的裂縫問題來說,后期的養(yǎng)護(hù)過程也是極為關(guān)鍵的,尤其是對(duì)于混凝土施工技術(shù)而言,更是應(yīng)該把握最終的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),確保養(yǎng)護(hù)工作的有效性,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于溫度和濕度的控制,避免因?yàn)檫@兩點(diǎn)而造成裂縫問題的出現(xiàn)。
5.結(jié)束語
加強(qiáng)混凝土裂縫的防治是提高道路質(zhì)量的重要途徑。因此,需要對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行深入分析,及時(shí)采取有效措施進(jìn)行裂縫治理,盡量避免出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象,從而保證道路工程能夠順利開展。
參考文獻(xiàn):
[1] 袁其同. 橋梁施工中產(chǎn)生混凝土裂縫的原因及處理分析[J].神州,2012,10(15):101-103.
關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土 橋梁 裂縫 處理措施
Abstract: In the bridge construction and use, cracks and impact the quality of the project even bridge collapse reported frequent. Cracking of concrete bridge can be said that the "regular incidence, often plagued bridge engineering and technical personnel. To analyze the causes of concrete bridge cracks, and describes several common maintenance.
Keywords: reinforced concrete, bridges, cracks, handling measures
中圖分類號(hào):TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
1、前言
近年來,交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了迅猛發(fā)展。全國各地興建了大量的鋼筋混凝土橋梁。在橋梁的建造和運(yùn)營過程中,有關(guān)因橋梁出現(xiàn)裂縫而影響橋梁正常運(yùn)營和導(dǎo)致橋梁垮塌的報(bào)道時(shí)有發(fā)生。橋梁裂縫已經(jīng)成為橋梁的常見病害之一。為了保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性,對(duì)橋梁的裂縫成因進(jìn)行分析與控制顯得尤為重要,它既有利于新建橋梁時(shí)有針對(duì)性的預(yù)防,又能通過對(duì)損傷狀況的深入認(rèn)識(shí),為結(jié)構(gòu)的病害防治提供依據(jù),同時(shí)有利于施工時(shí)找到行之有效的措施,減少裂縫的產(chǎn)生。
2、裂縫成因與防治
鋼筋混凝土梁出現(xiàn)裂縫的原因很復(fù)雜,主要有結(jié)構(gòu)、材料、氣候、荷載等因素、通??蓺w納為以下幾種:
2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工不當(dāng)造成裂縫。在鋼筋混凝土橋梁中,腹板與加勁肋的交界處,由于截面突變,造成應(yīng)力突變,致使該處混凝土開裂。這種裂縫可采取緩沖應(yīng)力突變的措施進(jìn)行預(yù)防。此類裂紋一般正交于受拉鋼筋,深度不大,從現(xiàn)有的狀況來看,此類對(duì)承載力和耐久性影響較小。超靜定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)沉陷不均勻時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到強(qiáng)迫變形而開裂,隨著不均勻沉陷的發(fā)展,這種裂縫有時(shí)會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的危害,此類基礎(chǔ)必須嚴(yán)格施工,減少不均勻沉降,減少裂縫的產(chǎn)生。混凝土在空氣中硬化時(shí),混凝土中的水分會(huì)逐漸蒸發(fā),使水泥砼中的凝膠體逐漸干縮而引起變形,當(dāng)這種變形受到約束時(shí),就會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫。這種裂縫的寬度有時(shí)很大,甚至?xí)灤┱麄€(gè)梁體。防止這種裂縫的措施是:改善水泥性能,合理減少水泥用量,降低水灰比,加強(qiáng)潮濕養(yǎng)護(hù)尤為重要。由于施工和使用原因,破壞了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,從而引起鋼筋的銹蝕。鋼筋銹蝕后體積膨脹,對(duì)周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。防止此類裂縫的重要措施是:采用合適的保護(hù)層,尤其要注意混凝土的密實(shí)性和抗?jié)B性。由于荷載作用引起的裂縫。此類裂縫通常與主拉力方向大致正交,正、斜截面裂縫一般為正常的受力裂縫。提高施工質(zhì)量是預(yù)防此類裂縫的關(guān)鍵。
2.2氣候的影響造成裂縫。混凝土在結(jié)硬的過程中發(fā)生收縮,溫度變化時(shí)會(huì)熱脹冷縮,當(dāng)這兩種變形受到約束后,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力,這兩種應(yīng)力分別超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂而形成收縮裂縫或溫度裂縫。混凝土梁中較多見的是在收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力共同作用下所產(chǎn)生的溫度收縮裂縫。此類裂紋目前還沒有很好的方法預(yù)防。
2.3材料影響造成裂縫。由于堿—骨料反應(yīng),產(chǎn)生一種堿—硅膠膠體,這種膠體從周圍的介質(zhì)中吸水膨脹,其體積可增大到三倍,從而使混凝土脹裂。這種反應(yīng)對(duì)橋梁的破壞是嚴(yán)重的。且尚無很好的方法可以整治,因此這種危害的重點(diǎn)在于“防”。防止這種裂紋的措施是盡可能選擇非活性骨料,控制水泥含堿量,摻用加氣劑及其混合料等。
3、裂縫的處理措施
根據(jù)裂縫的成因情況,可將裂縫分為兩種類型:一類是由于材料、氣候等造成的一般塑性收縮裂縫、干縮裂縫等。這類裂縫一般對(duì)承載力影響較小,可作一般處理或不處理;另一類裂縫明顯影響了梁的承載能力,隨著裂縫的擴(kuò)展和延伸,鋼筋達(dá)到屈服強(qiáng)度,受壓區(qū)混凝土應(yīng)變量增大,梁剛度大大降低,構(gòu)件趨向破壞。此類裂縫必須及早采取加固補(bǔ)強(qiáng),以滿足結(jié)構(gòu)安全需要。
對(duì)于裂縫的處理,首先要重視對(duì)裂縫的調(diào)查分析,確定裂縫的種類、程度、危害及加固的依據(jù)。調(diào)查可從裂縫寬度、長度、是否貫通、是否達(dá)到彈性極限應(yīng)力的位置、有無漏水、工程地點(diǎn)環(huán)境以及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)情況等多處入手,分析裂縫產(chǎn)生的本質(zhì)原因,以采取切實(shí)可行的整治措施。
3.1經(jīng)過調(diào)查分析,確認(rèn)裂縫在不降低承載力的情況下,采取表面處理法、充填法、注入法等簡易的處理方法:①表面修補(bǔ)法。該法一般用于處理寬度小于0.2mm的微細(xì)裂縫,提高梁體的耐久性。常用的是沿混凝土裂縫表面鋪設(shè)薄膜材料,一般可用環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。施工時(shí)先將混凝土表面用鋼絲刷打毛,清水洗凈干燥,將砼表面氣孔由油灰狀樹脂填平,然后在其上鋪設(shè)薄膜,如果單純以防水為目的,也可采用涂刷瀝青和防水涂料的方法。
②開槽充填法。當(dāng)裂縫較寬達(dá)到0.15~0.3mm時(shí),可沿裂縫鑿一條外口寬20mm,深約7mm的“V”型槽;裂縫寬大于0.3mm時(shí),沿裂紋鑿一條外口寬20mm,底口寬6mm,深約15mm的梯形槽。使用樹脂砂漿材料進(jìn)行填充,也可使用水泥砂漿或?yàn)r青等材料。施工時(shí),先將槽內(nèi)碎片清除,涂一層厚約0.2mm的樹脂涂料,再用樹脂砂漿修補(bǔ)平整,待填充料充分硬化后,再用砂輪或拋光機(jī)將表面磨光。③壓注漿液法。當(dāng)裂縫寬度較小且較深時(shí),可采用壓注環(huán)氧樹脂漿液的方法進(jìn)行整治。首先在裂縫處間距20~40cm布置壓漿嘴,將需要封閉的部位清理干凈,然后封閉裂縫。用電動(dòng)泵或手動(dòng)泵注入修補(bǔ)液,此法在裂縫寬大于0.2mm時(shí),效果較好。
3.2如果梁的裂縫情況影響了梁的承載能力,就應(yīng)更慎重研討,分析比較,采用經(jīng)濟(jì)高效的方法,達(dá)到加固目的,可采用的方法有:①增大截面。增大截面主要對(duì)主梁梁肋下翼緣的加寬和加高。在新增的混凝土截面中,應(yīng)通過計(jì)算加設(shè)鋼筋。在跨中某段加大截面,而保持靠近支座的梁端部分的截面不變。擴(kuò)大的截面與原截面通過一斜面過渡,擴(kuò)大截面內(nèi)增設(shè)的主筋在過渡處與原結(jié)構(gòu)中的主筋相焊。為固定新增主筋的位置,可沿跨度方向每隔一定距離鑿露原主筋或全部半露原主筋,并通過錨固用箍筋或短鋼筋將新加主筋與原主筋相連。施工通常采用懸掛模板澆注。對(duì)肋式主梁,若裂縫較多,損傷較為嚴(yán)重,也可以增加下翼板以及腹板的截面積,即用一個(gè)混凝土“套”來加固主梁。②增加主鋼筋。對(duì)混凝土主梁抗彎鋼筋不足、且橋下凈空又受到限制而不允許過多增加主梁高低情況,可采用增加主梁縱向鋼筋的方法進(jìn)行加固。按這一方法加固時(shí),首先鑿開梁肋下緣混凝土保護(hù)層,露出原底層主鋼筋,并將原箍筋切斷拉直,然后將增加的主鋼筋點(diǎn)焊在原鋼筋的下緣,最后接長箍筋,恢復(fù)混凝土保護(hù)層。新的保護(hù)層材料可采用鋼纖維混凝土、環(huán)氧樹脂小石子混凝土或膨脹混凝土等。施工工藝采用涂抹法、壓力灌漿法或噴涂法。
4、結(jié)語
在工程實(shí)踐中,混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫很常見,對(duì)易出現(xiàn)裂縫的部位,通過施工過程的嚴(yán)格控制,盡可能地避免開裂或減少裂縫的數(shù)量,減少裂縫的長度和寬度,通過對(duì)裂縫的妥善處理,使裂縫不至于對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害,保證結(jié)構(gòu)的正常使用。
參考文獻(xiàn):
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[2]李日洪,公路橋梁鋼筋混凝土梁體裂縫的處理[J],四川建材,2007(04)
【關(guān)鍵詞】:道路橋梁 結(jié)構(gòu)病害 加固
【前言】:現(xiàn)階段,我國在道路橋梁建設(shè)方面的施工技術(shù)已經(jīng)相對(duì)較為成熟,幾乎接近世界先進(jìn)的建設(shè)水平。然而在道路橋梁的使用過程中,往往忽視了對(duì)其養(yǎng)護(hù)工作,使得道路橋梁結(jié)構(gòu)常常會(huì)發(fā)生一些病害,影響著橋梁的正常使用,甚至?xí)砗艽蟮陌踩[患。此外,道路橋梁是連接我國各地之間相互交流發(fā)展的主要基礎(chǔ)設(shè)施,高速發(fā)展的交通道路事業(yè)為我國經(jīng)濟(jì)的增長提供有利保障,同時(shí)也極大的帶動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展。因此,如何對(duì)病害橋梁進(jìn)行維修加固,成為了當(dāng)前道路建設(shè)主管部門工作中的重點(diǎn)內(nèi)容。
一、橋梁病害的主要形式
橋梁作為交通道路的一種結(jié)構(gòu)形式,必須要具備足夠的強(qiáng)度、剛度和抗壓能力,同時(shí)還要有一定的延性和穩(wěn)定性。在我國,現(xiàn)有的橋梁大多數(shù)都是以鋼筋混凝土的建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)的,這是因?yàn)榛炷聊軌蚝芎玫臐M足橋梁技術(shù)性能的需求。然而鋼筋混凝土的橋梁結(jié)構(gòu)也容易產(chǎn)生一些常見病害,其主要表現(xiàn)形式如下文所示:
(1)裂縫裂縫對(duì)鋼筋混凝土橋梁的危害程度不一,嚴(yán)重的裂縫如貫穿縫、網(wǎng)裂等將會(huì)嚴(yán)重危及橋梁的安全運(yùn)行。另外裂縫往往也會(huì)引起其它病害的發(fā)生與發(fā)展,如鋼筋銹蝕、凍融破壞等,這些病害與裂縫形成惡性循環(huán),會(huì)對(duì)橋梁的耐久性產(chǎn)生很大的危害。
(2)混凝土碳化及鋼筋銹蝕當(dāng)混凝土炭化和鋼筋銹蝕程度日漸嚴(yán)重后,橋梁必然會(huì)產(chǎn)生較多的順筋裂縫,這會(huì)造成橋梁使用安全性降低和使用壽命縮短。
(3)剝蝕剝蝕是從混凝土的外觀破壞形態(tài)著眼,對(duì)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)表面混凝土發(fā)生蜂窩麻面、露石、酥松起皮和剝落等病害的統(tǒng)稱。
(4)結(jié)構(gòu)構(gòu)造的破壞由于結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部位構(gòu)造不合理、施工中存在問題或年代久遠(yuǎn)等而引起的結(jié)構(gòu)構(gòu)造老化、失穩(wěn)、變形過大等已在一定程度上影響了橋梁的安全運(yùn)行。
二、橋梁病害機(jī)理分析
道路橋梁中存在的病害為人們正常的出行交通造成極大的安全隱患,必須引起相關(guān)主管部門的重視。通過對(duì)橋梁病害的機(jī)理進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)影響橋梁發(fā)生病害的因素有以下幾點(diǎn):
(1)裂縫當(dāng)混凝土中拉應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度或拉應(yīng)變大于其極限拉應(yīng)變時(shí),混凝土?xí)a(chǎn)生裂縫?;炷翑嚢琛⑦\(yùn)輸時(shí)間過長,使水分蒸發(fā),引起混凝土澆筑時(shí)坍落度過低,會(huì)使混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫?;炷脸跗陴B(yǎng)護(hù)時(shí)方法不得當(dāng),出現(xiàn)塑性收縮狀態(tài),也會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。
(2)混凝土碳化及鋼筋銹蝕凡裂縫多、混凝土質(zhì)量差的橋梁,其鋼筋銹蝕程度也必然嚴(yán)重,產(chǎn)生的順筋裂縫也特別多。隨著鋼筋銹蝕的發(fā)生,混凝土開裂、剝落,鋼筋和混凝土的粘結(jié)力就不斷喪失,鋼筋截面積就減少,承載能力下降,從而降低了結(jié)構(gòu)的安全度。
(3)剝蝕根據(jù)不同的機(jī)理,剝蝕可分為凍融剝蝕、沖磨和空蝕、水質(zhì)侵蝕、風(fēng)化剝蝕等。其中凍融剝蝕是指在水飽和或潮濕狀態(tài)下,由于溫度正負(fù)變化,結(jié)構(gòu)物的已硬化混凝土空隙水結(jié)凍膨脹,融解松弛,產(chǎn)生疲勞應(yīng)力,造成混凝土由表及里逐漸剝蝕的破壞現(xiàn)象。
三、橋梁加固增強(qiáng)技術(shù)
在分析了橋梁病害的機(jī)理后,就需要采取針對(duì)性的措施進(jìn)行橋梁加固處理,以防止病害的擴(kuò)大,造成更嚴(yán)重的交通事故。常用的橋梁加固技術(shù)主要有以下幾種:
(1)裂縫修補(bǔ)技術(shù)裂縫修補(bǔ)的目的在于恢復(fù)結(jié)構(gòu)物的防水性和耐久性,主要技術(shù)有:
1.表面處理法。在微裂縫的表面涂抹填料及防水材料。對(duì)于寬度發(fā)生變化的裂縫,要設(shè)法使用有伸縮性的材料。
2.注漿法。在裂縫中注入樹脂或水泥類材料,主要注漿材料是環(huán)氧樹脂,多采用低壓低速注入法。環(huán)氧樹脂注入法與鋼釘并用,可以增強(qiáng)裂縫部位的整體性,是一種防止裂縫繼續(xù)發(fā)展的好辦法。
3.充填法。這是一種適合于修補(bǔ)較寬裂縫的方法,具體做法是沿裂縫鑿一條深槽,然后在槽內(nèi)嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料,如水泥砂漿、環(huán)氧砂漿、膨脹水泥砂漿、環(huán)氧樹脂硅、瀝青及各種化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)劑等。
4.表面噴涂法。噴漿修補(bǔ)是一種在經(jīng)鑿毛處理的裂縫表面,噴射一層密實(shí)而且粘度高的水泥砂漿保護(hù)層,來封閉裂縫的修補(bǔ)方法。噴漿前,需要把結(jié)構(gòu)表面的剝離部分除去,再用水沖洗清潔,并在開始噴漿之前把基層濕潤,然后再開始噴漿。
5.粘結(jié)鋼板封閉法。當(dāng)鋼筋構(gòu)件產(chǎn)生主拉應(yīng)力裂縫時(shí),可對(duì)裂縫先進(jìn)行處理之后,再在裂縫處粘結(jié)鋼板,并用膨脹螺栓對(duì)鋼板加壓。鋼板粘結(jié)方向應(yīng)和裂縫方向垂直。
(2)橋梁上部結(jié)構(gòu)加固技術(shù)梁式橋上部結(jié)構(gòu)加固增強(qiáng)技術(shù)主要有加大截面加固法、外部粘貼加固法、外部預(yù)應(yīng)力加固法、改變結(jié)構(gòu)體系加固法等。
1.加大截面加固法。采用增大構(gòu)件的截面面積,根據(jù)荷載大小和凈空條件不同,可分為以加大截面面積為主和加配鋼筋為主兩種加固方案。
2.外部粘貼加固法。系用型鋼、玻璃鋼等材料通過環(huán)氧樹脂等粘合劑粘貼在結(jié)構(gòu)外部,以提高結(jié)構(gòu)承載能力的一種方法。適用于構(gòu)件尺寸受限制但又必須大幅度提高結(jié)構(gòu)承載能力的場合,必須保證粘和劑的質(zhì)量。
3.外部預(yù)應(yīng)力加固法。指運(yùn)用預(yù)應(yīng)力原理,在增設(shè)的構(gòu)件或原有構(gòu)件上施加一定初始應(yīng)力的一種加固方法。采用對(duì)受拉區(qū)施加預(yù)加壓力,可以抵消部分自重應(yīng)力,起到卸載、減小跨中撓度、減小裂縫寬度或閉合裂縫的作用。
4.改變結(jié)構(gòu)體系加固法。通過增設(shè)支撐或橋墩,把簡支變?yōu)檫B續(xù)、在梁下增設(shè)如鋼架等加勁梁或疊合梁,以減小梁內(nèi)控制截面峰值彎矩,提高承載能力的一種加固方法。
5.錨噴技術(shù)。由于錨噴機(jī)具的迅速發(fā)展,人們把噴射砼同錨桿、 鋼筋網(wǎng)和速凝劑結(jié)合起來完善了錨噴技術(shù),在具體的橋梁加固施工當(dāng)中充分的表明了錨噴技術(shù)完全適用于橋梁結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)與加固。 從某種程度上來說,噴射砼的工藝材料、 結(jié)合和性能同普通現(xiàn)澆砼相比具有更大的優(yōu)勢,錨噴技術(shù)同傳統(tǒng)方法相比有著高強(qiáng)度和快凝的優(yōu)點(diǎn)。
【結(jié)語】:總而言之,道路橋梁病害是引發(fā)交通事故的主要誘因之一。對(duì)此,我們必須加強(qiáng)對(duì)橋梁的養(yǎng)護(hù)管理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁病害,并分析其病害機(jī)理,采取有針對(duì)性的加固技術(shù)處理措施,減少或杜絕橋梁病害帶來的安全隱患。在科技的推動(dòng)下,一些新的橋梁加固技術(shù)正不斷的被采納應(yīng)用,如錨噴技術(shù)等,這種施工技術(shù)具有設(shè)備簡單,施工方便,效率高等優(yōu)點(diǎn),且不影響交通的正常運(yùn)行,因此,備受橋梁技術(shù)人員的青睞。在未來的發(fā)展中,相信會(huì)有更多的橋梁加固新技術(shù)出現(xiàn),更好的為道路橋梁的安全穩(wěn)定做出貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】:
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關(guān)鍵詞:橋梁 裂縫 加固粘貼鋼板加固法
Abstract: combined with engineering example discusses bridge structure reinforcement technique, bridge structure damage reasons for simple analysis, and the part of the bridge structure to finishing some strengthening plan.
Keywords: bridge crack reinforcing steel reinforcement paste
中圖分類號(hào):U4457+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
橋梁是道路的重要組成部分,橋梁的質(zhì)量直接影響著行車安全和公路的暢通。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和近年來公路運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),近年來道路橋梁所承受的行車荷載呈現(xiàn)兩個(gè)特點(diǎn):一是交通量不斷增大;二是重型車輛增加及超載現(xiàn)象嚴(yán)重。雖然現(xiàn)在已加大對(duì)超載及超限運(yùn)輸?shù)闹卫恚珮蛄旱脑试S承載能力和實(shí)際承受荷載仍舊形成了道路與運(yùn)輸之間的矛盾之一。加強(qiáng)橋梁的日常管理,對(duì)舊橋進(jìn)行維修加固,從而提高舊橋的承載能力,確保交通運(yùn)輸?shù)陌踩悄壳澳酥两窈竺媾R的主要任務(wù)。
舊橋一般情況下荷載等級(jí)較低、使用年限長。從橋梁技術(shù)狀況分析,由于河床遭受頻繁的洪水沖刷,橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)外露、淘空,產(chǎn)生不均勻沉降,導(dǎo)致橋臺(tái)、拱圈產(chǎn)生附加應(yīng)力而出現(xiàn)開裂、塌腰、凸肚等病害;橋面混凝土鋪裝由于使用時(shí)間長加之重車反復(fù)作用,導(dǎo)致開裂、剝落等病害。梁體由于常年超限超載運(yùn)輸,局部位置出現(xiàn)裂縫等病害。
本文按橋梁的組成部分探討一下舊橋的加固方法。
1 橋梁結(jié)構(gòu)裂縫處理
裂縫在橋梁病害中較為普遍,產(chǎn)生裂縫的原因很多,也很復(fù)雜。橋梁混凝土裂縫一般分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。對(duì)于非結(jié)構(gòu)性裂縫,可以通過裂縫修補(bǔ)恢復(fù)結(jié)構(gòu)功能。根絕裂縫寬度不同可采用表面封閉法、自動(dòng)低壓滲注法和壓力灌注法。
簡單介紹下中間的壓力灌注法。塞縫灌漿是用膠結(jié)材料把結(jié)構(gòu)物的裂縫填滿,使力的作用、傳遞盡可能恢復(fù)到原來的狀態(tài)。塞縫灌漿一般用來處理橋梁上、下部結(jié)構(gòu)裂縫,即把按一定比例配制的水泥(砂)漿、環(huán)氧樹脂(砂)漿,通過噴漿機(jī)按一定壓力灌入結(jié)構(gòu)物縫隙內(nèi),起到填塞裂縫、避免鋼筋銹蝕并提高結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度的作用。灌漿分為水泥漿、水泥砂漿、環(huán)氧樹脂漿、環(huán)氧樹脂砂漿等,具體采用哪一種,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。通常水泥(砂)漿用于石砌墩、臺(tái)和拱圈裂縫,由裂縫的大小來決定灌漿中是否摻砂,采用水泥(砂)漿造價(jià)低、效果好。環(huán)氧樹脂漿一般用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物,因?yàn)殇摻罨炷翗?gòu)件產(chǎn)生的裂縫較小,易灌滿,粘結(jié)性好;環(huán)氧樹脂砂漿多用于橋面裂縫。
2 橋面鋪裝層的加固
由于行車荷載的反復(fù)作用,橋面鋪裝層易產(chǎn)生破碎或脫皮等病害,對(duì)于鋼筋混凝土梁板橋容易使鋼筋外露,減弱橋梁的橫向整體性;對(duì)于石拱橋,由于橋面雨水下滲,拱上填料的含水量增加,使拱圈出現(xiàn)滲水現(xiàn)象等;同時(shí)由于橋面鋪裝層的破損,引起橋面平整度差,車輛通行時(shí)上下顛簸,使橋梁產(chǎn)生震動(dòng),同時(shí)又加重了橋面鋪裝層的病害,形成惡性循環(huán)。根據(jù)橋梁的具體情況,采用不同的加固方法,對(duì)于破損較輕微的應(yīng)將破損部分鑿成方形或矩形,及時(shí)修復(fù);對(duì)于破損嚴(yán)重、損壞面積較大的,在橋梁承載能力允許的前提下,可加鋪一層2~3cm瀝青砼或鑿除整孔鋪裝層重新加鋪新的鋪裝層。
3 梁體加固
運(yùn)輸量的增長帶來的車流量的增加和汽車超載作用,是引起橋梁梁體疲勞損壞進(jìn)而出現(xiàn)裂縫影響行車安全的重要原因。橋梁梁體加固有很多方法,比如增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、粘貼纖維復(fù)合材料加固法以及體外預(yù)應(yīng)力法等。這里簡單介紹一種粘貼鋼板加固法,廣州市花地立交B匝道曲線箱梁經(jīng)過粘貼鋼板加固法收到了較好的加固效果。經(jīng)過檢測,B匝道曲線箱梁相當(dāng)多的截面存在承載力不足,導(dǎo)致在設(shè)計(jì)荷載作用下裂縫寬度超過規(guī)范限值,且部分箱梁混凝土出現(xiàn)強(qiáng)度偏低的質(zhì)量缺陷,實(shí)測強(qiáng)度僅為22.0MPa。經(jīng)過方案比選和計(jì)算分析,最終決定采用灌注鋼板加固法進(jìn)行加固,主要工藝流程為:卸載―粘鋼區(qū)域砼表面處理―鉆孔植螺栓―粘貼鋼板的現(xiàn)場配套打孔及鋼板的表面處理―安裝鋼板―封邊―注膠―鋼板表面防腐處理。這種加固方法工期短,施工工藝簡單,加固后能夠很好的滿足運(yùn)輸安全。
4 上部結(jié)構(gòu)改建
在調(diào)查研究舊橋的基礎(chǔ)上,經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,對(duì)下部結(jié)構(gòu)滿足承載要求的,采用利用原橋?qū)υ瓨蛎婕訉捇蚶脴蚺_(tái)換橋面板的加固方法,使其滿足運(yùn)輸要求。
4.1 對(duì)原橋面加寬
對(duì)寬度不能滿足運(yùn)輸要求的舊橋,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,按實(shí)際車流量設(shè)計(jì)加寬橋梁,以確保交通暢通。比如廣州大橋加固方案設(shè)計(jì),就采用在原有舊橋一側(cè)修建一幅與舊橋等寬的新橋,鑿除舊橋一側(cè)人行道,通過橋面系改造,把原來的雙向通行舊橋改造成單向通行的半幅橋,新橋則承擔(dān)另一個(gè)方向的交通任務(wù)。同時(shí)為了保證通航要求,新橋跨度與舊橋基本保持一致。
4.2 利用原橋臺(tái)換橋面板
有些石條橋或石拱橋不能滿足目前運(yùn)輸要求或因地基較差發(fā)生不均勻沉降,致使石拱橋拱圈開裂,降低承載能力,可采用換橋面板進(jìn)行維修加固。
5 下部結(jié)構(gòu)維修加固
橋臺(tái)特別是建筑高度比較大的橋臺(tái),受行車荷載和土壓力作用,常見病害有橋臺(tái)開裂、凸肚,翼墻外崩、開裂、變形等。在這種情況下,可以考慮灌漿固結(jié)臺(tái)后填土,減少土體壓力。對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫,可采用灌漿法進(jìn)行加固。
橋墩在使用過程中,支座下部因局部受壓集中容易形成裂縫。京廣線瀏陽河單線鐵路橋系在處理此類情況中,采用在墩頂帽身處粘貼橫向碳纖維復(fù)合板,取得了很好的加固效果。
6 舊橋基礎(chǔ)加固
橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上淺基礎(chǔ),由于埋置深度較淺,加上河水改道、變遷,河水直接沖刷墩臺(tái)基礎(chǔ)和橋臺(tái)引道,導(dǎo)致墩臺(tái)基礎(chǔ)沖空,引道被毀。橋梁地基局部軟弱,致使墩臺(tái)發(fā)生不均勻沉降,引起墩臺(tái)開裂,橋面塌腰等。針對(duì)以上病害,我們采取在上游河床設(shè)置導(dǎo)流構(gòu)造物,對(duì)橋底河床進(jìn)行鋪砌,打木樁擴(kuò)大橋臺(tái)基礎(chǔ)等方法進(jìn)行維修加固。
6.1 防治墩臺(tái)基礎(chǔ)沖刷
由于橋梁上游河床變遷、流向不順、因橋梁上下游河道彎曲形成斜流或渦流以及橋孔被泥砂淤塞,實(shí)際過水面積減少,對(duì)個(gè)別孔形成集中沖刷,危及橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)、橋頭引道時(shí),采取在橋梁上游適當(dāng)位置設(shè)置導(dǎo)流壩等調(diào)治構(gòu)造物,將河水導(dǎo)入主河道并對(duì)河道進(jìn)行疏通,使河水均勻通過各孔,維持橋頭河床穩(wěn)定和橋梁安全。對(duì)于橋梁基礎(chǔ)毀壞的,可采取在橋跨范圍內(nèi)用漿砌片石或片石混凝土進(jìn)行河底鋪砌,并設(shè)置截水墻。
6.2 擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法
針對(duì)地基承載力較小引起的墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降,墩臺(tái)身開裂,對(duì)于此種橋梁除填補(bǔ)基底被沖空部分外,為增加基礎(chǔ)底部承載力,采取擴(kuò)大基礎(chǔ)進(jìn)行維修加固。清理沖空部分周圍與原基礎(chǔ)同深,在基底打入梅花樁,樁間用片石砌平卡緊,澆注混凝土基礎(chǔ),同時(shí)在新舊基礎(chǔ)間采用錨固聯(lián)結(jié),形成整體。
結(jié)語,因篇幅所限,不能一一列舉橋梁加固的各種方法,僅就一些較常見的問題和解決方案進(jìn)行一些探討。加強(qiáng)日常監(jiān)管,及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和加固,才能充分發(fā)揮舊橋作用,保證橋梁使用年限。
參考文獻(xiàn)
1. 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司.公路橋梁加固設(shè)計(jì)規(guī)范2008北京
【關(guān)鍵詞】道路橋梁;裂縫;解決措施
一、道路與橋梁施工中裂縫成因
1、外界溫度變化
混凝土作為道路橋梁施工的主要原材料,受外界溫度的影響加大,出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象,當(dāng)混凝土的變形受阻時(shí),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)變化,產(chǎn)生拉力,當(dāng)拉力超過混凝土的強(qiáng)度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)裂縫,溫度原因造成的道路橋梁出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象比較常見,嚴(yán)重影響了道路橋梁的質(zhì)量。
2、施工不規(guī)范
目前,由于施工人員主要是農(nóng)民工,沒有專業(yè)的施工技巧,不能按照專業(yè)的施工流程進(jìn)行施工,同時(shí),不能合理的操作施工中的先進(jìn)的設(shè)備,存在安全隱患,遇到突發(fā)事件不能夠及時(shí)的處理,導(dǎo)致施工的過程中路面、橋面的承載能力到不到標(biāo)準(zhǔn);加上目前路面橋面上的原材料堆積現(xiàn)象嚴(yán)重,施工進(jìn)度無序等等問題都加劇了道路橋梁的裂縫嚴(yán)重的現(xiàn)象。
3、混凝土收縮
混凝土的性質(zhì)和特點(diǎn)決定了道路橋梁的質(zhì)量,目前道路橋梁裂縫問題嚴(yán)重主要是由混凝土的特性決定的,混凝土的收縮影響了混凝土的體積,由于混凝土的強(qiáng)度差,水分蒸發(fā)快,骨料下沉嚴(yán)重,鋼筋材料阻礙大,進(jìn)而產(chǎn)生了裂縫。
4、鋼筋銹蝕
鋼筋是道路橋梁施工的重要材料,混凝土作為鋼筋的保護(hù)層,在施工過程中由于種種因素會(huì)減弱他的保護(hù)效果,混凝土的厚度不足或者質(zhì)量較差,在長期的外界因素的影響下,尤其是受到二氧化碳的腐蝕,混凝土的保護(hù)層變薄甚至?xí)霈F(xiàn)脫落,導(dǎo)致鋼筋暴露在空氣中受到氯化物的影響,導(dǎo)致鋼筋受到腐蝕,表面的氧化膜脫落,降低了鋼筋的承載能力,導(dǎo)致道路橋梁裂縫問題嚴(yán)重。
5、施工材料不合格
道路橋梁對(duì)于原材料的質(zhì)量有著很高的要求,施工的過程中要保障原材料符合標(biāo)準(zhǔn)和要求,混凝土再生產(chǎn)過程中對(duì)于沙石、水泥以及外加劑的配比有著嚴(yán)格的要求,因此在商混生產(chǎn)的過程中要保障原材料符合施工標(biāo)準(zhǔn),水泥的強(qiáng)度和穩(wěn)定性要符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),保障混凝土的而耐久性、塌落度、以及強(qiáng)度,同時(shí)要控制水泥的含堿量,因?yàn)楣橇吓c水泥中的堿在一定的條件的影響下,會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而影響混凝土的質(zhì)量,導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫。
二、防治道路與橋梁施工中裂縫成的措施
1、嚴(yán)格控制溫度
很多的小型施工企業(yè)為了獲得經(jīng)濟(jì)利益,減少成本,通常情況下,選擇現(xiàn)場攪拌混凝土的方式進(jìn)行施工,但是由于道路橋梁屬于露天施工的項(xiàng)目,因此在這種條件下,混凝土很容易受到外界條件的影響,尤其是受溫度的影響較大,因此想要保障道路橋梁的質(zhì)量,減少道路橋梁出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象,首先需要嚴(yán)格監(jiān)控混凝土攪拌過程中的溫度,一旦溫度出現(xiàn)劇烈的變化就需要及時(shí)的采取措施,道路橋梁是工行對(duì)于混凝土澆灌和后期養(yǎng)護(hù)的溫度也有很高的要求,因此在混凝土施工的全過程都需要制定有效的措施,來保障道路橋梁的質(zhì)量;其次混凝土澆筑時(shí)的厚度也影響了道路橋梁的質(zhì)量,因此在進(jìn)行澆筑的過程中要嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)的方案以及現(xiàn)場的施工條件進(jìn)行施工,保障施工效果;最后,施工質(zhì)量也會(huì)在一定程度上受到減水劑影響,因此要嚴(yán)格控制減水劑的使用量,加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度,減少道路橋梁的裂縫。
2、加強(qiáng)施工監(jiān)控
科學(xué)的施工監(jiān)控的能夠有效的控制道路橋梁出現(xiàn)裂縫,強(qiáng)化施工控制需要嚴(yán)格控制混凝土中原材料的配比,選擇強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好的水泥,控制沙石的顆粒和質(zhì)量,保障外加劑的質(zhì)量,根據(jù)施工的實(shí)際情況,制定能夠滿足實(shí)際需要的混凝土,提高道路橋梁的質(zhì)量;同時(shí)要做好混凝土的后期養(yǎng)護(hù),嚴(yán)格按照養(yǎng)護(hù)流程進(jìn)行養(yǎng)護(hù),做好保濕、覆蓋工作,避免因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)不當(dāng)引起的裂縫。
3、改善施工設(shè)計(jì)
在進(jìn)行道路橋梁設(shè)計(jì)的過程中要結(jié)合道路橋梁的實(shí)際情況,吸取國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),嚴(yán)格制定設(shè)計(jì)方案,保障設(shè)計(jì)方案的可行性,對(duì)于施工過程中可能出現(xiàn)的問題要有一定的預(yù)見性,制定出相應(yīng)的解決措施,同時(shí)要注重施工細(xì)節(jié)的處理,尤其要對(duì)商混的施工進(jìn)行技術(shù)處理,綜合考慮商混的特性,分析道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的原因,只有這樣提出的解決措施才能更加具有針對(duì)性,才能保障道路橋梁的質(zhì)量,減少裂縫的產(chǎn)生。
三、合理的修補(bǔ)裂縫
及時(shí)在施工的過程中綜合考慮各方面的因素,也不可避免的而出現(xiàn)裂縫,因此需要采取有效的手段里處理裂縫,保障道路橋梁的安全性,1.表面修補(bǔ),這種方法是目前普遍的使用方法,利用水泥漿的特性,在混凝土的表面進(jìn)行涂抹,來修補(bǔ)裂縫,這種方法即能夠修補(bǔ)不同程度的裂縫,也不會(huì)影響混凝土的結(jié)構(gòu)和承載力,因此一直以來受到的相關(guān)工作人員的追捧;2.灌漿修補(bǔ)法,這種方法比較適合比較深且已經(jīng)影響道路橋梁的承載力和完整性的裂縫,表面修補(bǔ)已經(jīng)不能夠從根本上改善道路橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,因此需要采用這種方法,灌漿修補(bǔ)法采用的主要的修補(bǔ)材料是水泥漿和環(huán)氧聚合物;3.嵌縫修補(bǔ)法,這種方法是要將裂縫進(jìn)行開槽,向槽內(nèi)填補(bǔ)材料,經(jīng)過壓實(shí)來修補(bǔ)裂縫,這種修補(bǔ)方法的成本較高,但是效果與其他的方法相比更好,在外觀上更加的平整、美觀,因此能夠更好的保障道路橋梁的外觀質(zhì)量。
四、總結(jié)
道路橋梁中的裂縫不僅會(huì)影響外觀的平整和美觀,也會(huì)改變混凝土的結(jié)構(gòu)和性能,縮短道路橋梁的使用壽命,造成國家資源和財(cái)力的浪費(fèi),因此施工人員以及相關(guān)的技術(shù)人員、監(jiān)管人員要從思想上重視道路橋梁的裂縫問題,從多角度進(jìn)行分析,掌握道路橋梁出現(xiàn)裂縫的原因,并采取有針對(duì)性的措施和手段,減少裂縫的出現(xiàn),保障道路橋梁的質(zhì)量和安全性,延長其使用壽命,保障人民的生命安全,保障國家財(cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]張學(xué)民.公路橋梁施工中裂縫的成因及防治對(duì)策[J]. 交通標(biāo)準(zhǔn)化,2013( 8) : 92-94
【關(guān)鍵詞】橋梁;檢測技術(shù);維修加固技術(shù)
公路橋梁是國家的重要基礎(chǔ)性建筑,在公路的施工中橋梁設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接關(guān)系著公路通行的安全性與否。橋梁施工完成后,為了能最大限度的增強(qiáng)施工的穩(wěn)定性與可靠性,做好后期的檢修與保養(yǎng)工作至關(guān)重要。但是在實(shí)際應(yīng)用中很多管理人員對(duì)橋梁工程的建設(shè)較為重視而對(duì)后期的保養(yǎng)工作則往往較為忽視,這使得橋梁在使用中會(huì)遇到很多問題,由于得不到及時(shí)有效的解決,長此以往下去會(huì)縮短橋梁的正常使用年限,嚴(yán)重者會(huì)引起不安全事故的發(fā)生。所以,做好橋梁后期的檢測與維修加固工作非常關(guān)鍵。
1 橋梁的檢測技術(shù)
1.1 橋梁的病害檢測分析
對(duì)橋梁的病害檢測主要從以下幾個(gè)層面加以論述:(1)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)情況進(jìn)行分析。通過檢測若發(fā)現(xiàn)橋梁有裂縫等現(xiàn)象發(fā)生時(shí)則表明橋梁內(nèi)部的鋼筋應(yīng)力比較強(qiáng),結(jié)構(gòu)存在一定的缺陷。倘若橋梁受拉區(qū)沒有出現(xiàn)損壞現(xiàn)象則表明橋梁結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度相對(duì)較高,不存在衰弱問題。(2)對(duì)橋梁的極限情況進(jìn)行分析。在荷載作用的影響下,橋梁受拉部位未出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象或者裂縫沒有擴(kuò)大趨勢時(shí)則表明橋梁結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度是趨于穩(wěn)定的。倘若橋梁受到外物的作用時(shí)鋼筋出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象,同時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)部受到不同程度的損壞則表明橋梁的極限強(qiáng)度降低[1]。(3)其他情況的分析。比如在橋梁病害檢測的過程中,需要對(duì)混凝土表皮有無剝落現(xiàn)象,橋身有無裂縫現(xiàn)象出現(xiàn),鋼筋有無銹蝕現(xiàn)象等等。
1.2 橋梁綜合評(píng)估技術(shù)
通過對(duì)橋梁進(jìn)行綜合評(píng)估后繼而制定出行之有效的橋梁加固改建實(shí)施方案,當(dāng)前對(duì)橋梁進(jìn)行綜合評(píng)估主要從以下幾個(gè)層面加以著手:一是嚴(yán)格按照道路橋梁檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)橋梁所出現(xiàn)的病癥部位進(jìn)行綜合評(píng)估;二是通過實(shí)際理論計(jì)算對(duì)評(píng)估方法的科學(xué)合理性進(jìn)行全面分析;三是現(xiàn)場荷載試驗(yàn)評(píng)定方法。按照橋梁的綜合分析結(jié)果,對(duì)橋梁存在不足之處以及現(xiàn)場荷載等情況開展有目的性的檢測試驗(yàn),并對(duì)計(jì)算、檢測以及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行細(xì)致、全面的分析后,得出橋梁的實(shí)際運(yùn)營情況,提出合理化維修加固建議。
2 橋梁的維修加固技術(shù)
2.1 橋梁常見病害的維修
橋梁在日常使用中經(jīng)常會(huì)碰到各種各樣的病害現(xiàn)象,比如裂縫現(xiàn)象的發(fā)生、表層缺陷等,其中表層缺陷的表現(xiàn)癥狀較多像橋面空洞以及表面風(fēng)化等。施工人員在對(duì)表層缺陷現(xiàn)象進(jìn)行維修時(shí)要注意梁板的材質(zhì),必須要挑選質(zhì)地優(yōu)良的材質(zhì)作為橋面,而且要保證橋面的整潔度與平整性。此外,對(duì)橋面結(jié)構(gòu)的裂縫部位進(jìn)行檢修時(shí)技術(shù)人員首要的一步是對(duì)裂縫出現(xiàn)的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析,繼而按照實(shí)際情況開展行之有效的檢修工作。舉個(gè)例子加以說明:若橋梁的鋼筋部位出現(xiàn)裂縫,需要從受力和非受力兩個(gè)方面進(jìn)行分析,受力裂縫因影響耐久性,可采用封閉的辦法的處理,但受力裂縫就需對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng),如果裂縫部位較大時(shí)則應(yīng)找出裂縫出現(xiàn)的根本原因繼而采取有效的措施加以補(bǔ)救。
2.2 橋梁的加固技術(shù)
2.2.1 橋梁維修加固原則:1)加固投資的資金,包括加固過程中交通暫停造成的經(jīng)濟(jì)損失,要比重建新橋節(jié)約60~70%的費(fèi)用。2)橋梁加固后的結(jié)構(gòu)性能、承載能力等方面要達(dá)到預(yù)定的要求。3)橋梁下部結(jié)構(gòu)加固后,要能滿足橋梁對(duì)基礎(chǔ)的要求。4)是加固技術(shù)要具有經(jīng)濟(jì)性、耐久性、先進(jìn)性,加固方案盡量采取較好的指標(biāo)。
2.2.2 上、下部結(jié)構(gòu)加固:(1)上部結(jié)構(gòu)加固處理:上部結(jié)構(gòu)的加固應(yīng)根據(jù)橋梁受損的基本情況、橋梁承載能力和耐久能力的降低程度以及今后的運(yùn)營狀況來決定。常用的加固方法如下:1)擴(kuò)大或增加橋梁原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,提高結(jié)構(gòu)內(nèi)部的強(qiáng)度和剛度。采用這種加固方法時(shí),要注意使新加部分與原有部分完整地結(jié)合在一起,才能起到橋梁的加固功能。2)舊橋的應(yīng)力不夠,可采用新的結(jié)構(gòu)進(jìn)行置換。3)改變橋梁原來結(jié)構(gòu)的受力體系,減少原結(jié)構(gòu)的受力。4)通過對(duì)原結(jié)構(gòu)施加外應(yīng)力,來改變?cè)Y(jié)構(gòu)的受力狀況,提高橋梁的剛度和強(qiáng)度。同時(shí)
技術(shù)人員在進(jìn)行舊橋加固處理時(shí)要選擇最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用且技術(shù)理念先進(jìn)的方案進(jìn)行實(shí)施。比如:可選取一些質(zhì)地較好的材料進(jìn)行加固處理,通常情況下選取材料進(jìn)行加固的工程都有以下幾個(gè)特征:其一橫截面尺寸大小沒有出現(xiàn)變化;其二橋下凈空沒有出現(xiàn)減少問題;其三工程施工的可操作性較強(qiáng);其四施工過程較為簡便,安全可靠。(2)下部結(jié)構(gòu)加固:橋梁下部的加固方法可采用拋石法、支撐梁或加寬加厚法、加樁法、擴(kuò)大基礎(chǔ)加固法、減輕荷載法、用鋼筋混凝土套箍加固墩臺(tái)等。比如,橋梁基礎(chǔ)特別是天然地基上的淺基礎(chǔ)由于埋置的深度較淺,因而在長時(shí)間的雨水的沖刷下極容易被淘空,致使橋梁的穩(wěn)定性受到一定的威脅,很容易出現(xiàn)不安全事故的發(fā)生。而且橋梁地基局部較為軟弱,在受到雨水等的侵蝕時(shí)橋臺(tái)會(huì)發(fā)生不同程度的沉降現(xiàn)象,最終使得橋臺(tái)出現(xiàn)一定的裂縫現(xiàn)象[2]。對(duì)此我們可選擇漿砌片石等對(duì)河床部位進(jìn)行鋪砌處理,并在上游河床部位設(shè)置攔壩等方法進(jìn)行加固,最大限度的增強(qiáng)橋梁的穩(wěn)定性與可靠性。
2.2.3 加固效果監(jiān)控:對(duì)橋梁進(jìn)行加固處理后,技術(shù)人員一定要密切關(guān)注橋梁的后續(xù)實(shí)際使用情況,并做好記錄與總結(jié)。評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容應(yīng)包含以下幾個(gè)層面內(nèi)容:(1)對(duì)橋臺(tái)沉降以及跨中撓度進(jìn)行檢測時(shí)主要借助一定的測量工具進(jìn)行選點(diǎn)布位測量,并對(duì)所測量的結(jié)果進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的總結(jié)與記錄,從所總結(jié)出的數(shù)值中得出橋梁的實(shí)際變形情況,以此為依據(jù)來衡量橋梁加固后的承載能力有無增強(qiáng)。(2)對(duì)橋面狀況進(jìn)行密切關(guān)注尤其是當(dāng)有大型車輛通過時(shí),更要注意橋梁表面有無變化,是否有裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)亦或是混凝土剝落等現(xiàn)象發(fā)生,并仔細(xì)檢查已加固部位的部件有無松動(dòng)現(xiàn)象發(fā)生,將不安全事故的發(fā)生幾率降至最低。
3 結(jié)束語
當(dāng)某段公路修建成功正式通車后,隨著使用時(shí)間的延長公路橋梁質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞問題,嚴(yán)重者會(huì)發(fā)生一系列不安全事故現(xiàn)象,如若不采取必要的措施加以補(bǔ)救后果不堪設(shè)想,所以,在橋梁的正常使用中,施工人員一定要注意在日常工作中對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)維修與保養(yǎng),發(fā)現(xiàn)有異常情況時(shí)應(yīng)立即采取有效的措施加以補(bǔ)救,最大限度的降低事故發(fā)生的可能,確保車輛的安全行駛。
參考文獻(xiàn):