橋梁工程混凝土裂縫及防治對策
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1引言
在國家的橋梁技術(shù)飛速發(fā)展的進(jìn)程中，大體積混凝土得以廣泛的運(yùn)用，其屬于項(xiàng)目施工中的重要材料之一，體現(xiàn)出較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度、良好的耐火性等優(yōu)勢，對國家建筑行業(yè)作出了積極的貢獻(xiàn)。在應(yīng)用混凝土材料時(shí)，人們只有深刻了解形成裂縫的原因以及解決多種裂縫問題的方法，才能保障橋梁工程的使用質(zhì)量。
2橋梁工程中混凝土裂縫危害
2.1腐蝕影響
若是橋梁混凝土在具體使用時(shí)出現(xiàn)了明顯的裂縫問題，便會給多種物質(zhì)提供進(jìn)入的契機(jī)，同時(shí)還能在空氣和水等多種因素的影響之下，使得橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到較大的威脅。盡管多數(shù)金屬構(gòu)件都是依靠著純化膜提供保護(hù)與支持，但是具體的化學(xué)反應(yīng)還是會產(chǎn)生影響，從而對金屬構(gòu)件造成明顯的腐蝕傷害。
2.2碳化影響
橋梁項(xiàng)目中的混凝土在具體施工時(shí)產(chǎn)生裂縫，便會讓橋梁構(gòu)件表現(xiàn)出較為顯著的碳化問題，從而直接地干擾到混凝土構(gòu)件的具體受力狀態(tài)，埋下諸多的安全隱患。橋梁混凝土原材料還可受到較多因素的影響，如水分和空氣等，由此在化學(xué)反應(yīng)的影響之下產(chǎn)生碳酸鈣，致使混凝土構(gòu)件的承載力受到威脅，直接地干擾橋梁穩(wěn)定運(yùn)行。
2.3滲漏影響
混凝土如果出現(xiàn)了明顯的裂縫，便會使得滲漏問題出現(xiàn)，一旦遇到雨雪等異常的天氣，雨水會通過混凝土裂縫緩慢地滲入橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，由此使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水解現(xiàn)象，威脅到混凝土構(gòu)件的受力過程。在冬天，受到低溫的影響之后，還會發(fā)生明顯的凍脹問題，這種情況的出現(xiàn)會加劇裂縫的程度，由此導(dǎo)致橋梁穩(wěn)定性和安全性有所降低。
3橋梁工程中混凝土裂縫成因
3.1溫差裂縫成因
大體積混凝土進(jìn)行了澆筑之后，需要經(jīng)歷一段初凝到終凝的過程，這個(gè)過程中需要格外地關(guān)注裂縫問題，如果水泥出現(xiàn)了水化熱的情況，則會釋放出較多熱量，由此便會使得混凝土本身的溫度明顯地提升。當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度升高時(shí)，外部溫度若是與之相差較大，則會表現(xiàn)出相關(guān)的壓應(yīng)力，這種壓應(yīng)力的出現(xiàn)就是裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵，而壓應(yīng)力會讓表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，在拉應(yīng)力逐步超出既定要求時(shí)，橋梁裂縫便會凸顯出來，由此威脅到整個(gè)工程的安全，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會因此而削弱。
3.2荷載裂縫成因
荷載裂縫出現(xiàn)的根本原因?yàn)闃蛄罕旧硎艿降挠绊?，也就是在橋梁投入使用之后，因?yàn)槭艿搅溯^多荷載，而荷載超出了一定的范圍，直接地影響到橋梁整體結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了明顯的裂縫問題。通常來說，非預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁板會適當(dāng)?shù)厥褂妙A(yù)拱完成科學(xué)的預(yù)制，當(dāng)受到了后續(xù)的荷載壓力影響時(shí)，便會導(dǎo)致預(yù)拱明顯地消失，最終使得底部抗拉位置產(chǎn)生裂縫，若是未能對裂縫進(jìn)行有效的處理，在裂縫超出特定范圍值時(shí)，能夠?qū)蛄航Y(jié)構(gòu)安全構(gòu)成威脅。
3.3干縮裂縫成因
在橋梁項(xiàng)目施工完成之后，混凝土需要有一段時(shí)間暴露于空氣中，在這個(gè)過程中，因?yàn)椴伙柡涂諝獾母蓴_以及影響，能夠引起較為明顯的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，由此導(dǎo)致混凝土本身的體積產(chǎn)生變化。受到水分蒸發(fā)的作用，混凝土的體積明顯縮小，當(dāng)縮小至一定程度，便出現(xiàn)了較為直觀的干縮裂縫。此外，如果橋梁鋪裝層較薄，則會在混凝土的表面出現(xiàn)明顯的裂縫，也在一定程度上影響到橋梁項(xiàng)目的穩(wěn)定性。
3.4地基變形裂縫成因
作為橋梁項(xiàng)目中的重要材料之一，在混凝土施工時(shí)易受到多種因素的影響，如地基凍土和地質(zhì)勘察等工作的開展不到位，支架和支撐變形下沉便會使得混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)有所改變，從而出現(xiàn)較為明顯的附加應(yīng)力，如果未能對其展開科學(xué)的控制，將會使其超出一定的范圍。在達(dá)到了特定的數(shù)值之后，一旦大于構(gòu)建的抗拉強(qiáng)度，混凝土結(jié)構(gòu)便會產(chǎn)生明顯裂縫。
4橋梁工程中混凝土裂縫的防治對策
4.1確保橋梁荷載控制合理
橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，相關(guān)的工作人員應(yīng)該積極地重視橋梁本身的建設(shè)地點(diǎn)，結(jié)合具體的環(huán)境展開詳細(xì)的分析，實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理的規(guī)劃，對橋梁內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)配置，最為關(guān)鍵的是考慮荷載范圍內(nèi)的安全系數(shù)，由此讓荷載和混凝土強(qiáng)度以及剛度等要求相符合，以免出現(xiàn)應(yīng)力較大的情況，或者是因?yàn)閷?shí)際的剛度不足，引發(fā)極為明顯的裂縫問題。
4.2格外重視冬季施工管理
通常來說，橋梁具體施工時(shí)，往往會選擇在季節(jié)適宜的時(shí)候展開相關(guān)的行動，如春、秋、夏是最為適宜的施工季節(jié)，因溫度相對較高，能夠讓橋梁施工速度明顯加快，同時(shí)還可規(guī)避凍脹問題。但是若需要在冬季施工，施工人員應(yīng)該及時(shí)地做好防護(hù)措施，及時(shí)采取包裹養(yǎng)護(hù)、蒸汽加溫等舉措，妥善地處理可能出現(xiàn)的凍脹問題。
4.3適時(shí)調(diào)整鋼筋具體位置
橋梁項(xiàng)目施工階段，應(yīng)該合理地增設(shè)傳遞溫度的分布鋼筋，確保混凝土中的熱量可以及時(shí)地傳遞到位，真正地將溫度分散開來，避免出現(xiàn)熱量較高的情況。鋼筋設(shè)計(jì)過程中，需要全面地考慮配筋率，在確保其不會發(fā)生任何變化的情況下，及時(shí)地錯(cuò)開上、下層鋼筋，選擇底層鋼筋和頂層鋼筋中間的位置，設(shè)置出分布鋼筋，由此達(dá)到理想化的連接效果，使得混凝土收縮程度逐步地降低。
4.4強(qiáng)化混凝土早期維護(hù)力度
對于橋梁混凝土實(shí)施的早期維護(hù)意義重大，可以適當(dāng)?shù)匾?guī)避混凝土的裂縫問題。對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，若是涉及低溫施工的情況，則需要將保溫工作加以推進(jìn)，不僅要重視混凝土內(nèi)部和外部可能存在的較大溫差，還應(yīng)該避免因溫度較低導(dǎo)致的水分凝結(jié)成冰的情況，促使著混凝土能夠正常的使用，不會因?yàn)槎喾N因素的干擾而產(chǎn)生裂縫問題。若是涉及高溫環(huán)境，施工人員可以適當(dāng)?shù)夭扇≌陉柛采w灑水等方法，合理地維護(hù)混凝土的正常使用，避免混凝土表面因?yàn)楸穸a(chǎn)生明顯裂縫。
5橋梁工程中混凝土裂縫的治理辦法
5.1科學(xué)修補(bǔ)
混凝土表面若是出現(xiàn)了明顯的裂縫，則應(yīng)該考慮外部水分流失所致，應(yīng)該在施工中保護(hù)混凝土，對其進(jìn)行合理的覆蓋，以免受到陽光的直射，同時(shí)還需在混凝土表面科學(xué)灑水，防止開裂問題。也可運(yùn)用修補(bǔ)的方式進(jìn)行治理，針對混凝土表面的裂縫或者是深層裂縫，借助于環(huán)氧膠泥以及水泥漿等多種材料進(jìn)行涂抹，以便達(dá)到理想化的修補(bǔ)成效。混凝土開裂還會發(fā)生在大體積混凝土構(gòu)件內(nèi)部，若是情況日漸嚴(yán)峻，則需要在混凝土中拌和一定量的骨料，及時(shí)地進(jìn)行合理搭配，減緩水化熱釋放過程，有效控制混凝土原料的內(nèi)部溫度。
5.2灌漿修補(bǔ)
橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫后能影響到橋梁穩(wěn)定使用，可以適當(dāng)?shù)夭扇」酀{修補(bǔ)手段，借助于真空壓力的舉措，使得漿質(zhì)料合理地壓入裂縫內(nèi)部，由此在特定時(shí)間段內(nèi)能夠緩慢硬化，對裂縫處混凝土進(jìn)行科學(xué)固化，實(shí)現(xiàn)理想的修補(bǔ)目標(biāo)。
5.3加設(shè)應(yīng)力層
控制反射裂縫產(chǎn)生和擴(kuò)展的過程中，應(yīng)力吸收薄膜的優(yōu)勢顯著，可以適當(dāng)?shù)販p小位移產(chǎn)生的應(yīng)力影響。因?yàn)榉懒研Ч臀毡∧さ膹椥阅Ａ看嬗忻芮械穆?lián)系，模量越低則實(shí)際的防裂效果越好，因此，選擇應(yīng)力層材料的過程中，應(yīng)該重視韌性理想且變形率較大的應(yīng)力薄膜。
6結(jié)語
綜上所述，應(yīng)正視橋梁工程混凝土裂縫的危害，制定出科學(xué)的應(yīng)對策略，在全面解讀裂縫成因的基礎(chǔ)上，改善當(dāng)前的項(xiàng)目質(zhì)量，確保橋梁工程得以有效的使用。
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作者：張立營 單位：唐山國際旅游島開發(fā)建設(shè)有限公司