橋梁裂縫修補方法大全11篇

時間:2023-07-07 16:19:02

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橋梁裂縫修補方法

篇(1)

中圖分類號: TV331 文獻標識碼: A

一、前言

最近幾年,我國橋梁建設得到了飛速發(fā)展,全國各地的橋梁如雨后春筍般出現。隨之而來的,是橋梁混凝土裂縫的產生。如何減少這些裂縫的產生,以及合理修復裂縫是一項需要探索的問題。

二、橋梁混凝土裂縫的原因

1.因溫度變化引起的裂縫

混凝土有熱脹冷縮性質, 混凝土受水泥水化放熱、陽光照射、大氣及周圍溫度等因素影響而出現冷熱變化時, 將發(fā)生收縮和膨脹產生溫度應力, 溫度應力超過混凝土強度時即產生裂縫。溫度裂縫區(qū)別其他裂縫最主要特征是將隨化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要施工因素有:

(一)水化熱

出現在施工過程中,大體積混凝土(厚度超過2.0m)澆筑之后由于水泥水化放熱,致使內部溫度很高,內外溫差太大,致使表面出現裂縫。

(二)蒸汽養(yǎng)護或冬季施工時施工措施不當,混凝土驟冷驟熱,內外溫度不均,易出現裂縫。

(三)預制箱梁之間橫隔板安裝時,支座預埋鋼板與調平鋼板焊接時,若焊接措施不當,鐵件附近混凝土容易燒傷開裂。采用電熱法張拉預應力構件時, 預應力鋼材溫度可升高至350℃,混凝土構件也容易開裂。

2.因收縮引起的裂縫

混凝土收縮(主要是塑性收縮和縮水收縮) 是發(fā)生混凝土體積變形產生裂縫的主要原因。塑性收縮發(fā)生在混凝土澆筑后4h~5h 左右,由于水泥水化反應,出現泌水和水分蒸發(fā),造成混凝土失水收縮,受到鋼筋、骨料的阻擋,在混凝土內部由于塑性收縮產生張拉應力,混凝土尚未硬化,強度較低, 便形成沿鋼筋方向的裂縫。混凝土結硬以后,隨著表層水分逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,產生縮水收縮。因混凝土表層水分損失快, 內部損失慢。因此,產生表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮, 表面收縮變形受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時, 便產生收縮裂縫?;炷潦湛s裂縫的特點是大部分屬表面裂縫,裂縫寬度較細,且縱橫交錯,呈龜裂狀,所以形狀沒有任何規(guī)律。

3.原材料質量引起的裂縫

混凝土主要由水泥、砂、骨料、水及外加劑組成。混凝土所采用的材料質量不合格,可能導致結構出現裂縫,主要表現在以下幾點:

(一)水泥

(1)水泥安穩(wěn)性不合格, 水泥中游離的氧化鈣含量超標。

(2)水泥出廠時強度不足, 使混凝土強度不足,導致混凝土開裂。

(3)當水泥含堿量較高(例如超過0.6%),同時又使用含有堿活性的骨料, 可能導致堿骨料反應。

(二)砂石骨料

砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大,將導致水泥與拌和水用量加大, 影響混凝土的強度,使混凝土收縮加大,如果使用超出規(guī)定的特細砂, 后果更嚴重。砂石中云母的含量較高, 將削弱水泥與骨料的黏結力,降低混凝土強度。砂石中含泥量高,不僅將造成水泥與拌和水用量加大, 而且還降低混凝土強度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機質和輕物質過多, 將延緩水泥的硬化過程,降低混凝土強度,特別是早期強度。砂石中硫化物可與水泥中的鋁酸三鈣發(fā)生化學反應,體積膨脹2.5 倍。

(三)拌和水及外加劑

拌和水或外加劑中氯化物等雜質含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土, 或采用含堿的外加劑,可能引起堿骨料反應。

三、公路橋梁混凝土裂縫的預防

1.預防措施

橋梁裂縫中一般采用的主要預防措施是:鋼筋表面涂上一層防腐材料,應提前對混凝土加強養(yǎng)護,還要增加養(yǎng)護的時間,尤其是在溫度比較低的冬季,要涂刷一些養(yǎng)護劑,增加混凝土早期的強度延長混凝土保溫養(yǎng)護時間,防止混凝土出現干縮現象,盡量多采用粉煤灰水泥或者中低熱的水泥。這些類型水泥的收縮量比較小,還可以減少水泥的總用量比較節(jié)約。不管是水泥還是添加劑都要選擇無堿成分或者是低堿成分的。

2.表面的養(yǎng)護

在施工的過程中當混凝土鋪設完畢后,為了保證混凝土在最終凝固前表面的濕潤狀態(tài),可以在混凝土表面上鋪蓋一層塑料膜或是草墊子、麻片等覆蓋物,在必要時也可以噴一些養(yǎng)護劑,這樣可以防止因水散發(fā)太快所導致的干裂形成的裂縫。

3.施工技術措施

當混凝土隨著水灰比的值越大,其干縮成度就就會越來越厲害。因此在施工的過中當,一定控制好水灰比的大小,或是適當添加一些減水劑,以達到控制混凝土干縮的目的,對混凝土在攪拌和施工過程中的配合比例要進行嚴格的控制。

四、橋梁結構裂縫的修補方法

修補裂縫的方法很多,這里簡要介紹如下幾種。

1.表面抹灰修補法

(一)水泥砂漿涂抹

對于混凝土結構,可先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛,然后用1:1~1:2水泥砂漿涂抹其上,涂抹時不能有流水。涂抹總厚度一般為10~20 mm,砂漿砂子不宜太粗,一般為中細砂,水泥強度等級不要低于32.5級。

(二)環(huán)氧砂漿涂抹

先在裂縫上鑿一V形槽,用鐵絲刷刷清縫口。在裂縫四周涂一層環(huán)氧砂漿,如裂縫較深,垂直方向也可靜力灌注,環(huán)氧砂漿可灌入0.5 mm的隙縫中。最后嵌入環(huán)氧砂漿,用刮刀使其平面與原混凝土平面相平。待環(huán)氧樹脂硬化后即可應用。養(yǎng)護期間結構不宜受振、受潮,以保證修補質量。

2.填縫與鑿槽嵌補

(一)填縫

填縫是磚石砌體裂縫修理中最簡便的一種方法。操作時,將縫隙清理干凈,根據裂縫的寬度不同分別用勾縫刀、抹子、刮刀等工具進行操作,所用灰漿通常采用1:2.5或1:3水泥沙漿,一般不得低于砌筑灰漿的強度。填縫處理后可在美觀、耐久性等方面起到一定作用,而對砌體的整體性、強度等方面所起的作用甚微。

(二)鑿縫嵌補

鑿縫嵌補是沿混凝土裂縫鑿一條深槽,然后在槽內嵌補各種粘結材料,如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲基丙烯酸脂類化學強劑等一種修補方法。

修補時先沿裂縫鑿槽,槽形根據裂縫位置和填補材辯而定,縫槽形狀通常多采用V形槽。槽的兩邊混凝土面必須修理平整,槽內要清洗干凈,必要時可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂漿或噴涂砂漿時,在鑿槽時須一并將槽口外的混凝土表面鑿毛,同時清理干凈。用水泥砂漿填補.事先要保持槽內潤濕(不應有積水),用瀝青或環(huán)氧材料填補時,要保持槽內干燥,否則應先采取其他措施,使槽內干燥后再進行填補。

3.灌漿法

(一)對于較寬裂縫應進行壓力灌漿處理。灌漿處理一般采用環(huán)氧樹脂進行灌漿。

(二)對裂縫表面進行處理,沿裂縫用鋼釬鑿成 /V0 型槽或 /U0 型槽,槽寬與槽深可根據裂縫深度和有利于封閉來確定。鑿縫時先沿裂縫打開,再向兩側加寬,鑿完后用鋼絲刷和氣泵將混凝土碎屑、粉塵清除干凈。

(三)埋設灌漿嘴的間距可根據裂縫的深度確定,埋設時先將灌漿嘴用環(huán)氧樹脂膠泥粘貼在預定的位置上。

(四)裂縫封閉后,待密封膠泥達到一定強度后應進行壓力試漏,檢查密封效果。

(五)灌漿機具、器具在灌漿前應進行檢查,運行正常方可使用。灌漿結束后立即拆除管道并用丙酮沖洗管道和設備。

(六)灌漿結束后用環(huán)氧樹脂膠泥將灌漿處抹平,最后對每一道裂縫表面刷環(huán)氧樹脂水泥漿,確保封閉嚴實,并使其顏色與橋梁混凝土盡量保持一致。

五、結語

通過對新時期下,橋梁混凝土裂縫產生的原因分析,進一步明確了當今橋梁維護的方向,為橋梁的管理以及優(yōu)化完善奠定了堅實基礎,有助于降低橋梁裂縫產生帶來的風險。

參考文獻:

[1]魯百平 橋梁裂縫產生原因淺析 赤峰學院學報(自然科學版)2006(2)

篇(2)

裂縫的產生將直接導致混凝土結構內部鋼筋的腐蝕,對結構物的耐久性產生影響,甚至影響其使用壽命,因此,加強對公路橋涵混凝土構造物裂縫調查、分析裂縫成因并及時予以修補,是橋涵構造物日常養(yǎng)護的重點,也是保證橋涵構造物正常使用年限的重要措施。

1 裂縫形成原因分析

影響混凝土結構開裂的因素是復雜的,涉及到材料使用不當、配合比設計不合理、施工質量低劣、結構設計失誤、運營中超負荷工作以及結構物所處的自然環(huán)境不良等幾項原因。分析裂縫成因根據危害性制定相應的修補處理方式,若不經分析或忽視原因分析就進行裂縫處理,往往會導致修補、加固無效而不得不再次修補及加固。

2 裂縫的主要危害性

裂縫對結構物危害主要表現在對結構強度和耐久性的降低。鋼筋混凝土結構物一旦產生裂縫,對本身會產生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入,會使裂縫部分持續(xù)擴大及劣化,造成使用性能的降低,而導致使用壽命的縮短,甚至會影響結構物的安全性。

2.1對結構強度的影響

結構物裂縫發(fā)生后,其本身的剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,并可能導致結構行為發(fā)生應力重分配,造成進一步的破壞。裂縫嚴重時,可能會使構材掉落而造成危害。

2.2對耐久性能的影響

裂縫對耐久性的影響,最主要的是加速混凝土中性化,使鋼筋腐蝕速度變快,并因漏水、滲水,造成發(fā)霉、滲斑而使得保護層剝落,而縮短結構物的使用年限。

3 裂縫修補技術

修補裂縫的目的在于使結構因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復。對于因承載能力不足所產生的裂縫,單純修補已很不夠,尚需進行補強加固。裂縫修補的根據是裂縫調查、原因分析及危害性評定。

裂縫修補方法主要有表面修補法,灌漿封堵法,結構加固法,混凝土置換法,電化學防護法等。目前根據裂縫部位及裂縫大小主要使用表面修補法、灌漿法、結構加固法。

3.1表面處理法

表面處理法是針對小于0.15mm的微細裂縫,采用環(huán)氧類封縫膠,涂刷于裂縫表面,達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單,但膠體無法深入到裂縫內部。在表面防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼碳纖維布等措施。

表面處理法的施工要點是,先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛,清除表面附著污物,用水沖洗干凈,干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處,涂覆應均勻,不得有氣泡。

3.2灌漿法

灌漿法是指施加一定的壓力,將封縫膠灌入結構物內部裂縫深部,以達到封閉裂縫,恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的。適用于裂縫寬度較大、深度較深的裂縫修補,尤其是受力裂縫的修補。主要施工程序如下

3.2.1埋設灌漿嘴

對于細而淺的裂縫,可用鋼絲刷沿縫進行表面刷毛和清潔處理,然后騎縫用環(huán)氧膠泥粘貼灌漿嘴;對于寬而深的裂縫,宜沿縫開鑿“V”槽,然后騎槽粘埋灌漿嘴;對于大體積混凝土結構上的很深裂縫,應騎縫鉆孔或斜向鉆孔至裂縫深部,然后在孔內埋設灌漿管。灌漿盒、灌漿嘴及灌漿管設于裂縫交叉處、較寬處、端部及裂縫貫穿處等部位。

3.2.2封縫

封縫目的在于使裂縫形成一個密閉的空間。對于不鑿槽裂縫可用環(huán)氧膠泥封縫,先沿裂縫刷一道環(huán)氧樹脂基液,后抹一層環(huán)氧膠泥。對于鑿“V”型槽裂縫,可用水泥砂漿封縫,為加強砂漿與界面的粘著力,應先于槽面上刷一層環(huán)氧樹脂漿液,然后才嵌填水泥砂漿。

3.2.3密封檢查

為保證密閉縫體的密閉性及承受灌漿壓力作用,應對封縫密封效果進行檢查。辦法是,待封縫膠泥或水泥砂漿固化后,沿縫涂一層肥皂水,并從灌漿嘴向縫中通入壓縮空氣,若無冒泡現象,表示密封效果良好,否則應予修補。

3.2.4配制漿液

灌漿材料要求粘結力強,可灌性好,目前長使用的是環(huán)氧樹脂類膠液;膠液根據不同情況進行混合調制,稠度過大往往會使注膠的壓力也大,粘稠度大影響注膠效果,持壓時間也大影響施工進度。因此膠液的配置要結合實際情況靈活掌握。

3.2.5灌漿

啟灌之前,先接通管道,打開灌漿嘴上氣閥,用氣壓為0.2Mpa以上的壓縮空氣將管道及裂縫吹干凈。灌漿順序自下而上,由一端向另一端依次連續(xù)進行。灌漿壓力以0.2~0.4Mpa為宜,壓力逐漸升高,防止驟然加壓對管道造成破壞。

3.2.6封口

灌漿后待縫內漿液初凝而不外流時,可拆除灌漿嘴,用環(huán)氧膠泥對灌漿孔進行封口抹平。進行灌漿封閉的縫要進行抽樣開孔檢查,以保證灌漿封閉質量。

3.2.7灌漿質量檢查

灌漿密實情況,一般可采用鉆芯法取樣檢查漿體的外觀質量,測試漿體的力學性能。

3.3結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。其中粘貼鋼板包括:注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環(huán)氧樹脂,同時排出空隙中的空氣,由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實,這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2厚的環(huán)氧樹脂,然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環(huán)氧樹脂被擠出,粘貼面之間的空氣也被排出,用這種方法幾乎不會殘留氣泡,粘結效果也好,此法適用于混凝土表面平整的場合。

3.4混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換人新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.5電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)。鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。

4 預防和減少混凝土裂縫產生的措施

雖然現在混凝土裂縫修補的方法越來越多,效果也越來越好,但還是要在混凝土設計、施工、運營中做到以預防為主。設計單位應根據預測的運營情況、結構物所處的環(huán)境設計出相符合使用要求的結構形式;混凝土施工中溫度控制要有具體要求,確定外加劑的品種和摻量,確保混凝土收縮與膨脹相抵消;混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式;混凝土振搗要密實,拆模后須及時養(yǎng)護;施工過程中還應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振;混凝土結構物運營過程中應避免超負荷工作,根據混凝土所處的環(huán)境還應做好混凝土防腐保護工作。

公路橋涵混凝土結構裂縫形式多樣,裂縫成因復雜,只有在全面調查、認真分析之后,結合實際情況,制定出經濟、可行高效的的修補方案,精心組織施工,方能確保裂縫修補成功、保證結構耐久性及安全性。

篇(3)

裂縫的產生將直接導致混凝土結構內部鋼筋的腐蝕,對結構物的耐久性產生影響,甚至影響其使用壽命,因此,加強對公路橋涵混凝土構造物裂縫調查、分析裂縫成因并及時予以修補,是橋涵構造物日常養(yǎng)護的重點,也是保證橋涵構造物正常使用年限的重要措施。

1.裂縫形成原因分析

影響混凝土結構開裂的因素是復雜的,涉及到材料使用不當、配合比設計不合理、施工質量低劣、結構設計失誤、運營中超負荷工作以及結構物所處的自然環(huán)境不良等幾項原因。分析裂縫成因根據危害性制定相應的修補處理方式,若不經分析或忽視原因分析就進行裂縫處理,往往會導致修補、加固無效而不得不再次修補及加固。

2.裂縫的主要危害性

裂縫對結構物危害主要表現在對結構強度和耐久性的降低。鋼筋混凝土結構物一旦產生裂縫,對本身會產生安全上及使用上的影響。外部環(huán)境的有害成分侵入,會使裂縫部分持續(xù)擴大及劣化,造成使用性能的降低,而導致使用壽命的縮短,甚至會影響結構物的安全性。

2.1對結構強度的影響

結構物裂縫發(fā)生后,其本身的剛性、剪力強度、拉力強度、抗彎強度都會降低,并可能導致結構行為發(fā)生應力重分配,造成進一步的破壞。裂縫嚴重時,可能會使構材掉落而造成危害。

2.2對耐久性能的影晌

裂縫對耐久性的影響,最主要的是加速混凝土中性化,使鋼筋腐蝕速度變快,并因漏水、滲水,造成發(fā)霉、滲斑而使得保護層剝落,而縮短結構物的使用年限。

3.裂縫修補技術

修補裂縫的目的在于使結構因開裂而降低的功能和耐久性得以恢復。對于因承載能力不足所產生的裂縫,單純修補已很不夠,尚需進行補強加固。裂縫修補的根據是裂縫調查、原因分析及危害性評定。

裂縫修補方法主要有表面修補法,灌漿封堵法,結構加固法,混凝土置換法,電化學防護法等。目前根據裂縫部位及裂縫大小主要使用表面修補法、灌漿法、結構加固法。

3.1表面處理法

表面處理法是針對小于0.15mm的微細裂縫,采用環(huán)氧類封縫膠,涂刷于裂縫表面,達到恢復其防水性及耐久性的一種常用裂縫修補方法。該法施工簡單,但膠體無法深入到裂縫內部。在表面防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼碳纖維布等措施。

表面處理法的施工要點是,先用鋼絲刷將混凝土表面刷毛,清除表面附著污物,用水沖洗干凈,干燥后再用封縫膠涂抹于混凝土表面缺損處,涂覆應均勻,不得有氣泡。

3.2灌漿法

灌漿法是指施加一定的壓力,將封縫膠灌入結構物內部裂縫深部,以達到封閉裂縫,恢復結構整體性、耐久性及防水性的目的。適用于裂縫寬度較大、深度較深的裂縫修補,尤其是受力裂縫的修補。主要施工程序如下

3.2.1埋設灌漿嘴

對于細而淺的裂縫,可用鋼絲刷沿縫進行表面刷毛和清潔處理,然后騎縫用環(huán)氧膠泥粘貼灌漿嘴:對于寬而深的裂縫,宜沿縫開鑿“V”槽,然后騎槽粘埋灌漿嘴;對于大體積混凝土結構上的很深裂縫,應騎縫鉆孔或斜向鉆孔至裂縫深部,然后在孔內埋設灌漿管。灌漿盒、灌漿嘴及灌漿管設于裂縫交叉處、較寬處、端部及裂縫貫穿處等部位。

3.2.2封縫

封縫目的在于使裂縫形成一個密閉的空間。對于不鑿槽裂縫可用環(huán)氧膠泥封縫,先沿裂縫刷一道環(huán)氧樹脂基液,后抹一層環(huán)氧膠泥。對于鑿“V”型槽裂縫,可用水泥砂漿封縫,為加強砂漿與界面的粘著力,應先于槽面上刷一層環(huán)氧樹脂漿液,然后才嵌填水泥砂漿。

3.2.3密封檢查

為保證密閉縫體的密閉性及承受灌漿壓力作用,應對封縫密封效果進行檢查。辦法是,待封縫膠泥或水泥砂漿固化后,沿縫涂一層肥皂水,并從灌漿嘴向縫中通入壓縮空氣,若無冒泡現象,表示密封效果良好,否則應予修補。

3.2.4配制漿液

灌漿材料要求粘結力強,可灌性好,目前長使用的是環(huán)氧樹脂類膠液;膠液根據不同情況進行混合調制,稠度過大往往會使注膠的壓力也大,粘稠度大影響注膠效果,持壓時間也大影響施工進度。因此膠液的配置要結合實際情況靈活掌握。

3.2.5灌漿

啟灌之前,先接通管道,打開灌漿嘴上氣閥,用氣壓為0.2Mpa以上的壓縮空氣將管道及裂縫吹干凈。灌漿順序自下而上,由一端向另一端依次連續(xù)進行。灌漿壓力以0.2~0.4Mpa為宜,壓力逐漸升高,防止驟然加壓對管道造成破壞。

3.2.6封口

灌漿后待縫內漿液初凝而不外流時,可拆除灌漿嘴,用環(huán)氧膠泥對灌漿孔進行封口抹平。進行灌漿封閉的縫要進行抽樣開孔檢查,以保證灌漿封閉質量。

3.2.7灌漿質量檢查

灌漿密實情況,一般可采用鉆芯法取樣檢查漿體的外觀質量,測試漿體的力學性能。

3.3結構加固法

當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積、粘貼鋼板加固、粘貼碳纖維布、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。其中粘貼鋼板包括:注入法粘貼鋼板和壓粘法粘貼鋼板。注入法粘貼鋼板這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙,并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周,而后從注入口注入環(huán)氧樹脂,同時排出空隙中的空氣,由于是從一方注入因而容易殘留氣泡,施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實,這種施工法雖然費時,但即使混凝土表面不平整也可進行施工。壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2mm厚的環(huán)氧樹脂,然后利用巳固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上,隨著環(huán)氧樹脂被擠出,粘貼面之間的空氣也被排出,用這種方法幾乎不會殘留氣泡,粘結效果也好,此法適用于混凝土表面平整的場合。

3.4混凝土置換法

混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一 種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換人新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

3.5電化學防護法

電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)。鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。

4.預防和減少混凝土裂縫產生的措施

雖然現在混凝土裂縫修補的方法越來越多,效果也越來越好,但還是要在混凝土設計、施工、運營中做到以預防為主。設計單位應根據預測的運營情況、結構物所處的環(huán)境設計出相符合使用要求的結構形式;混凝土施工中溫度控制要有具體要求,確定外加劑的品種和摻量,確?;炷潦湛s與膨脹相抵消;混凝土配合比控制要求嚴格,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式;混凝土振搗要密實,拆模后須及時養(yǎng)護;施工過程中還應經常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實情況,不能漏振、過振;混凝土結構物運營過程中應避免超負荷工作,根據混凝土所處的環(huán)境還應做好混凝土防腐保護工作。

結束語;

公路橋涵混凝土結構裂縫形式多樣,裂縫成因復雜,只有在全面調查、認真分析之后,結合實際情況,制定出經濟、可行高效的的修補方案,精心組織施工,方能確保裂縫修補成功、保證結構耐久性及安全性。

篇(4)

近年來,我國市政交通基礎建設得到迅猛發(fā)展,各地興建了大量的混凝土橋梁。在市政橋梁建造和使用過程中,有關因出現裂縫而影響工程質量甚至導橋梁垮塌的報道屢見不鮮。混凝土開裂可以說是“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經常困擾著橋梁工程。其實,如果采取一定的設計和施工措施,很多裂縫是可以克服和控制的。為了進一步加強對市政橋梁結構裂縫的認識,盡量避免工程中出現危害較大的裂縫,本文盡可能對市政橋梁結構裂縫的種類和產生的原因作較全面的分析、總結,以方便設計、施工找出控制裂縫的可行辦法,達到防范于未然的作用。

1 市政橋梁結構裂縫問題產生的原因

1. 1 市政橋梁自身應力產生的裂縫

橋梁自身的應力產生裂縫的種類分為橋梁收縮引起的裂縫和溫度差異引起的裂縫兩大類,下面將對其具體分析。第一,橋梁收縮引起的裂縫問題。橋梁的收縮實際上是因為砼在進行凝固的時候內外的收縮不均勻,導致表面上的砼所受到的拉力遠遠超過了抗拉的強度,從而出現了橋梁的裂縫。市政橋梁在施工的過程中,混凝土筑后 4 小時左右時,水泥水化的反應異常激烈和活躍,此時也是分子鏈逐漸產生和形成的關鍵時期。分子鏈形成的時候會出現泌水,這就說明混凝土并沒有完全硬化,這就導致塑性收縮的產生。另外,混凝土硬化以后,混凝土表面的泌水會逐漸蒸發(fā),溫度也會下降,這時候混凝土的體積會減小,所以會出現縮水干縮的情況。

1. 2 溫度差異引起的裂縫問題

溫度差異引起的裂縫實際是砼在水泥的凝固過程中放熱、太陽光的強烈照射、電弧進行焊接時引起的溫度變化,在這些溫度的變化下,能夠引起收縮和膨脹的情況發(fā)生,導致溫度應力超過砼所能承受的強度,從而出現橋梁裂縫。每年的溫度均存在很大的差異,但是溫度的變化一般來說比較緩慢,對橋梁的主要影響是導致其縱向出現位移。橋梁的面板和主要支柱、橋身側面受到太陽的直射后,局部溫度要比其他地方的溫度高得多。這樣就導致橋梁自身受到約束,橋梁被曬的局部拉應力相對較大,這樣就出現了裂縫。

1. 3 橋梁荷載作用下產生的裂縫

荷載裂縫一般是指混凝土橋梁在常規(guī)的動靜狀態(tài)荷載以及橋梁的次應力下產生的裂縫。荷載裂縫主要分為直接應力裂縫和次應力裂縫,直接應力縫就是指橋梁在物體的直接荷載下引起的外部應力產生的裂縫。這種裂縫主要是橋梁表面的荷載超過了它所能承受的應力。次應力裂縫是指橋梁在外部荷載的基礎上所引發(fā)的次生應力所產生的裂縫。

2 市政橋梁結構裂縫問題的加固處理

( 1) 市政橋梁裂縫常見的處理方法有三種,即表面封閉修補法、壓力灌漿修補法、填充鋼板法。由于橋梁出現裂縫的原因各種各樣,所以處理裂縫的方法也須根據實際情況來進行判定。表面修補的具體做法是沿著混凝土裂縫的表面鋪上薄膜材料,在施工的時候將混凝土的表面用刷子打毛,將混凝土表面的裂縫填平。也可以采用瀝青進行修補縫合,但是這種方法的漿液很難灌入。表面修補的方法適合運用在裂縫很淺的橋梁上,即橋梁內部并沒出現裂縫,基本穩(wěn)定,為了防止出現更大的裂縫,可以采用表面修補的方法。表面修補法可以采取將混凝土或石灰填充裂縫的方法,也可以在裂縫的表面進行抹灰的方法,這些方法非常簡單,工程不大。但是它能阻止裂縫變大,從而導致橋梁的鋼筋受到侵蝕,出現深層裂縫。壓力灌漿法分為水泥灌漿、石灰灌漿、化學物質灌漿、瀝青灌漿。噴漿修補是一種在經過處理的裂縫表面,噴射一層密實的水泥砂漿保護層,來封閉裂縫的修補方法。噴漿前,需要把結構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。水泥灌漿適合橋梁的裂縫分布不均勻的情況下使用。石灰灌漿可以通過砼中不同的壓力形成的孔眼將石灰漿灌入橋梁裂縫中。石灰的黏稠度可以根據橋梁裂縫的實際情況進行考慮。化學物質是一種新型的橋梁裂縫修補方法,它主要采用先進的化學材料修補裂縫,可以在很大程度上改變灌漿材料的性能。它的優(yōu)勢在于可以將很細的裂縫進行修補,而且操作非常簡捷,修補的效果非常好?;瘜W灌漿法現在已經在橋梁裂縫的修補方面得到了廣泛的應用。填充鋼板法,就是當鋼筋混凝土構件產生主拉應力裂縫時。可對裂縫先進行處理之后,再在裂縫處粘結鋼板,并用膨脹螺栓對鋼板加壓。鋼板粘合方向應和裂縫方向垂直。

( 2) 梁式結構加固增強技術也是加固技術處理的重要方法之一。梁式橋上部加固可以采用各種不同的方式,主要視橋梁的實際情況,承載能力的減弱程度以及今后的使用要求而異。一般來說,主要采取擴大原結構構件截面,以提高結構的強度和剛度; 以新的結構代替舊的抗力不足的結構; 改變原結構的受力體系,使控制截面變矩的峰值減??; 對原結構施加預應力,改變原結構的受力圖式,以達到提高橋梁剛度和強度的目的。

3 結束語

在市政橋梁的工程中,橋梁產生裂縫問題是很難避免的。不僅僅因為工程施工的原因,更重要的是自身的應力所導致的。雖然目前橋梁結構存在的裂縫問題比較普遍,但是只要在設計和施工中能認識到橋梁結構常規(guī)裂縫機理,同時采取相應的一些橋梁結構裂縫加固處理技術,裂縫問題是可以減少甚至可以避免的。在施工的過程中,充分考慮橋梁的各方面,力求做到減少橋梁裂縫的產生。當橋梁出現淺層的裂縫時,應該積極做好修護工作,避免裂縫的進一步擴大。在市政橋梁結構的設計中,應該進行合理的設計與預防。在原材料的購買上,應該非常慎重,將原材料的質量放在首位。在施工的過程中,應該充分考慮施工的合理性與科學性,注重效率的同時,更應該保質保量,嚴令禁止“豆腐渣”工程。橋梁結構裂縫多種多樣,無論從表面裂縫還是上部結構裂縫或下部結構裂縫均有相應的成熟的加固工藝,在實際運用中應綜合考慮各種因素,充分弄清裂縫形成機理方可針對性的提出加固措施,才能實現橋梁的經濟效益和社會效益。

參考文獻

篇(5)

近來,我國交通事業(yè)迅猛發(fā)展,公路通行能力的逐漸提高,促進了橋梁建設的不斷提高。許多人的頭腦里還存在著“只修不養(yǎng),重建輕養(yǎng)”的傳統(tǒng)觀念,忽視了橋梁的維護與管理工作,使得許多橋梁在使用過程中,由于管養(yǎng)不當,出現各種病害,橋梁的承載力和通行能力大大降低,甚至造成橋梁垮塌的嚴重斷橋事件。建成的橋梁經過長期使用后,內外多種因素會使橋梁的安全度有所下降,有大量的混凝土橋梁不同程度地出現了裂縫現象,橋梁的耐久性及承載能力大大下降,以致影響車輛人員的安全通行。這一問題始終困擾著廣大橋梁工程技術人員。因此,在對橋梁進行科學評估的基礎上,有必要對混凝土橋梁裂縫成因進行分析,以便于采取相應的修補措施。

在橋梁建造和使用過程中,混凝土裂縫經常出現?;炷恋牧芽p是由于混凝土內部應力和外部荷載作用,以及溫度變化等因素作用下形成的。并且有些裂縫在使用荷載或外界物理、化學因素的作用下,不斷擴展,不但會影響混凝土表面的美觀、減小鋼筋的混凝土保護層厚度,而且易引發(fā)混凝土面層剝落,加速鋼筋的銹蝕,降低混凝土的抗凍性及耐久性,嚴重時甚至發(fā)生垮塌事故,所以必須加以控制。筆者根據多年的橋梁施工、管理經驗,談談有關橋梁混凝土裂縫出現的原因、預防措施和處理方法,可供橋梁工程技術人員參考。

一、裂縫形成的原因

1.設計方面

1)設計因素考慮不周。箱梁的腹板過薄,箱梁與箱梁之間未設橫隔板或者設置橫隔板數遠遠不夠,致使整體性較差,單梁受力對梁體造成嚴重的病害。2)設計計算出現錯誤。由于荷載考慮不周,計算錯誤等,配筋不足,形成裂縫。

2.施工方面

1) 地基基礎變形。由于基礎豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產生附加應力,超出混凝土結構的抗拉能力,導致結構出現裂縫。2)施工方案選擇不當。如混凝土配合比控制不嚴,計量出現偏差,坍落度控制不利,在混凝土澆筑時側模板不牢靠,模板走形或模板間隙不嚴密,澆筑時漏漿嚴重,混凝土表面呈現蜂窩麻面。

3.維護管理方面

1)長期超負荷運營。大件車、集裝車、超重車的出現加重了橋梁的負荷,加快了橋梁損壞的進程。另外車輛超重、超載超限現象已較嚴重。使得橋梁長期處于超負荷工作狀態(tài) 2) 大自然風、霜、雨、雪的侵蝕,環(huán)境污染的日益加重,造成橋梁的自身老化、破損,使得橋梁“壽命”縮短。3)養(yǎng)護不當產生的裂縫。冗陷、空洞、裂縫等毛病在日常養(yǎng)護中沒有及時修補,造成混凝土剝落、鋼筋外露銹蝕。

二、混凝土裂縫的修補方法

裂縫產生了,解決它的方法自然而然也隨之產生。隨著施工經驗的發(fā)展,現在混凝土裂縫修補的方法有很多:如表面修補法、灌漿嵌縫封堵法、結構加固法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法等等,其中灌漿嵌縫封堵法又可分為壓力注漿法、開槽填補法和涂膜封閉法三種。

1.低壓注漿法適用于寬度為0.2~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—粘貼注漿和封閉裂縫—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

2. 開槽填補法適用于結構允許開槽而寬度較大但數量不多的裂縫,如墩臺或路面混凝土的裂縫。工序為:開槽—涂刷界面處理漿—壓抹聚合物砂漿—養(yǎng)護。

3.涂膜封閉法適用于寬度小于0.2mm的微細裂縫的修補,也可用于混凝土外表面的裝飾和防水處理,以及防止混凝土保護層的炭化和有害離子對混凝土的腐蝕。工序為:清掃—刮膩子—涂刷底層涂料—涂刷主層涂料—涂罩面層。

混凝土表面裂縫、氣孔和缺陷先用膩子(混凝土修補膠:粉料=1:1.8~2.0)填充補平,待干后用砂布磨平,再進行底層涂刷(混凝土修補膠:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通過鐵窗紗過濾,除去雜質和團塊。主層涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且兩次涂刷方向最好是相互垂直。

這三種方法可以單獨使用,也可以同時使用。如橋梁裂縫的修補可先注漿,在涂膜封閉;而對于路面、墩臺的粗大裂縫則采用開槽填補發(fā)為宜;為了防止鋼筋銹蝕,混凝土受到有害離子的腐蝕,則可以采用涂膜防水處理。

三、幾點體會

1.各種裂縫處理依據裂縫產生部位情況等分別對其進行處理:不影響結構正常使用的裂縫,處理時只是將裂縫填塞修補,防止水浸入及腐蝕入對鋼筋產生進一步銹蝕;裂縫在.2mm~0.5 mm時不再擴展,用封縫膠封堵;裂縫在0.5 mm~1.5 mm時(或更寬的裂縫),用注膠封縫處理(封縫膠及注入膠液,有專門生產的科研機構,目前常用北京出的TCL系列修補劑)。

2.凡因為荷載作用產生的裂縫,應該采取合理的計算模型、限制施工機具的堆放、限制超過設計荷載的重型車輛過橋等方法避免。此類裂縫或正在發(fā)展的裂縫,建議使用粘貼碳纖維布或錨粘鋼板處理。但不論用哪種方法,均需對原裂縫進行注膠封縫處理,不應出現只在裂縫外涂色,內部裂縫依舊的情況。

3.養(yǎng)護管理期間應對混凝土橋梁的裂縫病害及時檢測,詳細記錄裂縫位置數量類型、分析原因、跟蹤觀察裂縫發(fā)展趨勢,正確判定裂縫劣化程度。

4. 在運營管理過程中,進一步加強巡查和管理,及時發(fā)現和處理問題,也是相當重要的一個環(huán)節(jié)。比如,強化橋梁技術人員的培訓,增添橋梁檢查、檢測儀器設備,確保橋梁安全正常的使用。

目前,學術界對混凝土橋梁裂縫的原因有不同的觀點,只有通過正確的橋梁結構檢查,加上及時準確的分析、判斷結構的病害,采取正確的措施和方法,才是保持橋梁結構使用功能和壽命的重要手段。只有搞清楚了裂縫的機理,才能對癥下藥。所以,我們一定要要積極貫徹“建養(yǎng)并重”的方針,將橋梁的檢測、檢查、維修與養(yǎng)護、加固與改造工作列入議事日程。我相信只要施工人員本著一顆認真負責的心,嚴格按規(guī)定要求施工,嚴把質量關。就必定能防患于未來,盡可能地降低混凝土橋梁裂縫的出現。

篇(6)

Abstract: the bridge construction often appears in concrete cracks, the serious influence the service life of the bridge. To ensure the quality of bridge, in construction, must according to the construction requirements, control the temperature, cracks should be comprehensive analysis after the cause of the tear, time and take effective measures. This paper, from the load, temperature and material of concrete crack to the analysis of the causes of, and puts forward the control and repair measures.

Keywords: bridge construction; Concrete crack; Reason; measures

中圖分類號:U445文獻標識碼:A 文章編號:

混凝土是橋梁建筑結構的重要組成部分,其質量好壞直接關系到橋梁的安全和使用壽命。目前填充橋梁存在多種橋梁開裂現象,為了杜絕和防止這種現象的發(fā)生,除了要對施工進行有效管理外,還要在設計和施工等階段采取有效措施來進行有效預防和解決。本文通過對填充墻橋梁開裂的原因的原因進行分析,探討了各種橋梁開裂現象,并提出相應解決策略。在施工中,由于受外界因素及施工質量影響,混凝土的強度和耐久性會大大削弱,導致裂縫出現。如果不采取有效的修補措施,定會對橋梁使用造成負面影響,關鍵部位出現裂縫甚至會危及橋梁結構,導致混凝土碳化嚴重,鋼筋保護層脫落,腐蝕,從而引發(fā)橋梁垮塌等惡性事故。為了避免這一局面的發(fā)生,施工人員必須嚴格按設計規(guī)范,采取有效的控制手段,確?;炷两Y構的正常使用。

一、裂縫的種類和成因

1、橋梁設計構造和施工不當造成裂縫

對于設計構造和施工不當造成的橋梁開裂現象主要由以下幾方面原因造成:第一,選用的磚塊的外形尺寸不規(guī)范或者磚塊的砌筑規(guī)格與橋梁的尺寸不相匹配時,橋梁難以被完全填滿,使得橋梁和框架結構的梁板柱之間存在太大的空隙而開裂。第二,如果應力集中區(qū)等部位沒有采取有效的拉結等加強措施時,容易導致橋梁因為撞擊振動而開裂。第三,磚塊的養(yǎng)護齡期不能達到要求的28天,或者在陰雨天的時候進行砌墻,這樣都會使砌磚的過大收縮變形而導致橋梁開裂。第四,設計和施工的時候未能考慮頂層氣體的砂漿強度,將橋梁砂漿強度盡量降到最低。據相關檢測鑒定結果顯示,頂層砌筑砂漿強度應該采用M2.5,而實際施工卻未達到M1.0,導致屋面熱脹引起推力而使橋梁開裂。

2、凝土砌塊和混凝土砌塊產生收縮

凝土砌塊和混凝土砌塊是兩種含水的硅酸鹽制品,其產生是一個水分減少的過程。一方面,這兩種磚塊都經過帶水的養(yǎng)護,從含水量較高逐漸降低到含水量平衡,并隨著水分的減少而出現制品的收縮。另一方面,水化硅酸鹽是一種不穩(wěn)定的熱力學物質,與空氣中的二氧化碳發(fā)生接觸能進行碳化反映,釋放出水化產物中的水,也造成了制品的收縮。新型橋梁的砌筑用這兩種磚塊,容易在使用過程中產生收縮現象,使橋梁的兩端都受到約束,造成橋梁的收縮。于是,橋梁內部就會產生拉應力,并且呈現兩邊拉應力小,中間拉應力大的現象。當橋梁和柱子之間的連接強度大于橋梁材料的抗拉強度時,橋梁的中間位置就會出現裂縫;反之,當橋梁和柱子之間的連接強度小于橋梁材料的抗拉強度時,橋梁的邊界處就會出現裂縫。

二、混凝土裂縫的防治措施

(一)、建立健全橋梁混凝土施工操作管理流程

要想有效的防治混凝土裂縫產生,首先要建立健全橋梁混凝土施工操作管理流程,在工人中加強施工操作管理流程教育,樹立嚴格按橋梁混凝土施工操作管理流程的施工思想意識,堅決抵制形式主義,要進度不要質量的錯誤思想。從主觀上重視并做到認真執(zhí)行管理流程,將大大降低裂縫產生的機率。

(二)、嚴把材料關

其次,有效消除效消除橋梁施工中混凝土裂縫產生,應選擇合適的材料并把好質量。采購時要根據橋梁建筑的地質條件和環(huán)境特點,選擇適合橋梁澆筑的材料,并嚴格按照材料質量檢驗程序,確保材料質量合格。舉例說明:在施工中可采取選擇低熱礦渣水泥和硅酸鹽水泥、減小水泥細度、摻加粉煤灰等方法來降低水化熱。在施工選料時,細骨料要采用級配良好的中粗砂和中砂,潔凈的中粗砂最好,粗骨料選擇時要以粒徑大為好。也可以通過在水泥中適當添加添加劑,改善混凝土的特性。如添加減水劑可提高混凝土強度,改善其和易性;添加引氣劑可以提高混凝土持久性,改善其可泵性;添加緩凝劑延緩凝土放熱峰值出現時間等,通過以上嚴把材料關及采用材料合理配比,可有效消除混凝土橋梁的裂縫產生。

(三)采用科學的施工方法

最后,有效消除橋梁施工中混凝土裂縫產生要采用科學的施工方法。第一,拌制時,要科學計算用料,準確下料,控制出級口溫度。第二,澆筑及拆除模板時,要嚴格控制時間,確保澆筑質量。第三,采取合理措施,做好表層隔熱保護工作。第四,通水、冷卻要科學、合理。第五,合理安排養(yǎng)護時間、做好施工保養(yǎng)工作。

三、 裂縫修補

(一) 表面修補

表面修補是混凝土裂縫修補最常見的方法。通常用于修補表面及深度裂縫,一般不會影響橋梁結構的承載力。修補裂縫時,一般是將混凝土表面涂抹水泥漿,以起到修補裂縫的目的。也可以選用環(huán)氧膠泥對混凝土表面進行涂抹,如需要做防腐處理,則可以在涂漿后做刷漆處理。但僅僅表面涂抹水泥漿,無法消除因拉應力的存在而可能引發(fā)的混凝土再次開裂現象,因此可將玻璃纖維布置于裂縫上,使其與水泥漿粘附為一體,從而可有效預防混凝土裂縫的再次開裂。

(二) 灌漿法

當混凝土裂縫嚴重影到響橋梁結構或橋梁有防滲等技術要求時,單純的表面修補已經不能滿足要求,此時可采取灌漿修補裂縫法。簡單的說就是通過真空壓力設備將漿質材料直接壓進橋梁裂縫,漿質材料硬化后與混凝土合為一體,組成整體結構,從而達到密封裂縫的效果。按裂縫的嚴重程度從輕到重,漿質材料可選用水泥漿、環(huán)氧聚合物、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。

(三) 嵌縫法

嵌縫法是裂縫修補方法中非常有效的方法。所謂嵌縫法,即在混凝土的裂縫處開槽,在開好的槽內填充止水材料,這樣既可對裂縫進行封堵,又有利于裂縫外觀的平整。

結論:

對于目前來說,混凝土裂縫是橋梁施工中最常見的問題。然而,裂縫的產生對橋梁壽命的影響也是巨大的。在施工中,必須全面分析裂縫產生機理,控制施工溫度,對于產生的裂縫必須采取積極有效的措施,這樣才能確保橋梁質量。

作者簡介:宋有志(1965-),男,漢族,籍貫:甘肅永昌人,單位:新疆天山水泥股份有限公司,學歷:大專,職稱:工程師,研究方向:水泥工藝

參考文獻:

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篇(7)

前言

改革開放后道橋建設行業(yè)對橋梁有了更加深入和研究和時間,并在各地留下了各種類型的橋梁,成為歷史和橋梁的鑒證。進入新的世紀,科技和經濟得到了飛速地發(fā)展,各種大型橋梁、多功能型橋梁出現在人們關注的范圍內,在更好地實現交通和交流功能的同時,也成為各地地標性建筑,發(fā)揮著各種作用和價值。當前橋梁施工中混凝土項目因為材料性質、施工技術、內外環(huán)境、管理方式等原因出現了裂縫問題,產生裂縫的橋梁不僅在結構上存在性能和安全上的隱患,更會在功能實現和外觀上對橋梁帶來負面影響,成為橋梁建設和發(fā)展的負擔。防范橋梁工程混凝土部位的裂縫應該在詳細了解和認真分析橋梁施工混凝土項目實際的基礎上,展開對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上,分析出產生混凝土橋梁產生裂縫的內外原因,形成橋梁施工中對裂縫預防的施工方法,總結出實際工作中對橋梁混凝土裂縫處理的技術要點,在技術的角度,從實際施工出發(fā),形成控制橋梁混凝土裂縫的經驗和指導體系,有效規(guī)范和指導橋梁混凝土施工實際,使橋梁更好地發(fā)揮出設計的功能,有效地支撐經濟和社會的發(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

根據經驗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力過大而產生的裂縫;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的混凝土裂縫;三是,技術性裂縫,因為橋梁混凝土施工中因材料、工藝不當而產生的技術原因裂縫。

1.2 產生橋梁混凝土裂縫的原因

首先,橋梁設計階段會因為設計的不合理和計算的失誤,產生設計上的失誤,在實際施工中導致橋梁混凝土裂縫的產生。其次,施工中如果不按照設計圖紙施工,也會產生橋梁混凝土裂縫。其三,橋梁工程施工階段,由于材料、工藝等原因會造成橋梁混凝土出現形變力裂縫和技術性裂縫。最后,橋梁運行時期,因荷載過大、交通事故、環(huán)境影響產生荷載裂縫、沉降裂縫和外力裂縫。

1.3 橋梁混凝土裂縫的危害

橋梁混凝土裂縫會引起橋梁內部鋼筋的銹蝕,降低了橋梁的強度,影響了橋梁的功能。橋梁混凝土裂縫會對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)化橋梁施工設計方案

優(yōu)化措施的主要做法就是對于相關的計算進行嚴格的控制,可以適當的改善配筋,設計一些防裂筋、溫度筋、抗裂筋等配筋來防止混凝土產生裂縫。

2.2 合理進行橋梁施工

橋梁施工的過程中一定要注意混凝土的結構立模、澆筑等過程必須合理,以防止由于施工的原因產生混凝土的裂縫。在布置相關的模板和支架時強度一定要保證,這樣可以有效的防止沉降的原因產生的裂縫,而在混凝土的澆筑時一定要注意必須嚴格按照相關的澆筑規(guī)范進行。

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、高標號的優(yōu)質水泥和吸水率小,收縮性較低的優(yōu)質骨料,對于骨料還應該控制其含有的云母和有機質等物質的含量,以盡量降低其收縮性。

3 橋梁混凝土裂縫的技術處理

3.1 橋梁表面的修補

對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方法,經常適用于對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,在防護了混凝土裂縫的同時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、嵌縫封堵法進行修補

灌漿、嵌縫封堵法和表面修補正好相反,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生巨大壓力的設備將膠結合等用于修補的材料壓入混凝土的裂縫之中,而壓入的膠結材料由于具有很強的粘性,在風干之后會與混凝土凝結在一起,有效的治理了混凝土的裂縫。

3.3 混凝土置換法進行修補

當橋梁混凝土結構的裂縫嚴重到無法用灌漿、嵌縫封堵法進行修補時,就可以考慮用混凝土置換的方法,凝土置換法的主要內容和關鍵環(huán)節(jié)就是替換掉已經損壞的混凝土,換上新的混凝土或者其他的替代品,此方法對于嚴重損壞的橋梁的混凝土是一種最有效的方法,值得推廣和應用。

4 結語

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“從設計,到竣工”的技術路線,以技術的設計提高橋梁混凝土抵御裂縫的能力,以技術的手段劃分橋梁混凝土裂縫的種類,以技術的探究發(fā)現橋梁混凝土裂縫產生的原因,以技術的措施強化橋梁混凝土項目施工,確保橋梁混凝土裂縫的方式,以技術的對策處理橋梁混凝土裂縫。總之,技術要貫穿和控制橋梁施工的每一個關鍵環(huán)節(jié),這樣才能把橋梁施工中混凝土裂縫產生的概率降低到最低,形成對橋梁施工質量的根本保證?;炷亮芽p的產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一步開發(fā)和豐富,以便發(fā)展橋梁混凝土裂縫預防和處理的技術體系。

參考文獻:

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中圖分類號: K928 文獻標識碼: A

引言

公路橋梁是我國的基礎通樞紐,是維持我國的經濟持續(xù)健康發(fā)展的重要的生命線。隨著我國的橋梁工程項目不斷增多,在建設的規(guī)模上也不斷擴大,在橋梁工程的質量方面也就提出了更新、更高的要求。

一、橋梁施工中裂縫出現的主要原因

1、混凝土沉降的因素

混凝土會由于重力的因素,使得混凝土中一些較重的顆粒石子下沉,而水泥漿會出現上浮的現象,一些模板和鋼筋會對顆粒的下沉有一定的約束,使得混凝土內部不平衡,就會形成裂縫。在混凝土強度增長過程中或未達到設計使用狀態(tài)時,混凝土的支撐結構若出現一些不同程度的上升、下沉或水平方向的偏移,就會在混凝土內部出現附加應力,當附加應力大于混凝土的抗拉強度時,就會出現裂縫,從而影響工程質量和進度。

2、溫度造成的裂縫

現階段橋梁所使用的材料為鋼筋混凝土材料,而混凝土的材料特性之一是溫度傳導速度慢,而混凝土在構建的過程中,外界溫度發(fā)生變化時會發(fā)生熱脹冷縮,引起變形,而內外溫度變化的不協(xié)調會導致混凝土內外變形不一致,進而在結構內部產生一定的拉力。當混凝土構件中的拉力值超過了混凝土材料本身所具有的抗拉強度時, 就會導致橋梁產生裂縫。由于溫度原因所導致的橋梁裂縫,區(qū)別于其他裂縫最為主要的一個特征是其會因為溫度的高低進行擴張或合并。導致溫度產生變化的原因主要包括以下兩個方面。

(1) 材料內部水化熱的施放

在進行道路橋梁的施工時,混凝土澆筑厚度超過了2.0m時,因為混凝土中水泥在澆筑的過程中會進行水化放熱,其內部溫度就會升高,而外部溫度遠遠低于內部,這就造成了內外溫度差,從而導致道路橋梁的表面因溫度應力差出現裂縫。

(2) 外界溫度變化

如在進行蒸汽養(yǎng)護時,由于混凝土在蒸汽養(yǎng)護時溫度非常高,而一旦蒸汽養(yǎng)護停止了一段時間,冬天寒冷的空氣就會導致混凝土溫度驟然下降,形成內外溫差,從而容易造成裂縫。

3、施工材料質量問題引起的橋梁裂縫

施工材料的質量直接決定著橋梁的建設質量,不合格的施工材料會直接影響橋梁的正常使用?;炷林饕怯伤?、沙子、石子、摻合料和外加劑拌合而成的,作為橋梁施工最主要的原材料,如果混凝土的質量不過關,將會給橋梁施工帶來巨大的安全隱患。比方說,作為混凝土的組成材料之一,沙子的質量至關重要,不同的質量等級,與之對應的水泥和拌合水用量的多少也會不同,混凝土的強度和收縮抗壓能力都會受到影響,如果在施工中使用粒徑過小的不符合標準的特細沙,在橋梁在施工過程中就會出現大量的裂縫,對整個橋梁的施工質量造成影響。另外礦石中云母的含量也會對水泥和骨料的粘結力產生一定的影響,混凝土的強度也會因此受到一定程度的影響。

二、防止橋梁施工中裂縫出現的措施

1、改善混凝土的日常養(yǎng)護

做好混凝土日常的養(yǎng)護工作對于維持橋梁質量是至關重要的,隨著橋梁使用年限的增長或是溫度的急劇變化,橋梁的損壞程度會不斷加深,尤其是混凝土橋面,要及時的對橋面進行檢測,并采取適當的修理措施。在橋梁施工過程中,應該對混凝土維護工作予以重視,及時對混凝土表面進行清理,防止混凝土處于不利的環(huán)境條件下,有效的保護混凝土內部結構,保證工程使用壽命。

2、對溫度進行控制

由于橋梁本身形態(tài)很大,大氣溫度又很難控制,因此大氣溫度對橋梁溫度的影響很難改變。但是大氣溫度的變化過程比較緩慢,保證混凝土的強度,就可以有效避免裂縫產生,做好溫度監(jiān)測工作,對于氣溫變化較大的情況采取一定的保溫措施即可,例如在氣溫驟降時,為了避免混凝土橋面溫度急劇變化需要進行保溫。對于橋梁溫度的控制主要是在混凝土的澆筑階段,參考混凝土的標準澆筑方法,澆筑的時候合理降低澆筑速度,增加澆筑面積,在混凝土內鋪設冷水管,澆筑過程中用通水的方式維持混凝土結構的溫度相對穩(wěn)定。

3、選擇合適的混凝土材料

在進行水泥的選擇時,要考慮到水泥的水熱化程度,盡量選取水熱化低的水泥材料,并且限制水泥的單位用量,降低混凝土骨料的溫度,采取合理有效的散熱措施,以縮小溫差,有效預防裂縫的生成。橋梁工程所用的粗骨料應是堅硬的碎石子,在不同的橋梁該工程中,根據鋼筋的不同來選取不同粒徑的粗骨料,為了保證粗骨料的質量,在采購時要對粗骨料進行堿活性監(jiān)測。在橋梁工程中,一般選取的細骨料的粒徑小于5毫米,一般采用河沙,不應使用海砂。對于級配高且顆粒中不含其它雜質的粗骨料來說,在使用前也要進行檢驗,確保工程質量。一般使用的拌合水中會含有一些有害物質,如糖類、游離酸類、鹽類等,會影響水泥的硬化,所以需要選擇合適的拌合水。在混凝土澆筑過程中,也可以根據外加劑的特點來選擇合適的外加劑。水泥在混凝土結構中起著重要作用,在橋梁施工過程中要選擇耐久性強,擬合性強的水泥,提高混凝土結構的堅固性。在混凝土配合比配制時,要考慮到影響混凝土結構的各種因素,選擇合適的配合比,降低出現裂縫的幾率。

4、做好裂縫修補工作

(1)做好不同裂縫狀態(tài)下的修補工作

根據實際的裂縫狀況,裂縫修補可分為活動與靜止裂縫修補兩種,其中,靜止裂縫的修補辦法為:裂縫寬度在0.3mm以內時,對于混凝土淺層,可使用水泥漿液或者環(huán)氧樹脂漿液進行表面封閉,而對于深層混凝土修補,則可使用低粘度的環(huán)氧樹脂漿液或者甲基丙烯酸脂漿液來澆灌;當裂縫寬度在0.3mm-1mm之間時,可采取環(huán)氧樹脂漿液的方法進行灌注;當裂縫寬度在1.0mm以上時,對裂縫修補之前,要先在裂縫表面位置進行水泥漿界面劑的涂刷,同時,應用微膨脹的水泥砂漿液來修補。而活動裂縫的修補辦法為:為防止裂縫進一步裂開,可采取靜止裂縫的修補法來修補裂縫,當活動裂縫不能用靜止裂縫法來修補時,可對混凝土結構進行限制,防止其變形,并用柔性材料處理裂縫。

(2)表面裂縫修補技術

在混凝土的裂縫修補中,表面裂縫修補是常用的修補技術,主要為表面涂漿,也就是在混凝土的裂縫表面進行水泥漿涂抹。對于一些橋梁工程,為了滿足工程防腐的需求,可用環(huán)氧膠泥來涂抹表面,并在涂漿之后進行刷漆處理?;炷帘砻娴男扪a工作結束后,混凝土有時因應力原因會出現再開裂問題,為了保證混凝土裂縫的修補工作順利完成,可將玻璃纖維布粘附于裂縫表面。

(3)灌漿法與嵌縫法工藝

對于橋梁工程來說,當裂縫危及橋梁結構時,再用表面修補就無法有效彌補裂縫了,這時可采取灌漿法來處理裂縫,灌漿法主要是指把漿質料運用真空壓力設備壓到裂縫當中,當漿質料硬化之后,為防止裂縫,使其具有密封性能,會與混凝土形成穩(wěn)定的結構整體。在裂縫修補技術中,嵌縫法是比較有效的,為有效封堵裂縫,可在裂縫位置開槽,并向槽內進行止水材料填充,這種修補技術可使裂縫外觀更為平滑。

(4)結構加固法與密封檢查

對于道路橋梁來說,有些裂縫不僅影響橋梁外觀,還會影響混凝土的結構性能,使得橋梁使用壽命縮短,為了規(guī)避這種裂縫問題,可運用結構加固的方法加固混凝土,通常結構加固的方法主要包含支點、預應力加固及加大截面面積等,以確?;炷恋募庸萄a強。在裂縫封閉之后,可在裂縫處涂上層肥皂水,由灌漿嘴進行空氣通入,若存在漏氣位置,就對其進行修補,若無漏氣現象就可判斷為合格。而封口完成后,可采取空氣壓縮法來檢查灌漿的密實度,在修補中,一旦發(fā)現問題,就及時進行補救,以確保裂縫修補的有效性,延長橋梁的使用壽命。

結束語

在橋梁施工當中,為了延長橋梁的使用壽命,加強裂縫問題的關注是必要的,其直接影響橋梁整體的施工質量與應用性能。為了有效防控裂縫問題的出現,在設計階段,要做好荷載設計和應力計算工作;在施工階段,應嚴格按照施工圖紙和施工規(guī)范進行施工,亦應加強對混凝土材料及其配合比控制,提升混凝土的施工質量,同時,加強混凝土施工工序與養(yǎng)護的管理和監(jiān)控工作,確保橋梁的整體質量;在使用階段應及時進行混凝土的維護和清理工作,保證使用壽命。針對出現的裂縫問題,要采取合理的裂縫修補工藝進行及時修補,以確保橋梁工程的使用壽命。

參考文獻

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1 案例公路橋梁工程基本概況

某鋼筋混凝土公路橋梁,結構類型是重力式橋墩、橋臺和鋼筋混凝土簡支實心整體現澆板梁,該橋梁落成于1999年,目前橋梁出現總長度3149cm的裂縫,其中超限裂縫總長度為2319cm,裂縫位置處于橋梁的底板、橋臺、邊板、橋面,并伴隨出現滲水現象,經調查分析,將裂縫產生的原因總結為以下幾個方面:

(1)地基基礎變形。公路橋梁工程的地基出現不均勻沉降,使得構件出現約束變形,產生的內部拉應力,遠遠大于混凝土內部抗拉強度,打亂橋梁底板和橋臺內部的承受應力,從而導致底板和橋臺沉降裂縫的出現。案例工程地基基礎的變形,直接牽連到橋梁其他部位結構的穩(wěn)定性,而工程現場的分析結果顯示,以上這些裂縫產生主要是因為在橋梁在設計施工的時候,對工程現場地質的勘察工作不到位,遺漏很多地質方面不確定的因素,譬如軟基因素、地下水因素、降水因素、外來荷載因素等,使得勘察鉆孔之間的距離太大,而橋梁位于丘陵地帶,地基的巖面起伏太大,河溝當中存在軟土地基,使得地基土壓縮性能差異性明顯,這是引發(fā)不均勻沉降的“罪魁禍首”。

(2)鋼筋銹蝕。在對存在鋼筋銹蝕部位的混凝土進行嚴格檢查之后,發(fā)現在混凝土施工的時候,鋼筋附近沒有形成足夠厚的混凝土保護層,在橋梁投入使用之后,外界的氯化物不斷滲透進鋼筋混凝土保護層的間隙當中,不斷銷蝕鋼筋表現的氧化膜,導致鋼筋發(fā)生銹蝕反應,從而出現混凝土開裂和剝落的現象。據推測,如果沒有采取措施進一步防止鋼筋的銹蝕,可能會大范圍產生混凝土膨脹應力,適時將導致橋梁斷裂事故的發(fā)生。

(3)混凝土凍脹。案例公路橋梁工程所在區(qū)域的冬季氣溫低于零攝氏度,邊板位置的混凝土吸水飽和,游離水結成冰,混凝土的體積膨脹了原來體積的9%左右,大大增加了混凝土內部的膨脹力,使得混凝土強度降低。經檢驗,發(fā)現橋梁所使用混凝土的骨料存在諸多空隙,這些空隙具有很強的吸水性,而且雜質含量超標,再加上施工振搗不密實和養(yǎng)護不周等,使得混凝土發(fā)生早期凍壞,形成現有的凍脹裂縫。

2 案例工程混凝土結構裂縫的修補措施

鑒于案例公路橋梁工程混凝土結構存在的裂縫病害,以及綜合這些裂縫產生的原因,筆者將針對性提出裂縫修補的措施,具體內容如下:

2.1 地基基礎變形裂縫修補

為避免工程的不均勻沉降,案例公路橋梁工程在現有巖盤位置重力式樁柱基礎的基礎上,適當加寬基礎的寬度,并對基底的軟土地基進行換填夯實,使得沉降區(qū)域均勻,在換填夯實的過程中,要檢驗不同位置的軟土地基性質,從而更具針對性地采取施工措施,避免換填后地基出現不均勻的現象。同時要考慮基底受到凍脹土的影響,擴大剛性基礎,并將其與現有基礎的結構結合成整體。新建的橋梁地基基礎,需要加強與原有基礎的橫向連接程度,并在允許范圍內提高承載能力,以防止正在發(fā)生的不均勻沉降影響新舊基礎的接縫受力。除此之外,公路橋梁上端位置在地基基礎變形因素的影響下,其整體性發(fā)生變化,要求進一步增強橋面所鋪裝混凝土的剛度水平,必要時進行上部結構的重新設計,但需要綜合考慮基礎不均勻沉降的因素。

2.2 鋼筋銹蝕裂縫修補

在修補鋼筋銹蝕裂縫位置的時候,需要認真檢查裂縫位置的銹蝕情況,分析銹蝕鋼筋是否滲透到混凝土的內部,以及各個部位的銹蝕程度等。在修補裂縫的過程中,需要根據原公路橋梁施工的標準要求,計算鋼筋混凝土保護層需要加厚厚度,以抑制銹蝕裂縫的進一步擴大。其中在進行混凝土保護層施工的時候,要對混凝土的水灰比、密實度等進行嚴格控制,尤其是水灰比,需要根據現場試驗的數據進行調節(jié),除此之外,還需要投加適量的外加劑和阻銹劑,將已經發(fā)生銹蝕鋼筋表面的鐵銹去除,然后將無法恢復原狀的鋼筋和混凝土清除干凈,再行連接斷裂鋼筋和重新澆筑混凝土。在修補完裂縫位置之后,要加強該部位的養(yǎng)護工作,尤其是該部位的堿度、滲水等,如遇惡劣氣候,要覆蓋好修補位置,避免滲水繼續(xù)侵蝕沒有完全凝結的混凝土,從而造成第二次鋼筋銹蝕。

2.3 凍脹裂縫修補

凍脹裂縫主要與橋梁所在區(qū)域氣候因素相關,對凍脹裂縫的修補,需要結合基本的抗凍等級指標,采用合適的施工方法。實例工程的裂縫修補,如果施工時間為冬天,則可利用暖棚施工等方法,減少溫度因素的影響,并在混凝土股當中適當加入不含氯鹽的防凍劑,確保混凝土在低溫和負溫的環(huán)境中也能夠有效凝結硬化。在裂縫修補期間,還要確保橋梁的排水系統(tǒng)正常運行,以免出現積水和滲水,從而影響裂縫的修補效果。總之,凍脹裂縫的修補要重點考慮氣溫的因素,在施工過程中采用儀器檢測氣候的變化情況,以便對工程施工的細節(jié)步驟進行調整,保證實現更好的修補效果。

3 結束語

通過上文的研究,我們可以看出公路橋梁混凝土結構的裂縫病害,對橋梁結構安全具有巨大的威脅性影響,裂縫誘因主要有地基基礎的變形、鋼筋銹蝕和凍脹因素,文章結合裂縫產生的原因,提出相應的裂縫修補措施,案例工程要求適當加寬基礎的寬度,并對基底的軟土地基進行換填夯實,并在補鋼筋銹蝕裂縫位置的時候,需要認真檢查裂縫位置的銹蝕情況,以便針對性修補,至于對凍脹裂縫的修補,需要結合基本的抗凍等級指標,采用合適的施工方法,除此之外,我們還要從施工的角度,探討混凝土裂縫的防控措施,其中包括混凝土攤鋪厚度控制、層間澆筑間隔時間控制、混凝土二次振搗、混凝土保溫養(yǎng)護等措施,需要在以后的施工當中,予以進一步總結和完善。

【參考文獻】

篇(10)

中圖分類號:K928.78 文獻標識碼:A 文章編號:

1 概述

預防性養(yǎng)護在橋梁領域作為一個完整的概念于20世紀80年代提出。預防性養(yǎng)護產生的根本原因是日漸增長的養(yǎng)護費用和公眾對橋梁系統(tǒng)的要求,迫使管理者尋求更具成本效益的管理方式,即用最佳成本效益的養(yǎng)護措施,充分實現公路橋梁的使用功能,并不斷提高其服務水平。預防性養(yǎng)護有別于矯正性養(yǎng)護這一傳統(tǒng)的養(yǎng)護理念,其主要有兩個內涵:一是讓狀態(tài)良好的橋梁保持更長時間,延緩病害的出現;二是在恰當的時機,用最佳的方法對橋梁進行養(yǎng)護,也即在橋梁病害處在萌芽狀態(tài)時,對橋梁采取的一系列有效延緩或阻止其出現嚴重病害的技術。

恰當的預防性養(yǎng)護技術措施將延長橋梁使用周期壽命,降低養(yǎng)護成本,從而促進節(jié)約型交通建設的快速發(fā)展。

2 橋梁預防性養(yǎng)護的必要性

橋梁預防性養(yǎng)護就是通過對橋梁的定期檢測(專項檢測)和經常性檢查,系統(tǒng)掌握橋梁技術狀況,及時發(fā)現缺陷、損壞等異常情況,在橋梁沒有發(fā)生結構性破壞前,為了更好的保持橋梁的良好運營狀態(tài),延緩橋梁未來的破壞,獲取橋梁生命周期內的最大效益,在不增加結構承載能力的前提下,針對橋梁出現或可能出現的病害,在適當時機,采取相應的養(yǎng)護措施,來改善橋梁的總體功能狀況,提升橋梁服務水平。

目前我國雖然加固改建了一部分危橋舊橋,但仍有相當大數量的危橋還在使用中。如何養(yǎng)護管理好現有橋梁,保持橋梁的完好工作狀態(tài),延長其使用壽命,這一問題迫切要求各級公路管理部門及時做好預防性養(yǎng)護,確保橋梁的安全性,減少和預防不安全事故的發(fā)生。

3 橋梁預防性養(yǎng)護的內容

預防性養(yǎng)護是在沒有發(fā)生明顯病害的時候進行的養(yǎng)護,目的就是防止或減緩病害的發(fā)生,達到延長使用壽命的目的。

對已建成的橋梁,其內在因素已經成型,設計施工中的缺陷已經存在,為了達到耐久的目的,就必須針對已經存在的問題可能的發(fā)展趨勢進行預防性養(yǎng)護。

橋梁預防性養(yǎng)護的內容主要包括以下內容:

① 裂縫封閉;② 構件表面防水處理;③ 混凝土缺陷修補。④ 對橋梁易受污染的構件進行日常清理;⑤ 泄水管處防水處理。⑥ 對鋼結構及金屬構件的清潔和油飾。⑦ 對斜拉橋、懸索橋等特殊結構橋梁的錨頭進行維護。

限于篇幅,本文僅對裂縫封閉、混凝土缺陷修補及混凝土構件表面防水處理進行介紹。

3.1 裂縫封閉

根據混凝土裂縫產生的原因主要有以下四種情況:

① 溫度變化引起的裂縫;② 混凝土收縮引起的裂縫;③ 荷載作用引起的裂縫;④ 鋼筋銹蝕引起的裂縫。

對于這些裂縫的處理,目前有以下方法:

混凝土密實性差,裂縫在0.25mm以下可以直接用涂料處理。使用帶有一定延度的聚合物基成膜型彈性涂裝材料直接封閉。這類涂料因具有一定的彈性,當裂縫稍有擴展也不會破壞涂層,其主要作用是防水和抗氧氣和二氧化碳的滲透能力。

水泥基滲透結晶型涂料封閉。這類產品的作用機理是材料中的活性化物質通過載體向混凝土內部滲透,遇水以后在混凝土的孔隙里形成憎水結晶,從而堵塞了孔道和裂縫,可以使裂縫自行彌合。

大于0.25mm的裂縫,可用同類型的膩子處理,然后再涂涂料。當裂縫大于0.8mm且已經不再發(fā)展,可以將裂縫清理干凈后注入補縫膠封閉。

3.2 構件表面防水處理

橋梁構件表面使用防水密封劑和涂裝材料有很多意義。首先,事實證明,影響橋梁混凝土結構的水主要來源于降雨,因此對鋼筋混凝土橋梁進行防水是降低鋼筋銹蝕速度的基本手段。其次,保護密封劑和涂裝材料還可以減少氧氣的滲透,減緩混凝土碳化反應的進程。第三,保護密封劑和涂裝材料能有效地抵御化冰鹽、空氣中的二氧化碳和其它有害化學物質對混凝土結構的侵蝕,延緩各類病害發(fā)生發(fā)展的速度??傊?,采取必要的保護措施對整個結構進行保護,可以長期地解決混凝土的病害問題,有效延長混凝土的使用壽命,延長維修周期,節(jié)省維修成本。

3.3 混凝土缺陷修補

在使用過程中,混凝土受撞擊或由于鋼筋銹脹會產生缺損,受到水損害后更會發(fā)生腐蝕現象,這就需要及時修補,否則將引起更大的病害,影響橋梁使用壽命。修復用混凝土與原混凝土如何結合好是修復質量的關鍵,新補的混凝土與原混凝土收縮不一致會造成結合不良,起不到修復的作用。因此需要用無收縮結合牢固的混凝土。

⑴ 無收縮水泥加固料:是一種高強、早強、免振、自密實、高流態(tài)的水泥基復合材料,具有很強的粘結性、耐久性、抗?jié)B性及力學強度。加固料硬化后,均勻密實,強度高。體積穩(wěn)定,密實度好,不收縮,不產生裂縫,可抵御惡劣環(huán)境和腐蝕性介質的侵蝕破壞,大大延長混凝土結構的使用壽命。

⑵ 聚合物水泥復合補強砂漿:是近年來興起的一種新型多功能的水泥基復合材料。它是以特種水泥、超細礦粉、精選骨料、高聚物輔以各種助劑經獨特的物理化學復合改性制成,該體系充分發(fā)揮了水泥水化物及高聚物各自的性能優(yōu)勢,使產品既具有水泥類材料的耐久性,又具有一定適應基材變形的柔韌性,克服了傳統(tǒng)水泥脆性大的特點,體現出抗?jié)B、不收縮、耐高低溫、耐腐蝕,抗凍融、高粘結強度等性能優(yōu)勢。這種材料可作為新舊混凝土耐腐蝕保護層使用。自然條件惡劣及長期浸泡污水中的混凝土結構部分,用涂抹聚合物修補漿外加防腐保護層的方法,可有效地延長維修周期。

⑶ 噴射混凝土修補:對大體積維修應該使用噴射混凝土方法進行,有干噴和濕噴兩種,干噴是將水泥骨料和外加劑事先進行混合,并在噴嘴處加水以高速噴射到修補面上。濕噴是將修補砂漿預先用水調好,然后用噴槍噴射到修補面上。干噴和濕噴都可以獲得理想的效果。

纖維增強是另一項噴射混凝土的新技術,通過加入纖維可以提高抗彎、抗張和抗開裂的能力。纖維的增強效果與所使用的纖維的彈性模量有直接關系,彈性模量越高,效果越好。

⑷ 建筑于跨海、海岸和臨海的鋼筋混凝土與預應力混凝土橋梁,由于環(huán)境介質中的氯離子或混凝土原材料中的氯離子滲入到鋼筋周圍,達到一定濃度后破壞鋼筋的鈍化膜,引起鋼筋銹蝕,削減其有效截面,降低其粘結強度等受力性能,使混凝土保護層順筋脹裂,是影響橋梁耐久性的主要病害。

對于此類由于鋼筋銹蝕引起混凝土缺陷的情況,為了保證修補的有效性和耐久性,在修補的同時應該采用構件表面防腐涂裝處理,同時對已銹蝕鋼筋進行除銹、防銹處理,保證修補質量。

4 結語

預防性養(yǎng)護作為橋梁日常養(yǎng)護的關鍵技術,同時又是橋梁經常性、周期性的保養(yǎng)措施,應引起足夠的重視。在應用橋梁傳統(tǒng)預防性養(yǎng)護技術的同時,應該針對可能出現的橋梁病害、缺陷的類型和損害程度,大力研發(fā)橋梁預防性養(yǎng)護新技術,這對延長橋梁使用壽命和節(jié)約養(yǎng)護費用等方面具有重要的意義。

參考文獻

(1)胡善華,淺談橋梁預防性養(yǎng)護技術及其發(fā)展應用,華東公路,2010年2月,第1期。

篇(11)

最近幾年來,我國橋梁工程的發(fā)展舉世矚目,但是交通的發(fā)展更加迅速,交通運輸給橋梁帶來了很大壓力,因此橋梁的問題就越來越嚴重,大幅度加重了橋梁維護改造的工作量和成本。因此,相關單位和研究人員對橋梁檢測分析逐漸重視,并且進一步研究橋梁維護加固技術,不斷改善橋梁的承載力和牢固性。

1 橋梁檢測和維護加固的目的和意義

橋梁檢測的意義十分重要,主要包含以下幾點:檢測能夠對重大橋梁進行評定,對竣工后的工程質量進行判定,確定橋梁工程是否可靠;通過檢測,判定橋梁是否需要加固,因為目前的車輛載重不斷增大,交通量也呈上漲趨勢,按照原有標準制定的荷載設計的橋梁是否能夠承受現代交通的壓力;通過檢測,判定橋梁的各個部位的沉降、裂縫等情況是否能夠承受實際承載,判斷是否需要加固措施;通過檢測,判斷橋梁采用新型結構建造的可靠性和實踐性,更好的為新型結構設計理論進行改善;通過檢測確定集裝箱或大型工廠設備等超重車輛通過時,橋梁是否能夠承受其負載,是否需要采取臨時加固措施;對于已經采取加固措施的橋梁的施工質量進行檢查,判定將技術是否可靠并合理。

橋梁維護加固技術在如今交通運輸量的大幅增加下尤為重要,相關部門一定要保證橋梁工程的完整、安全、耐久和適用,不斷提高橋梁的承載能力和運行能力。因此橋梁維護加固就要做到以下幾點:維護加固設計和施工盡量保留有價值的構件,避免大面積的更換或拆除,盡量對原結構不進行損傷;維護加工的設計要和施工結合,將新結構和原有結構協(xié)同工作;在對大型橋梁進行加固時,加固方案最少要保證兩個,還要對加固方案進行對比和評價;橋梁加固后的結構壽命要達到原有橋梁的壽命;如果橋梁結構的主要結構損傷或失效,經過評估后無法滿足結構安全的要求,就需要立刻進行加固措施,具體加固范圍和內容要通過評估委員提出的要求確定,判定是對整座橋梁加固還是某個區(qū)段或構件加固;橋梁加固過程要采取適當的安全措施,保證結構安全和人員安全;橋梁加固施工中盡最大能力降低對行人和車輛的干擾,以及對環(huán)境的污染。

2 橋梁維護加固技術

2.1 橋梁結構裂縫修補

橋梁混凝土結構的裂縫情況是很普遍的,也是無可避免的問題,主要和材料伸縮性質相關。裂縫后的混凝土和二氧化碳反應,修補不及時就會繼續(xù)惡化,最終導致橋梁結構安全隱患。引起橋梁出現裂縫情況的原因很多,主要有溫度裂縫、收縮裂縫、剪切裂縫、大負荷造成的彎曲裂縫等。裂縫主要的修補方式有表面粘貼修補、表面封閉和壓力灌漿三種方法,其中壓力灌漿修補的方法效果很好,對于裂縫寬度超過0.25毫米的橋梁混凝土結構,按照灌漿材料的不同,可以分為化學灌漿修補和水泥灌漿修補兩種方法。

混凝土表面出現缺陷主要表現為磨損、麻面、露筋、空洞或剝落等。大多數的缺陷都是和氣候因素或設計相關,其修補方式先將受損部分鏟除,然后再進行修補,一般使用混凝土、環(huán)氧樹脂粘結材料和水泥砂漿,但是環(huán)氧樹脂粘結材料的成本很高,應用的范圍也沒有混凝土廣泛,所以下文主要對混凝土和水泥砂漿修補的注意事項進行說明。利用混凝土修補時,混凝土的級配要高于或等于原來的混凝土級配,水灰的配置也應該較小,并且加入適當減水劑,可以采取直接澆筑、壓漿或噴射三種方法,要保證新舊混凝土的結合面附近噴涂封閉漿液,漿液要噴射兩層。修補位置如果比較深,使用的材料和原來的混凝土類型一致,可以適當添加骨料降低砂漿的干縮性,提高強度,但是配合比要適當,方法可以為機械噴漿或者人工涂抹,對于面積較小的可以使用人工涂抹,而面積大的使用接卸噴漿,更好的保證強度和密實度,在接合面之間形成耐久度高和強度高的結構。

2.2 橋梁結構加固技術

橋梁結構的加固主要有主梁加固、主梁負彎矩加固、主拱圈加固和懸臂孔主梁加固。

主梁加固技術:在挑梁頂中間設置伸縮縫,在挑梁上鋪裝行車道;人行道梁在挑梁懸臂部分假設,一端假設在路堤支墩處,另一端架設在邊蹲挑梁上。

主梁負彎矩的加固主要對縱向受拉鋼筋進行思考,布置在原來的鋪裝層內,采用澆筑鋼纖維砼對負彎矩橋面進行鋪裝,并且保證和梁頂翼緣板保證整體性和牢固性。

主拱圈加固技術:橫系梁尺寸在橋梁上都很小,所以橫向聯(lián)系偏差。所以在主拱圈加固過程中,可以利用對橫系梁截面尺寸進行加大,用橫隔板代替橫系梁,這樣能夠提高橫向整體性。另外,也可以利用拱肋或拱波外包鋼筋網,然后噴射混凝土的方法,這樣也能提高整體的承載能力和剛度。

懸臂孔主梁加固技術:牛腿在懸臂量橋梁中作用顯著,其受力情況復雜,而目前的理論結果都是近似值。目前對于懸臂梁路橋的牛腿部分的加固主要采取兩種方法:第一,掛梁的兩個支點改成多個支點;第二,牛腿處原來的混凝土更換成澆筑剛纖維混凝土,并且使用環(huán)氧砂漿進行黏結。

2.3 橋梁維修加固工程舉例

在這里以重慶市省某公路橋梁的加固工程舉例說明。這座橋梁修建于1987年,因為時間較長也沒有適當維護,橋梁結構出現了一定的問題。這些問題主要是橋梁邊板混凝土脫落,中板有縫隙,底板露出鋼筋。在對這座橋梁加固維修時,初步計劃的準則是盡可能降低原來結構的損壞,以保證橋梁適應公路運輸的承受力和耐用性的規(guī)定。主要的施工方案如下:

2.3.1 對混凝土橋面的維修加固。除去已經壞掉的橋面上混凝土,對鋼筋做除銹工序。根據橋梁的損壞程度采用適當的方式進行維修。

2.3.2 中板及臺帽裂縫的維修。對露在外部的鋼筋進行除銹處理,對裂縫位置進行澆筑封膠處理。此時應該注意:使用鋼絲對表面松散層進行清理同時用丙酮清洗。

2.3.3 其他細節(jié)注意。應該合理選擇維修加固施工材料。施工中使用的纖維材料、樹脂類粘結材料應該符合工程需要。3 結語

總之,橋梁的全面檢測和維護加固是十分復雜的,但同時也很重要,相關部門和單位要及時對橋梁進行全面檢測,采取一定的維護加固措施。保證橋梁的安全性和可靠性,首先就要意識到橋梁檢測的重要性,并且掌握橋梁的維護加固技術和措施,因此對橋梁檢測和加固技術還需要進一步探討和研究,保證橋梁事業(yè)的更好發(fā)展。

參考文獻

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