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摘 要:市政公路桥梁建设期间,裂缝问题所造成的影响非常大,会严重威胁桥梁结构的稳固性与完整性。在具体施工期间,必须深入分析裂缝产生原因,通过施工技术减少桥梁裂缝,合理控制施工效果,提升桥梁工程的质量与功能。此次研究主要是分析市政桥梁结构裂缝与加固技术。
关键词:市政桥梁;裂缝危害;加固技术
1、市政桥梁结构的危害影响
由于受到多种因素影响,市政桥梁结构容易出现开裂问题,相应影响桥梁工程质量。通过长期运营与管理经验可知,当市政桥梁出现结构裂缝时,将会影响桥梁整体性,破坏因子容易入侵桥梁结构内部,导致钢筋锈蚀和混凝土碳化,对桥梁结构的耐久性与稳固性影响较大,无法发挥出城市服务功能。由于桥梁结构属于交通运输的重要载体,当结构内部出现裂缝时,会直接影响桥梁运行安全性,还会危害过往车辆与行人的安全。此外,市政桥梁可以代表城市形象,高质量桥梁工程可以塑造良好的城市形象。
2、市政桥梁结构裂缝类型与成因
市政桥梁结构的组成,包括混凝土浇筑结构体系。在施工操作期间,工程材料的抗压能力低,容易受到外部因素影响,从而损坏桥梁结构。通过分析桥梁结构裂缝产生过程可知,其所包含的类型与成因如下:
2.1桥梁裂缝分类
由于受到工程材料特性影响,因此无法规避桥梁裂缝问题。运维人员必须准确把控裂缝类型,深入分析裂缝产生原因。市政桥梁结构裂缝常见类型:
第一,梁体裂缝。导致桥梁梁体裂缝的原因主要是由于混凝土收缩所致裂缝。由于低热、矿渣类混凝土的收缩性比较高,用水量过大,水灰比高,从而导致混凝土收缩大。桥梁使用荷载所致裂缝,主要是在活载、恒载与次应力影响下,桥梁受到车辆荷载与风荷载影响,极易形成损伤,从而表现出裂纹。
第二,下部结构裂缝。桥梁下部结构裂缝主要集中在盖梁部位,桩基、承台和立柱也会出现裂缝。盖梁竖向裂缝多位于立柱顶部负弯矩内,部分裂缝宽度大于极限值。由于盖梁设计多为非预应力结构,因此很容易出现裂缝。然而当裂缝遇水侵害时,将会极大影响桥梁耐久性。
第三,桥面开裂。该类裂缝属于桥梁结构常见损伤,会导致桥面坑洼,对桥梁工程耐久性影响比较大。
第四,其他附属构件裂缝:。相比于其他裂缝类型,伸缩缝裂缝会影响桥梁梁板和盖梁的安全性与耐久性,还会导致桥梁主体结构受损,影响较大。桥梁运营期间,铺装厚度一般为10-25mm。在汽车磨耗、行车冲击、主梁约束影响下,会改变桥梁受力状态,从而导致桥面铺装损伤。
2.2桥梁结构裂缝成因分析
桥梁结构裂缝会对桥梁使用安全性造成影响,所以必须合理控制桥梁应用安全性,深入分析裂缝产生原因,提出针对性防治措施。通过长期工程经验可知,市政桥梁结构裂缝成因包括以下几点:
第一,钢筋锈蚀。钢筋属于桥梁结构的约束因子,当桥梁结构保护层施工不当,所选取的混凝土材料质量不佳,极易引发二氧化碳侵蚀,从而导致混凝土出现碳化问题,影响混凝土结构碱性。在此种影响下,氯离子会聚集在钢筋表面,对钢筋表面氧化膜稳定性造成影响,导致钢筋氧化锈蚀。钢筋锈蚀会降低约束力,还会由于氢氧化铁所致内部膨胀,加剧混凝土结构膨胀压力,导致保护层脱落开裂,对桥梁工程应用安全影响较大。
第二,荷载裂缝。受力荷载也会导致桥梁出现裂缝,包括应力裂缝与次应力裂缝。直接用力是一种表面荷载,会直接接触物质,例如车辆磨损与冲击。次应力荷载裂缝是在外部荷载作用下所产生。通过分析桥梁裂缝产生过程可知,荷载裂缝与桥梁结构设计的关联性较大,所以在规划设计期间必须优化桥梁体态。
第三,塑性裂缝。塑性裂缝的成因包括以下几点:(1)市政桥梁施工期间,混凝土材料出现水化反应,该反应会形成分子链,从而导致水分过度蒸发,产生失水收缩反应,进一步出现桥梁塑性裂缝。(2)市政桥梁混凝土施工期间,由于受到自重影响,会导致混凝土骨料下沉,内部结构钢筋会阻挡下沉过程,此时就会沿着钢筋走向形成裂缝。混凝土硬化期间,当沉实过程不均匀,就会导致梁腹板与梁翼缘与交接位置产生裂缝,对桥梁应用安全性造成极大影响。第四,干缩裂缝。市政桥梁施工后,在物理作用下,会导致结构水分过度挥发,相应缩小整体结构。但是在具体施工中,桥梁结构具备约束应力,约束力和收缩力会产生破坏,从而引发干缩裂缝。值得一提的是,混凝土桥梁内外部水分蒸发率不同,因此会出现收缩变形不均匀问题,相应增加干缩裂缝发生率。在具体实践中,桥梁铺装层薄弱是引发干缩裂缝的重要成因。由于桥梁处于室外环境,季节温度与湿度差异比较大,会导致桥梁结构局部结构收缩膨胀,相应增加拉应力,从而产生结构裂缝。
第四,养护不到位所致桥梁结构裂缝。在完成桥梁结构施工后,必须及时做好养护。若技术人员不注重结构养护,将会导致结构开裂,影响桥梁使用寿命。此外,掩护不到位还会导致结构表面出现蜂窝麻面问题,尽管该问题不会损伤桥梁结构,然而由于缺陷长时间暴露在外,会扩大损伤范围,从而导致钢筋腐蚀,影响桥梁使用性能。
3、市政桥梁结构裂缝的加固技术
城市现代化发展过程中,会相应提升桥梁质量要求,因此必须注重桥梁结构裂缝加固处理。通过应用过程可知,桥梁结构裂缝加固处理包括结构补强技术、灌浆技术和表面处理技术。
3.1结构补强技术
该项技术属于裂缝加固的重要措施,应用类型广泛,具体包括以下几点:第一,加大构件截面补强。在应用此种技术方法时,可以适当增加主筋和混凝土截面,以此加固结构裂缝。最常应用方式为增加主筋法,此种方法是在断续双面焊接法控制下,焊接新主筋和原箍筋。在连接箍筋时,必须保护桥梁整体结构。第二,增加构件。相比于其他架构方式,增加构件法的限制条件比较多,当地基承载力比较弱或者对增加荷载有限制条件时,则无法应用该技术。第三,碳纤维布粘贴加固。碳纤维品属于高抗拉强度的碳纤维丝制作而成,使用碳纤维布粘贴在受损构件表面,可以确保其与原混凝土构件共同受力,以此加强构件抗弯性能与抗剪性能。第四,体外应力加固法。在应用此种加固方法时,可能会改变桥梁受力状态,可以确保受力荷载的稳定性与平衡性,防止扩大裂缝,有效控制桥梁结构稳固性。
3.2灌浆加固技术
灌浆加固技术多采用石灰浆、沥青浆液和水泥浆,可以有效充实桥梁结构内部,维护整体结构的稳定性与完整性。在应用此种技术方法时,首先要清除裂缝表面脱离部位,清洁和湿润喷浆部位。准确测量裂缝宽度与长度,在明确修补规格的同时,合理选择,灌浆压力、种类与浓度。在应用灌浆加固技术时,灌浆浓度会直接影响加固质量。比如使用石灰浆时,将浆液通过结构内部孔眼灌入,由于桥梁结构内部压力差异大,相应导致孔眼大小不一。當石灰浆浓度比较高时,将会加大灌入难度,对加固修补质量造成极大影响。
3.3表面处理技术
该项技术属于桥梁结构处理的常见方式,包括表面涂抹和表面补贴。当市政桥梁裂缝比较小时,可以采用表面涂抹法。当裂缝宽度较大时,需要采用补贴方式,以此实现防渗堵漏作用。表面处理方法可以有效加固细小结构裂缝,维护整体应用安全性。
4、结束语
综上所述,市政桥梁结构安全直接影响行车安全,因此必须注重桥梁结构缝隙处理与防治。在具体实践中,可以通过结构补强技术、灌浆加固技术和表面处理技术,全面提升结构裂缝的处理效果,维护市政桥梁结构的整体质量与安全。
参考文献:
[1]孔令楠,郝伟.基于博弈论和证据理论的桥梁加固方案优选研究[J].铁道科学与工程学报,2020,17(03):556-562.
[2]熊强,赵慧君,王双其.综合处治施工技术在钢筋混凝土桥梁加固中的应用[J].公路,2019,64(08):112-116.
关键词:市政桥梁;裂缝危害;加固技术
1、市政桥梁结构的危害影响
由于受到多种因素影响,市政桥梁结构容易出现开裂问题,相应影响桥梁工程质量。通过长期运营与管理经验可知,当市政桥梁出现结构裂缝时,将会影响桥梁整体性,破坏因子容易入侵桥梁结构内部,导致钢筋锈蚀和混凝土碳化,对桥梁结构的耐久性与稳固性影响较大,无法发挥出城市服务功能。由于桥梁结构属于交通运输的重要载体,当结构内部出现裂缝时,会直接影响桥梁运行安全性,还会危害过往车辆与行人的安全。此外,市政桥梁可以代表城市形象,高质量桥梁工程可以塑造良好的城市形象。
2、市政桥梁结构裂缝类型与成因
市政桥梁结构的组成,包括混凝土浇筑结构体系。在施工操作期间,工程材料的抗压能力低,容易受到外部因素影响,从而损坏桥梁结构。通过分析桥梁结构裂缝产生过程可知,其所包含的类型与成因如下:
2.1桥梁裂缝分类
由于受到工程材料特性影响,因此无法规避桥梁裂缝问题。运维人员必须准确把控裂缝类型,深入分析裂缝产生原因。市政桥梁结构裂缝常见类型:
第一,梁体裂缝。导致桥梁梁体裂缝的原因主要是由于混凝土收缩所致裂缝。由于低热、矿渣类混凝土的收缩性比较高,用水量过大,水灰比高,从而导致混凝土收缩大。桥梁使用荷载所致裂缝,主要是在活载、恒载与次应力影响下,桥梁受到车辆荷载与风荷载影响,极易形成损伤,从而表现出裂纹。
第二,下部结构裂缝。桥梁下部结构裂缝主要集中在盖梁部位,桩基、承台和立柱也会出现裂缝。盖梁竖向裂缝多位于立柱顶部负弯矩内,部分裂缝宽度大于极限值。由于盖梁设计多为非预应力结构,因此很容易出现裂缝。然而当裂缝遇水侵害时,将会极大影响桥梁耐久性。
第三,桥面开裂。该类裂缝属于桥梁结构常见损伤,会导致桥面坑洼,对桥梁工程耐久性影响比较大。
第四,其他附属构件裂缝:。相比于其他裂缝类型,伸缩缝裂缝会影响桥梁梁板和盖梁的安全性与耐久性,还会导致桥梁主体结构受损,影响较大。桥梁运营期间,铺装厚度一般为10-25mm。在汽车磨耗、行车冲击、主梁约束影响下,会改变桥梁受力状态,从而导致桥面铺装损伤。
2.2桥梁结构裂缝成因分析
桥梁结构裂缝会对桥梁使用安全性造成影响,所以必须合理控制桥梁应用安全性,深入分析裂缝产生原因,提出针对性防治措施。通过长期工程经验可知,市政桥梁结构裂缝成因包括以下几点:
第一,钢筋锈蚀。钢筋属于桥梁结构的约束因子,当桥梁结构保护层施工不当,所选取的混凝土材料质量不佳,极易引发二氧化碳侵蚀,从而导致混凝土出现碳化问题,影响混凝土结构碱性。在此种影响下,氯离子会聚集在钢筋表面,对钢筋表面氧化膜稳定性造成影响,导致钢筋氧化锈蚀。钢筋锈蚀会降低约束力,还会由于氢氧化铁所致内部膨胀,加剧混凝土结构膨胀压力,导致保护层脱落开裂,对桥梁工程应用安全影响较大。
第二,荷载裂缝。受力荷载也会导致桥梁出现裂缝,包括应力裂缝与次应力裂缝。直接用力是一种表面荷载,会直接接触物质,例如车辆磨损与冲击。次应力荷载裂缝是在外部荷载作用下所产生。通过分析桥梁裂缝产生过程可知,荷载裂缝与桥梁结构设计的关联性较大,所以在规划设计期间必须优化桥梁体态。
第三,塑性裂缝。塑性裂缝的成因包括以下几点:(1)市政桥梁施工期间,混凝土材料出现水化反应,该反应会形成分子链,从而导致水分过度蒸发,产生失水收缩反应,进一步出现桥梁塑性裂缝。(2)市政桥梁混凝土施工期间,由于受到自重影响,会导致混凝土骨料下沉,内部结构钢筋会阻挡下沉过程,此时就会沿着钢筋走向形成裂缝。混凝土硬化期间,当沉实过程不均匀,就会导致梁腹板与梁翼缘与交接位置产生裂缝,对桥梁应用安全性造成极大影响。第四,干缩裂缝。市政桥梁施工后,在物理作用下,会导致结构水分过度挥发,相应缩小整体结构。但是在具体施工中,桥梁结构具备约束应力,约束力和收缩力会产生破坏,从而引发干缩裂缝。值得一提的是,混凝土桥梁内外部水分蒸发率不同,因此会出现收缩变形不均匀问题,相应增加干缩裂缝发生率。在具体实践中,桥梁铺装层薄弱是引发干缩裂缝的重要成因。由于桥梁处于室外环境,季节温度与湿度差异比较大,会导致桥梁结构局部结构收缩膨胀,相应增加拉应力,从而产生结构裂缝。
第四,养护不到位所致桥梁结构裂缝。在完成桥梁结构施工后,必须及时做好养护。若技术人员不注重结构养护,将会导致结构开裂,影响桥梁使用寿命。此外,掩护不到位还会导致结构表面出现蜂窝麻面问题,尽管该问题不会损伤桥梁结构,然而由于缺陷长时间暴露在外,会扩大损伤范围,从而导致钢筋腐蚀,影响桥梁使用性能。
3、市政桥梁结构裂缝的加固技术
城市现代化发展过程中,会相应提升桥梁质量要求,因此必须注重桥梁结构裂缝加固处理。通过应用过程可知,桥梁结构裂缝加固处理包括结构补强技术、灌浆技术和表面处理技术。
3.1结构补强技术
该项技术属于裂缝加固的重要措施,应用类型广泛,具体包括以下几点:第一,加大构件截面补强。在应用此种技术方法时,可以适当增加主筋和混凝土截面,以此加固结构裂缝。最常应用方式为增加主筋法,此种方法是在断续双面焊接法控制下,焊接新主筋和原箍筋。在连接箍筋时,必须保护桥梁整体结构。第二,增加构件。相比于其他架构方式,增加构件法的限制条件比较多,当地基承载力比较弱或者对增加荷载有限制条件时,则无法应用该技术。第三,碳纤维布粘贴加固。碳纤维品属于高抗拉强度的碳纤维丝制作而成,使用碳纤维布粘贴在受损构件表面,可以确保其与原混凝土构件共同受力,以此加强构件抗弯性能与抗剪性能。第四,体外应力加固法。在应用此种加固方法时,可能会改变桥梁受力状态,可以确保受力荷载的稳定性与平衡性,防止扩大裂缝,有效控制桥梁结构稳固性。
3.2灌浆加固技术
灌浆加固技术多采用石灰浆、沥青浆液和水泥浆,可以有效充实桥梁结构内部,维护整体结构的稳定性与完整性。在应用此种技术方法时,首先要清除裂缝表面脱离部位,清洁和湿润喷浆部位。准确测量裂缝宽度与长度,在明确修补规格的同时,合理选择,灌浆压力、种类与浓度。在应用灌浆加固技术时,灌浆浓度会直接影响加固质量。比如使用石灰浆时,将浆液通过结构内部孔眼灌入,由于桥梁结构内部压力差异大,相应导致孔眼大小不一。當石灰浆浓度比较高时,将会加大灌入难度,对加固修补质量造成极大影响。
3.3表面处理技术
该项技术属于桥梁结构处理的常见方式,包括表面涂抹和表面补贴。当市政桥梁裂缝比较小时,可以采用表面涂抹法。当裂缝宽度较大时,需要采用补贴方式,以此实现防渗堵漏作用。表面处理方法可以有效加固细小结构裂缝,维护整体应用安全性。
4、结束语
综上所述,市政桥梁结构安全直接影响行车安全,因此必须注重桥梁结构缝隙处理与防治。在具体实践中,可以通过结构补强技术、灌浆加固技术和表面处理技术,全面提升结构裂缝的处理效果,维护市政桥梁结构的整体质量与安全。
参考文献:
[1]孔令楠,郝伟.基于博弈论和证据理论的桥梁加固方案优选研究[J].铁道科学与工程学报,2020,17(03):556-562.
[2]熊强,赵慧君,王双其.综合处治施工技术在钢筋混凝土桥梁加固中的应用[J].公路,2019,64(08):112-116.