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摘要:我国在基础建设中应用了越来越多的桥梁建造技术,在桥梁结构的建设过程中桥梁结构裂缝是制约其发展的一个关键性问题,结构裂缝不仅影响桥梁结构的美观也直接影响着桥梁结构的承载能力和安全性能,给桥梁安全建设带来安全隐患。因此,针对桥梁建设的裂缝问题我们开展探讨分析,并就其加固技术进行深入研究。
关键词:市政桥梁;结构裂缝;固技术处理
中图分类号:TU99文献标识码: A
一、桥梁结构裂缝产生的原因
1、桥梁地基形变造成的裂缝
由于桥梁的基础在水平方向产生过大的位移或者垂直方向出现不均匀沉降进而产生了下沉,致使整个桥梁结构产生了过大的应力。随着应力的不断增大,当应力增大到超过混凝土的抗拉力时,就会造成桥梁出现不同程度的裂缝问题。
2、日照
桥梁构件施工后,部分结构的表面受到阳光的暴晒而使其温度明显高于周边没有受到阳光直射的部位,也会在混凝土内部产生非线性分布的温度梯度,出现局部拉应力过大的现象,最终导致裂缝产生;降温,施工期间外部温度突然下降,会加速混凝土结构表面温度的下降,但其内部温度下降较慢,也会形成温度梯度而在内部产生应力,超过混凝土的抗拉强度便形成裂缝;养护措施不当导致混凝土骤冷骤热,使得内外温度不均匀而出现裂缝。
3、温度变化造成的桥梁的裂缝
热胀冷缩是混凝土所具有的特性,因此温度变化引起混凝土热胀冷缩进而造成桥梁施工裂缝的产生。当桥梁在进行混凝土的施工时,在混凝土的内部就会产生很大的水化热,内部结构温度与外部环境温度产生较大温差,混凝土就会发生很大的变形。如果没有进行合理的处理,在混凝土结构内部就会产生很大的温度应力,如果温度应力超过了混凝土的抗拉强度就会出现裂缝。
二、市政桥梁施工中防治裂縫的技术措施
1、地基处理
处理桥梁结构裂缝可以利用地基处理工作来实现,地基处理工作首先应夯实桥梁基底,在确保沉降均匀的前提下扩大刚性基础,并尽量的对基底进行技术处理,力求让下部结构连接成一个整体,从而有效避免不均匀沉降现象的发生,这种情况下则要对基底进行水泥硬化处理,从而保证其稳定性。另外还要做好原有基础和新建基础的衔接工作,从而确保新旧基底承载力是相互吻合的,这一点上可以通过加强横向连接来实现,从而降低沉降对新旧接缝的受力,避免桥梁施工裂缝的产生。
2、表面修补法
首先,填缝,将缝隙用缝刀、抹子、刮刀等工具清理干净,并用1:3水泥砂浆进行填缝处理,这种方法可对结构的美观和耐久性起到一定的作用,但不能有效的提高结构的整体强度;其次,凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽,清理干净后用丙酮擦一遍,再在其内部嵌补各种粘结材料,以沥青或环氧材料填补时,要保持槽内干燥,用水泥砂浆填补,事先要保持槽内湿润。再次,表面抹灰,即将水泥砂浆、环氧砂浆等材料涂抹在裂缝部位,达到修补裂缝的效果,涂抹水泥砂浆之前,先将裂缝附近的混凝土表面凿毛,并使糙面平整,清理干净后洒水保湿,应注意控制涂抹的厚度,总厚度一般应为1.0cm-2.0cm,太薄容易在收缩时开裂,太厚容易使砂浆在自重作用下剥落。涂抹三小时后应洒水养护。最后,表面喷浆修补,即先对裂缝表面进行凿毛处理,然后喷射一层密实且强度高的水泥砂浆,可根据裂缝的部位、性质和修理要求与条件,来选择挂网喷浆或无筋素喷浆等方法进行修补。
3、优化混凝土拌合物的材料,减少温度裂缝出现
首先,采用低热或中低热的水泥原料;同时在混凝土拌和时,应尽可能减少水泥的总体用量,根据规范应该控制在450kg/m3以下。其次,在混凝土材料组成中,由于骨料占混凝土总体积的80%-83%左右,应优先选用岩石弹性模量低、表面没有包裹层、颗粒级配良好的骨料;优先选用中砂作为原材料,同时砂子中含泥量应控制在3%以下。再次,混凝土中掺加一定量的外加剂,可以很大程度上减少混凝土内的水泥用量,从而降低水化热,推迟温度峰值的出现时间,减少混凝上收缩裂缝。最后,掺加粉煤灰可以降低反应产生的热量,用粉煤灰代替部分水泥,可以很大程度上提高混凝土的粘塑性,以及提高混凝土结构的后期强度。
4、压力岩浆技术。裂缝的修补范围
和钻孔的位置都需要根据实际情况进行测量,根据所测得的数据估算浆液的用量。钻孔要顺着裂缝进行,在钻孔完成之后用水从上到下对空进行冲洗然后将准备好的浆液灌入混凝土中,完成灌浆工作,对桥梁结构进行维护,保证桥梁的稳定和安全。
三、桥梁结构裂缝的加固技术
1、在对施工混凝土进行配制的过程中,应充分考虑环境条件对其的影响。在环境温度相对较高时,则应将混凝土配制过程中水分的含量进行严格的控制,在此过程中适当添加相应的添加剂,使得混凝土的强度不受到外界条件的干扰。选用混凝土其他骨料等组分过程中要依据尺寸的指标要求,依据工程所需要的参数进行配比。
2、施工的过程中,对施工工艺进行严格控制,应指派专人对其质量进行检查,其中包括各个组分所占比例的检查。特别是混凝土结构浇筑过程,首先应做好浇注时间控制。在对混凝土振捣期间,应保证振捣的效果。在混凝土的降温和保温过程中,对于厚度大、面积大的混凝土,在施工过程中要注意水泥水化的问题,通过采取埋设散热孔、通水排热等降温措施,降低水热化的峰值。浇捣成型之后,可以通过表面覆盖薄膜、湿麻袋等蓄水保湿措施对混凝土进行养护,避免由于内外温差造成混凝土产生温度裂缝。在有裂缝出现的时候,应根据实际情况进行小范围的处理,做好重新浇注。
四、桥梁结构加固施工时的注意事项
利用预应力对桥梁进行加固的方法,能够使桥梁承载力得到极大提高,还能改善桥梁使用功能,缩小裂缝宽度,对之前进行的灌浆施工进行巩固。在进行预应力加固桥梁结构时应注意以下几点:
1、施工时要注意做好防腐处理工作,涂塑钢绞线和高密度新型环氧涂层的使用能够提高防腐能力,因为这些钢绞线抗震性和防腐性比较好。
2、因为无粘结索的使用非常依赖锚具的质量,所以必须使用甲种的锚具。夹片式锚具使用时最好在端部设置防止脱落的装置,还要控制其有足够的固应力,能够应对各种外力的作用。
3、对压浆工作要足够重视。在没有混凝土包裹的桥梁外部,很容易出现腐蚀的现象。为了避免腐蚀的发生,可以使用环氧钢绞线、护套和涂塑等作为第一层保护,还可以通过压浆进行第二层保护工作。压浆完成后要进行仔细的检查,保证出现的不密实状况及时得到灌浆修补。、
4、体外预应力加固施工时,必须要保证基座的质量达标,而且和桥梁体间的连接要稳固坚实。预应力一般通过基座传递到被加固的桥梁结构上,在设计施工时要格外注意与盈利的传递细节。在施加预应力时,桥梁体与外部结构容易发生位移变化,因此要在桥梁间加设许多的固定点,保证桥梁体与外部结构的位置基本保持不变。
结束语
我国在基础建设中应用了越来越多的桥梁建造技术,在桥梁结构的建设过程中桥梁结构裂缝是制约其发展的一个关键性问题,结构裂缝不仅影响桥梁结构的美观也直接影响着桥梁结构的承载能力和安全性能,给桥梁安全建设带来安全隐患。上文针对桥梁建设的裂缝问题我们开展探讨分析,并就其加固技术进行深入研究。
参考文献
[1]章名其.市政桥梁裂缝原因及加固处理[J].商品与质量·建筑与发展,2013(05).
[2]荆涛.论桥梁结构裂缝中的问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(19).
[3]相芹,许志敏.混凝土裂缝成因与控制技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2012(19).
[4]李恩猛,何廷礼.市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].建筑遗产,2013(04).
[5]李国胜,王英.浅析桥梁工程结构裂缝问题和加固改造技术[J].城市建设理论研究(电子版),2011(34).
关键词:市政桥梁;结构裂缝;固技术处理
中图分类号:TU99文献标识码: A
一、桥梁结构裂缝产生的原因
1、桥梁地基形变造成的裂缝
由于桥梁的基础在水平方向产生过大的位移或者垂直方向出现不均匀沉降进而产生了下沉,致使整个桥梁结构产生了过大的应力。随着应力的不断增大,当应力增大到超过混凝土的抗拉力时,就会造成桥梁出现不同程度的裂缝问题。
2、日照
桥梁构件施工后,部分结构的表面受到阳光的暴晒而使其温度明显高于周边没有受到阳光直射的部位,也会在混凝土内部产生非线性分布的温度梯度,出现局部拉应力过大的现象,最终导致裂缝产生;降温,施工期间外部温度突然下降,会加速混凝土结构表面温度的下降,但其内部温度下降较慢,也会形成温度梯度而在内部产生应力,超过混凝土的抗拉强度便形成裂缝;养护措施不当导致混凝土骤冷骤热,使得内外温度不均匀而出现裂缝。
3、温度变化造成的桥梁的裂缝
热胀冷缩是混凝土所具有的特性,因此温度变化引起混凝土热胀冷缩进而造成桥梁施工裂缝的产生。当桥梁在进行混凝土的施工时,在混凝土的内部就会产生很大的水化热,内部结构温度与外部环境温度产生较大温差,混凝土就会发生很大的变形。如果没有进行合理的处理,在混凝土结构内部就会产生很大的温度应力,如果温度应力超过了混凝土的抗拉强度就会出现裂缝。
二、市政桥梁施工中防治裂縫的技术措施
1、地基处理
处理桥梁结构裂缝可以利用地基处理工作来实现,地基处理工作首先应夯实桥梁基底,在确保沉降均匀的前提下扩大刚性基础,并尽量的对基底进行技术处理,力求让下部结构连接成一个整体,从而有效避免不均匀沉降现象的发生,这种情况下则要对基底进行水泥硬化处理,从而保证其稳定性。另外还要做好原有基础和新建基础的衔接工作,从而确保新旧基底承载力是相互吻合的,这一点上可以通过加强横向连接来实现,从而降低沉降对新旧接缝的受力,避免桥梁施工裂缝的产生。
2、表面修补法
首先,填缝,将缝隙用缝刀、抹子、刮刀等工具清理干净,并用1:3水泥砂浆进行填缝处理,这种方法可对结构的美观和耐久性起到一定的作用,但不能有效的提高结构的整体强度;其次,凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽,清理干净后用丙酮擦一遍,再在其内部嵌补各种粘结材料,以沥青或环氧材料填补时,要保持槽内干燥,用水泥砂浆填补,事先要保持槽内湿润。再次,表面抹灰,即将水泥砂浆、环氧砂浆等材料涂抹在裂缝部位,达到修补裂缝的效果,涂抹水泥砂浆之前,先将裂缝附近的混凝土表面凿毛,并使糙面平整,清理干净后洒水保湿,应注意控制涂抹的厚度,总厚度一般应为1.0cm-2.0cm,太薄容易在收缩时开裂,太厚容易使砂浆在自重作用下剥落。涂抹三小时后应洒水养护。最后,表面喷浆修补,即先对裂缝表面进行凿毛处理,然后喷射一层密实且强度高的水泥砂浆,可根据裂缝的部位、性质和修理要求与条件,来选择挂网喷浆或无筋素喷浆等方法进行修补。
3、优化混凝土拌合物的材料,减少温度裂缝出现
首先,采用低热或中低热的水泥原料;同时在混凝土拌和时,应尽可能减少水泥的总体用量,根据规范应该控制在450kg/m3以下。其次,在混凝土材料组成中,由于骨料占混凝土总体积的80%-83%左右,应优先选用岩石弹性模量低、表面没有包裹层、颗粒级配良好的骨料;优先选用中砂作为原材料,同时砂子中含泥量应控制在3%以下。再次,混凝土中掺加一定量的外加剂,可以很大程度上减少混凝土内的水泥用量,从而降低水化热,推迟温度峰值的出现时间,减少混凝上收缩裂缝。最后,掺加粉煤灰可以降低反应产生的热量,用粉煤灰代替部分水泥,可以很大程度上提高混凝土的粘塑性,以及提高混凝土结构的后期强度。
4、压力岩浆技术。裂缝的修补范围
和钻孔的位置都需要根据实际情况进行测量,根据所测得的数据估算浆液的用量。钻孔要顺着裂缝进行,在钻孔完成之后用水从上到下对空进行冲洗然后将准备好的浆液灌入混凝土中,完成灌浆工作,对桥梁结构进行维护,保证桥梁的稳定和安全。
三、桥梁结构裂缝的加固技术
1、在对施工混凝土进行配制的过程中,应充分考虑环境条件对其的影响。在环境温度相对较高时,则应将混凝土配制过程中水分的含量进行严格的控制,在此过程中适当添加相应的添加剂,使得混凝土的强度不受到外界条件的干扰。选用混凝土其他骨料等组分过程中要依据尺寸的指标要求,依据工程所需要的参数进行配比。
2、施工的过程中,对施工工艺进行严格控制,应指派专人对其质量进行检查,其中包括各个组分所占比例的检查。特别是混凝土结构浇筑过程,首先应做好浇注时间控制。在对混凝土振捣期间,应保证振捣的效果。在混凝土的降温和保温过程中,对于厚度大、面积大的混凝土,在施工过程中要注意水泥水化的问题,通过采取埋设散热孔、通水排热等降温措施,降低水热化的峰值。浇捣成型之后,可以通过表面覆盖薄膜、湿麻袋等蓄水保湿措施对混凝土进行养护,避免由于内外温差造成混凝土产生温度裂缝。在有裂缝出现的时候,应根据实际情况进行小范围的处理,做好重新浇注。
四、桥梁结构加固施工时的注意事项
利用预应力对桥梁进行加固的方法,能够使桥梁承载力得到极大提高,还能改善桥梁使用功能,缩小裂缝宽度,对之前进行的灌浆施工进行巩固。在进行预应力加固桥梁结构时应注意以下几点:
1、施工时要注意做好防腐处理工作,涂塑钢绞线和高密度新型环氧涂层的使用能够提高防腐能力,因为这些钢绞线抗震性和防腐性比较好。
2、因为无粘结索的使用非常依赖锚具的质量,所以必须使用甲种的锚具。夹片式锚具使用时最好在端部设置防止脱落的装置,还要控制其有足够的固应力,能够应对各种外力的作用。
3、对压浆工作要足够重视。在没有混凝土包裹的桥梁外部,很容易出现腐蚀的现象。为了避免腐蚀的发生,可以使用环氧钢绞线、护套和涂塑等作为第一层保护,还可以通过压浆进行第二层保护工作。压浆完成后要进行仔细的检查,保证出现的不密实状况及时得到灌浆修补。、
4、体外预应力加固施工时,必须要保证基座的质量达标,而且和桥梁体间的连接要稳固坚实。预应力一般通过基座传递到被加固的桥梁结构上,在设计施工时要格外注意与盈利的传递细节。在施加预应力时,桥梁体与外部结构容易发生位移变化,因此要在桥梁间加设许多的固定点,保证桥梁体与外部结构的位置基本保持不变。
结束语
我国在基础建设中应用了越来越多的桥梁建造技术,在桥梁结构的建设过程中桥梁结构裂缝是制约其发展的一个关键性问题,结构裂缝不仅影响桥梁结构的美观也直接影响着桥梁结构的承载能力和安全性能,给桥梁安全建设带来安全隐患。上文针对桥梁建设的裂缝问题我们开展探讨分析,并就其加固技术进行深入研究。
参考文献
[1]章名其.市政桥梁裂缝原因及加固处理[J].商品与质量·建筑与发展,2013(05).
[2]荆涛.论桥梁结构裂缝中的问题分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(19).
[3]相芹,许志敏.混凝土裂缝成因与控制技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2012(19).
[4]李恩猛,何廷礼.市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].建筑遗产,2013(04).
[5]李国胜,王英.浅析桥梁工程结构裂缝问题和加固改造技术[J].城市建设理论研究(电子版),2011(34).