浅析桥梁施工裂缝的防治手段
2014-08-15伍太航
伍太航
(贵州省公路工程集团有限公司)
1 桥梁施工裂缝
1.1 因温差而产生的缝隙
在一般情况下,如果混凝土出现裂缝,那么最可能的原因就是混凝土与外部环境温度的差异比较大。混凝土如果发生硬化的状况,而硬化的情况又不均匀,则很有可能因温度的差异而产生裂缝。
1.2 收缩裂缝
(1)在混凝土浇筑完成凝固过程中,水分的蒸发比较缓慢,而在蒸发过程当中,混凝土的体积会随着水分的蒸发而缩小。
(2)水泥在液化中,其体积比通常的状态要小很多,在混凝土凝固当中,其内外部的水均要蒸发,且其水分的蒸发有一定的顺序,一般是从表面开始,表面水分蒸发完之后,其内部水分才能蒸发。从速度上来讲,表面水分蒸发的速度比内部水分蒸发的速度要快得多。正是存在这样的蒸发速度差异,混凝土就会出现不同程度的收缩,如果外部的收缩大于内部的收缩,则容易产生裂缝现象。
1.3 人为因素产生的裂缝
(1)在混凝土振捣过程当中,混凝土的密实度和振捣的遍数有很大关系,如果振捣的遍数达不到要求,则会影响混凝土密实度,进而混凝土会出现空洞、麻面和蜂窝等现象。而在混凝土运输和搅拌过程中,假使所用时间太长,则混凝土会发生离析,加之坍落度不合规,则会导致裂缝现象。此外,如果钢筋被水侵蚀,则其会出现锈蚀状况,内部也可能会因荷载过重而出现裂缝。
(2)在混凝土施工过程中,浇筑作业速度如果太快,则混凝土的流动性会受到影响,进而会影响硬化的沉实度。但如果浇筑人员无法把握混凝土封层浇筑的时间,在混凝土初步凝固之前进行封层的浇筑,则各个层面上很可能会出现水平性的裂缝。
而在混凝土完全硬化之后,沉实度太大则也可能导致收缩性裂缝的出现。在分段浇筑混凝土时,基础面清理不彻底,或者是没进行凿毛处理,则混凝土之间的粘合度就会下降,这种情况下也容易引起混凝土的裂缝。
(3)在混凝土浇筑施工作业之前,如果混凝土遭受冰冻,其构件的表面就会出现裂缝,其还有可能导致局部构件发生脱落现象;而在脱模之后,混凝土就会出现空鼓。这种情况下,一般会对混凝土采取相应的防护措施,但如果防护层设置的过厚的话,则构件的有效性便会降低,构件可能会和受力筋相互垂直,从而出现裂缝现象。
2 桥梁施工裂缝的防治手段
2.1 温度的控制
(1)合理配置骨料,使用硬性的混凝土和添加剂,降低混凝土中的水泥含量;在搅拌过程中,把碎石进行冷却处理,以此来降低混凝土的温度;在夏季浇筑混凝土时,应降低混凝土浇筑的厚度,并利用浇筑层散热;而混凝土中埋设水管,通过水管通水来降低混凝土的温度;把拆模的时间控制好,如气温骤降,则采取适当的保温措施。
(2)科学合理分块分缝,有效避免基础起伏过大;科学合理组织施工,避免混凝土的高差过大或者长期暴露在空气中。此外,提高混凝土的性能,及其抗裂能力,以此来防止表面干缩。
2.2 材料的控制
合理的施工工艺是确保混凝土构件质量的重要保障之一,而其另一个重要的保障则是合格的施工材料。对于桥梁工程而言,应对其材料进行严格的控制和管理,钢筋、碎石以及水泥、砂等均要进行严格的控制和管理,确保其符合相关的材料标准和施工的要求。
2.3 裂缝的处理方法
(1)表面修补法。表面修补法是一种常见的混凝土裂缝修补方法,这种方法主要适用于裂缝不会对结构的承载力产生影响,以及比较稳定的裂缝。
表面裂缝的一般处理方法是首先在裂缝处涂抹上水泥浆、油漆或者是环氧胶泥、沥青等这些防腐材料;这些防腐材料不仅可起到防护的作用,而且可以防止混凝土在干裂的作用下继续开裂。一般而言,在处理裂缝时,可在其表面黏贴纤维布等。
(2)结构加固法。①增加混凝土结构面的截面面积;②预应力加固;③增设钢板进行加固;④增加支点进行加固;⑤喷射混凝土补强进行加固等。
(3)混凝土置换法。如果混凝土发生了较为严重的损坏,则适宜采用混凝土置换法进行处理。混凝土置换的方法是首先剔除坏掉的混凝土,然后置换上新的混凝土,或者是其它材料。其中,一般常用的置换材料主要包括普通混凝土、聚合物以及水泥砂浆、改性聚合物混凝土、砂浆等。
(4)灌浆和嵌缝封堵法。灌浆法适用于混凝土裂缝对结构整体有影响或者是有防渗要求的裂缝的处理,一般是使用压力设备把胶结材料压实,然后压入混凝土的裂缝中;胶结材料硬化之后便会和混凝土成为一个整体,进而就能封堵混凝土的裂缝。
一般情况下,常用到的胶结材料有水泥浆、甲基丙酸酯以及环氧树脂、聚氨酯等材料。
而嵌缝法是处理混凝土裂缝最为常用的方法,其是沿着裂缝凿槽,嵌入剐性止水材料或者塑性止水材料,从而实现封堵裂缝的目标。
(5)电化学防护法。在介质,也就是在混凝土中施加电场,混凝土中就会发生电化学作用,混凝土或者混凝土钢筋状态就会因之改变,混凝土中的钢筋就会钝化,从而实现防腐的目标。
电化学防护最常用的3种方法是阴极防护法、碱性复原法和氯盐提取法。
3 结语
在桥梁施工过程中,经常会遇到的一个质量问题便是裂缝,其不仅会影响到整个桥梁施工的质量,而且会缩短桥梁的使用寿命。为了确保桥梁施工中不出现裂缝,需要从各个方面加以控制,严格控制材料、严格控制施工工艺等。从而避免产生不必要的质量事故。
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