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橋梁施工中產生了混凝土裂縫,如何應對?

發表時間:2023-12-27 17:47:16 點擊: 85

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1、 

一般來講,橋梁施工中混凝土裂縫可分為溫度引起的裂縫、收縮引起的裂縫、鋼筋銹蝕引起的裂縫、沉降引起的裂縫、凍脹引起的裂縫、施工材料質量引起的裂縫及施工裂縫等。

1.1 溫度變化引起的裂縫混凝土具有熱脹冷縮性質,當外部環境或結構內部溫度發生變化時,混凝土將發生變形,

一旦變形受阻,則會在結構內產生拉應力,當拉應力超過混凝土抗拉強度時,即產生溫度裂縫。

在某些大跨徑橋梁中。溫度應力可以達到甚至超出活載應力。

1.2 收縮引起的裂縫收縮裂縫是混凝土因收縮而發生的體積變化,它主要包括塑性收縮裂縫和干縮裂縫。

塑性收縮裂縫主要發生在初凝開始,進行養護之前.此時水泥水化反應劇烈,會出現泌水和水分急劇蒸發,混凝土失水收縮。

收縮時,表層受到深層混凝土以及模板、鋼筋的制約,使由軟變硬中的塑態混凝土產生拉應力,從而形成微裂縫。

而干縮裂縫則多發生在混凝土硬化前后.此時混凝土表層水分散發快,內部散發慢,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,當表面混凝土受到的拉應力超過其抗拉強度時,就會產生收縮裂縫。

1.3 沉降引起的裂縫由于基礎產生豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結構中產生附加應力。當其超過混凝土結構的抗拉強度時,結構開裂。

1.4 鋼筋銹蝕引起的裂由于混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護層受二氧化碳侵蝕碳化至鋼筋表而,

使鋼筋周圍混凝土堿度降低,或由于氯化物介人.鋼筋中鐵離子含量較高,均可引起鋼筋表面氧化膜破壞。

鋼筋中鐵離子與侵入到混凝土中的氧氣和水分發生銹蝕反應,其銹蝕物氫氧化鐵體積比原來增長約24倍,從而對周圍混凝土產生膨脹應力,

導致保護層混凝土開裂、剝離,沿鋼筋縱向產生裂縫,并有銹跡滲到混凝土表面。

由于銹蝕,使得鋼筋有效斷面面積減小,鋼筋與混凝土握裹力削弱。結構承載力下降,并將誘發其他形式的裂縫,加劇鋼筋銹蝕,導致結構破壞。

1.5 凍脹引起的裂縫混凝土構件是非勻質密實構件,其內部存在各種空隙,當處于吸水飽和狀態的混凝土溫度低于0℃時,

內部水分凍結,體積膨脹9%,使混凝土因膨脹而產生拉應力導致裂縫出現。

冬季施工時,對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施,也可能發生沿管道方向的凍脹裂縫。

溫度低于0℃和混凝土吸水飽和,是發生凍脹破壞的必要條件。

另外,當混凝土中骨料空隙多、吸水性強,骨料中含泥土等雜質過多;

混凝土水灰比偏大、振搗不密實;

養護不足使混凝土早期受凍等,均可能導致混凝土凍脹裂縫。

2、 裂縫控制措施分析

2.1 加強溫度控制,改善混凝土裂縫 充分改良骨料的配置,適當增加添加劑,盡可能采用干硬性混凝土進行橋梁施工,這樣可有效降低混凝土中的水泥成分。

在混凝土的拌和過程中,在適當的時候將水灑在碎石上,達到冷卻碎石的目的,從而降低了混凝土澆注時的溫度。

尤其在夏天的施工中,必須減少混凝土的澆注厚度,利用澆注層的面積,充分散熱。

適當條件下,可在混凝土內部敷設降溫水管,達到全面降溫混凝土的目的。

對于施工工序的安排,必須時間合理。對于混凝土暴露面積,要適宜。對混凝土來說,其性能的好壞常常異常重.

選擇高性能的混凝土,增加抗裂效果,避免表面干縮程度大的混凝土應用于橋梁施工中。

塑性沉降裂縫在施工中常常見到,所以在施工中必須加強基礎處理,合理對支架進行布置。

就支架來說,必須用面積法測定表面受力,采取預壓措施,來減低非彈性形變的產生。

在混凝土中添加減水劑,這樣的話能避免泌水,增加了混凝土保護層厚度,在橋梁施工中,有必要采取二次抹面。

對于塑性收縮裂縫而言,其主要的防治方法是加強混凝土的早期養護,然后降低混凝土中水分增發的速度。

此方法具體是用麻袋以及海綿等物質覆蓋混凝土結構的表面,對混凝土進行澆水濕治。

溫度裂縫的防治措施,主要是加強注意施工中混凝土澆注時間以及速度,在澆注過程中控制溫度。

在夏季而言,混凝土骨料必須進行灑水,而在冬季施工中,混凝土表面采取保溫措施。

2.2 施工控制 嚴格控制混凝土施工配合比,根據和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量,要求監理嚴格監督控制。

把好質量關,選擇級配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,適當減少空隙率以減少混凝土收縮量,從而加強混凝土抗裂強度。

養護實踐證明,混凝土養護工作,是整個施工過程中非常重要環節,忽視對混凝土的養護,既會降低混凝土的強度,又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產生裂縫。

更重要的是在高溫下施工,應經常澆水養護,一來可減少溫度產生的裂縫,二來可降低由于混凝土的收縮而產生的約束應力,有效控制裂縫。

3、 裂縫修補

3.1 表面修補 裂縫的修補方法通常是表面修補,其優勢十分明顯,常常處理表面裂縫以及深度裂縫,而且對于混凝土的結構承載力影響很小。

表面修補法,作為裂縫修補的常用技術,一般來講,其做法就是表面涂漿,即在混凝土裂縫的表面涂抹水泥漿,

有些橋梁工程中采用環氧膠泥進行表面涂抹,并為了滿足防腐需要,在裂縫涂漿后,采取刷漆措施。

有些時候,表面修補完成后,往往由于應力的存在,使得混凝土裂縫繼續開裂,此時可在裂縫的表面粘附玻璃纖維布,確保裂縫修補完整。

3.2 灌漿法 當裂縫對于橋梁結構有嚴重影響的時候,或者橋梁對防滲有著一定的要求時,表面修補已不能滿足相關要求,必須采用灌漿法進行處理。

所謂灌漿法,通常而言,是采用真空壓力設備將漿質料壓入裂縫中,漿質料隨著時間的推移,會達到硬化,

硬化后的漿質料與混凝土形成具有穩定結構的整體,避免的裂縫的存在,并具備一定的密封性能。

漿質材料通常有很多種,在工程中一般采用水泥漿或者環氧聚合物,對于裂縫比較嚴重的,可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作為漿質料。

3.3 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,有利于裂縫外觀的平整。

3.4 結構加固法 在很多橋梁工程中,有些裂縫的產生,會嚴重改變混凝土結構性能,對橋梁壽命以及使用性能產生嚴重影響。

此時對于橋梁混凝土裂縫,必須采取結構加固法來進行混凝土加固。

結構加固法一般包括增加混凝土結構的截面面積、預應力加固、支點加固以及混凝土補強加固。



內容來源:中國商品混凝土網

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