桥梁混凝土裂缝填补措施论文

2022-04-29

摘要:主要对公路桥梁混凝土裂缝成因及防治问题进行了研究,首先概述了国外对裂缝问题的研究以及裂缝修补方法的分类,然后分析了公路桥梁混凝土裂缝的成因,最后探讨了公路桥梁混凝土裂缝的防治措施。下面是小编整理的《桥梁混凝土裂缝填补措施论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

桥梁混凝土裂缝填补措施论文 篇1:

岩土施工中混凝土结构裂缝原因分析与控制方法

摘要:在施工过程中,混凝土裂缝是混凝土结构中常见的施工现象。如果建筑工程出现混凝土裂缝,建筑物的抗渗性会降低,建筑物的后续使用功能会受到很大影响,严重的会影响建筑物的承载能力。在施工过程中,施工人员应增强质量控制意识,不断提高业务能力,严格按照相应的规范要求,提高工程方案设计、运营实施质量和养护步骤管理,降低混凝土框架开裂的概率,确保施工运营实施质量,使运营实施单位获得预期效益。为此,本文以混凝土裂缝产生的原因为出发点,提出有效的预防措施,并在此基础上阐述混凝土裂缝的常用修补方法,以提高建筑工程质量。

关键词:混凝土;裂缝;防治;修补

1混凝土结构裂缝控制的意义

目前,建筑施工阶段最常见的结构形式是混凝土结构。从施工管理的角度来看,混凝土结构容易产生裂缝,可能是由于结构的承载力不足造成的。当出现较大裂缝时,结构的刚度会进一步降低,结构的耐久性会进一步降低,导致房屋渗漏,影响建筑美观。所以混凝土结构出现裂缝,很多人都无法接受。然而,客观现实表明,混凝土结构的裂缝是难以完全避免的,但混凝土的裂缝是可以控制的。找出混凝土裂缝产生的原因,在原材料、温度、施工工艺等方面采取针对性的措施,可以预防或减少裂缝的产生。

2混凝土构架与裂缝的关系

混凝土开裂初期,由于环境、气候、湿度、温度等多种因素的影响,混凝土框架受到腐蚀破坏,增加了对裂缝数量、长度和宽度的影响,降低了框架的整体韧性和刚度,破坏了框架结构。在混凝土框架裂缝增多的过程中,裂缝的运动轨迹沿着混凝土框架截面的中轴线逐渐上移,使得混凝土工程继续开裂,框架的变形概率也会增大,建筑工程的稳定性和可靠性会继续降低,建筑物的安全隐患会大大增加。混凝土开裂导致钢筋暴露在空气中,钢筋与空气中的水分反应而软化生锈,影响钢筋的强度。根据相关理论知识分析可知,混凝土开裂和钢筋锈蚀的加剧会降低建筑物的整体安全系数,影响建筑物的抗震能力。应改进裂缝处理方法,避免恶性循环,提高建筑物的可靠性和经济性。混凝土裂缝初期,即裂缝较小时,施工人员未能及时修补,裂缝不断扩大形成贯通裂缝和宽裂缝,增加了混凝土工程的修补难度,增加了成本投入。

3混凝土裂缝成因分析

3.1施工材料原因

对于建筑行业来说,钢筋混凝土裂缝属于一种比较常见的施工现象,甚至很多建筑企业的监理已经对钢筋混凝土裂缝习以为常。其中,影响钢筋混凝土裂缝的主要原因是建筑材料。常见的原材料问题主要有水泥、骨料和水灰比。根据笔者的相关调查研究结果,如果混凝土材料中的水泥在施工过程中受热,混凝土的温度应力会发生较大变化。由于水泥的水化是混凝土生产过程中的重要基础条件,施工人员在施工过程中必须充分考虑水泥水化的强度和细度。只有这样,才能提高混凝土的质量,增强钢筋混凝土结构的承载能力。一般来说,钢筋混凝土中使用的骨料有两种,一种是粗骨料,另一种是细骨料。施工过程中,施工人员应确保水灰比符合相关标准。粗骨料在骨料中的比例越大,钢筋混凝土的强度结构就会越来越强。但在实际配比过程中,由于粗骨料比例较大,混凝土的配比面积会相对减少,从而削弱混凝土的吸水性能,从而造成混凝土结构裂缝。另外,在混凝土搅拌过程中,水灰比是一个极其重要的数据指标。通过科学合理的水灰比,施工人员可以显著提高混凝土结构的强度,避免钢筋混凝土结构出现裂缝。施工人员在施工过程中要注意的是,水灰比越小,混凝土强度越高。水和水泥的比例越大,混凝土在搅拌过程中的强度越低。为了防止混凝土坍塌,很多施工单位会违规操作,在混凝土中加入大量的水,影响混凝土结构的强度,造成后续施工建筑出现裂缝。

3.2混凝土收缩的原因

根据以往的施工经验,笔者知道建筑工程中混凝土裂缝的主要原因是混凝土收缩。根据裂缝的分析可知,混凝土中的大量水分蒸发后,混凝土结构会出现收缩和裂缝。通常钢筋混凝土建筑物内部抗拉强度对比后,混凝土结构的收缩应力会发生适当变化,引起混凝土产生收缩裂缝。目前常见的收缩裂缝有三种,其中钢筋混凝土建筑结构中最常见的裂缝是干缩裂缝,通常发生在建筑物使用初期。主要原因是混凝土结构裂缝没有完全硬化,与外部环境引起的钢筋混凝土裂缝无关。溫差通常是钢筋混凝土结构硬化后内部温度急剧变化而产生的裂缝。塑性裂缝是环境因素使混凝土表面失去大量水分而产生的裂缝。

4混凝土结构裂缝处理方式

4.1干缩裂缝

干缩裂缝与其他因素引起的不同裂缝有形式上的区别。干缩裂缝比较细,交错,不规则。由于外界环境、气候、温度、湿度等原因的影响,存在混凝土表层水分蒸发速度过快,表层干燥收缩率超过正常值,受混凝土内部限制,拉应力过大使混凝土表层开裂的问题。应精确控制混凝土的比例,以控制淤泥的用量;混凝土浇筑后,应加强养护,保持混凝土表面湿润,提高混凝土表面的抗裂性。混凝土的喷水养护不仅可用于土工施工,也可用于道路桥梁施工。混凝土脱模后应喷水养护。

4.2表面处理技术

有裂缝的建筑混凝土结构的表面处理技术主要是用预制的水泥砂浆或环氧树脂涂刷有裂缝的部位。但在处理过程中应仔细分析裂缝。对于裂缝较大、变形程度不同的混凝土结构,这种技术一般不适用。这种处理技术主要是针对那些表面较轻的裂缝类型,通过在表面涂刷水泥砂浆或环氧树脂,可以深入到混凝土结构内部,从而达到修复混凝土结构的目的。一般使用的混凝土砂浆标号应高于混凝土结构使用的水泥砂浆标号。

4.3填充方法

当混凝土结构出现裂缝时,如果没有进行有效的预防,并且已经发展到中等宽度,主要采用填充的方法来处理有效裂缝。填充前应对内外裂缝进行有效处理,使所有裂缝形成凹槽,然后用树脂砂浆将裂缝填满。此外,可以用高标号水泥砂浆或其他材料来填补裂缝。

结语

综上所述,混凝土裂缝是建筑施工过程中常见的施工现象。由于混凝土裂缝的因素过于复杂,要求施工设计人员在设计图纸时充分考虑可能出现的混凝土裂缝因素,以保证施工人员能严格按照施工设计图纸要求控制混凝土材料配比。在控制混凝土温度应力的同时,也要控制混凝土的质量,从而提高钢筋混凝土建筑的施工质量,保证后续建设工程的顺利进行。

参考文献

[1]邓青松.混凝土非结构性裂缝的控制措施[J].四川建筑,2019,39(04):193-194.

[2]张剑.岩土施工中混凝土结构裂缝原因分析与控制方法[J].低碳世界,2018(08):237-238.

作者:陈岩宏

桥梁混凝土裂缝填补措施论文 篇2:

公路桥梁混凝土裂缝成因及防治问题研究

摘 要:主要对公路桥梁混凝土裂缝成因及防治问题进行了研究,首先概述了国外对裂缝问题的研究以及裂缝修补方法的分类,然后分析了公路桥梁混凝土裂缝的成因,最后探讨了公路桥梁混凝土裂缝的防治措施。

关键词:混凝土;裂缝;成因;防治

1 公路桥梁混凝土裂缝问题概述

1.1 国外对裂缝问题的研究

裂缝问题是公路桥梁的常见病害问题,所以国际上有很多研究结构专门从事混凝土的裂缝问题研究,比如美国AC1224委员会、欧洲CEB研究所、英国C&CA研究中心等。英国科学家在上世纪三十年代最早提出了粘结滑移理论,根据这个理论,裂缝的开展主要是因为钢筋和混凝土之间形成了相对滑移,所以裂缝的控制主要取决于钢筋和混凝土之间的粘结性能。英国混凝土协会在上世纪六十年代提出了无粘结滑轮理论,该理论认为如果钢筋和混凝土之间有可靠的粘结就不会产生相对滑移。有滑移—无滑移统一理论认为在混凝土完全裂开以前,就已经产生了大量的粘结破坏,而该破坏可能是纯滑移导致,也可能是内部开裂导致,裂缝宽度是有滑移和无滑移的组合。

1.2 裂缝修补方法的分类

公路桥梁混凝土裂缝的修补方法很多,从大类上讲可以归结为以下四种类型:(1)表面覆盖法:该方法主要用于宽度小于0.2mm的细微裂缝,在裂缝的表面进行涂膜操作,常采用的材料包括聚合物水泥膏、聚合物薄膜等;(2)低压注浆法:该方法适合于宽度在0.2mm至0.3mm的裂缝,我国从1989年开始采用自动低压注浆技术修补裂缝,目前该技术已经达到国际领先水平;(3)开槽填补法:该方法适合宽度大于0.5mm的裂缝,该方法主要将拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土槽内进行嵌入;(4)结构加固法:当裂缝程度较深,已经影响到混凝土结构的安全使用时,就要采用该方法,加固技术包括加大截面法、体外预应力加固法、外贴钢板加固法、喷射混凝土加固法等。

2 公路桥梁混凝土裂缝的成因分析

2.1 荷载引起的裂缝

荷载裂缝主要来自于直接应力或者次应力的作用,荷载裂缝主要出现在受拉区、受剪区以及振动严重部位,荷载裂缝主要有以下三方面的特点:第一,在独柱或双柱结构的桥梁墩柱柱身上往往会出现平行于受力方向的平行裂缝,这主要是由于中心受压造成的;第二,在弯矩最大截面附近,会在受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,这种裂缝还会向中和轴方向发展,这主要是由于受弯引起的;第三,在主筋和抗剪切筋设置不足时,当箍筋太紧时会发生斜向破坏,从而引起斜裂纹,这主要是由于受剪引起的。

2.2 温度变化引起的裂缝

由于混凝土具有热胀冷缩的物理特性,所以当外部环境或内部结构的问题发生变化时,混凝土就会发生变形现象。当这种变形受到约束,就会产生应力,当应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝,这种裂缝就属于温度变化引起的裂缝。此类裂缝可分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种,温度裂缝往往发生在大体积的混凝土结构中,比如桥面铺装、桥墩、台等部位,温度裂缝与其他裂缝的重要区别是它会随着温度变化而扩张或合拢。

2.3 收缩引起的裂缝

当混凝土成形后,由于表面水分会蒸发,而蒸发是由表及里依次进行的,这就会导致内外干缩量存在不一致性,当混凝土表面收缩变形受到混凝土内部约束时,就会产生拉应力,引起混凝土的开裂,这种开裂就是收缩引起的裂缝。收缩裂缝是公路桥梁混凝土施工中最常见的裂缝,这类裂缝往往属于表面裂缝,裂缝的宽度比较细微,成龟裂状,纵横交错,没有特定的规律,影响收缩裂缝的因素很多,比如水泥的标号和用量、外界自然环境、骨料品种、养护方法以及振捣方式等都可以引起收缩裂缝。

3 公路桥梁混凝土裂缝的防治措施

3.1 荷载裂缝的措施

荷载裂缝对结构使用的安全性具有很大的威胁,当荷载裂缝宽度小于0.3mm时,会影响到结构的耐久性;当荷载裂缝继续发展,超过规范的限制,就会影响到结构的安全性,当偶遇外荷载突变,就会造成桥梁损毁,引发重大交通安全事件。所以,荷载裂缝的防治是非常重要的,具体而言,可以从以下四个方面进行:首先,采用合理的结构方式和合理的分块,在施工中如果允许设置水平施工缝,则要根据温度裂缝的要求进行分块,且设置必要的连接方式;其次,钢筋布置要科学,要尽量采用“小直径、密间距”的方式布置钢筋,在变截面处要加强钢筋的布置,同时在表面设置钢筋网片,为了防止钢筋生锈,可以在混凝土中加入外加剂,提高耐久性;第三,结构物使用阶段的沉降计算要准确,只有这样才能避免由于地基不均匀沉降而产生的宽裂缝;最后,在施工过程中还要限制施工材料、机具的堆放等,这些都可以有效的避免荷载裂缝出现。

3.2 温度变化裂缝的措施

温度变化裂缝一般对混凝土结构的安全性影响较小,如果对桥梁的承载性影响不大,可以不做处理,但是,在日常养护巡查中,要定期进行观测,当裂缝宽度大于规范限制时,要及时进行处理。温度裂缝的防治首先要注意水泥的选取,一般宜选用地热矿渣硅酸水泥或中热硅酸盐水泥,要充分利用混凝土的后期强度来减少水泥用量,相关研究表明,每立方米混凝土的水泥使用量增减10公斤,水化热就会导致混凝土的温度升高或降低1摄氏度。另外,在满足强度等指标的前提下,可以增加粉煤灰,以降低混凝土中的水化热,从而提高混凝土的抗裂能力。其次,可以通过改进振捣工艺减少温度裂缝。对于已经浇筑的混凝土,可以在终凝前进行第二次振捣,这样可以排除石子和水平钢筋底部形成的空隙和水分,减少内部裂缝和气孔,提高混凝土的抗裂性。最后,还可以在混凝土浇筑过程中降低部分温差,夏季施工中骨料通过洒水来降低温度,冬季施工中在混凝土表面覆盖保温材料。

3.3 收缩裂缝的措施

收缩裂缝可以出现在混凝土结构中的任何部位,与温度裂缝一样,当裂缝宽度未超过规定宽度时,不会影响结构的安全性。不过,如果收缩裂缝发生在承重结构的最大受力部位时,要引起充分的重视,并采取积极的措施进行处理,在进行收缩裂缝防治时,要严格控制单方混凝土的用水量,由于混凝土的干燥收缩与用水量成正比,所以用水量较大时,混凝土的干燥收缩就会急剧增大。为了降低用水量,可以掺加适当的外加剂,比如有大量球状颗粒的一级粉煤灰就可以有效的降低干燥收缩值。另外,还可以掺加适量的膨胀剂,以起到收缩补偿的作用,在养护方面,由于混凝土浇筑面收到自然环境的风吹日晒,表面容易干燥过快,所以要在混凝土终凝之前进行及时的保温、保湿养护。合理配置构造钢筋也可以有效的防治收缩裂缝,混凝土的收缩与配筋有一定的关系,构造钢筋的细密程度可以影响混凝土的极限拉伸。所以,构造钢筋更加细密,可以减少收缩裂缝的产生。

参考文献

[1]付宗波.桥梁混凝土裂缝产生原因及预防措施[J].科技创新与应用,2013,(2).

[2]代红雨.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治对策[J].交通世界(建养·机械),2013,(1).

[3]黄曙升.桥梁大跨度预应力混凝土裂缝研究[J].江西建材,2012,(6).

作者:徐晓伟

桥梁混凝土裂缝填补措施论文 篇3:

关于桥梁施工中混凝土裂缝问题的探讨

【摘要】混凝土裂缝在实际桥梁工程中造成的影响很大,如何预防和处理混凝土桥梁裂缝一直是困扰桥梁建设者的一大问题。一座桥梁从建成到使用,涉及设计、施工、监理、运营管理等各方面,任一方面管理不慎都可能使混凝土桥梁出现裂缝。本文探讨了桥梁施工中混凝土裂缝问题。

【关键词】桥梁;施工;混凝土;裂缝;问题;对策

在桥梁施工过程中,混凝土裂缝是常见的问题,但裂缝给桥梁带来的影响是巨大的,因此,我们必须在施工中对使用材料的质量要严格控制,选择合理的混凝土施工工艺,运用科学的现场管理方法根据施工的现场条件,各种材料使用的不同特点,以及当地当时施工的气候、气温等多种因素,综合系统考虑,采取科学合理的施工措施,结合先进的现场管理办法,更有效的控制裂缝的产生,以确保工程的施工质量。

一、桥梁施工中混凝土产生的裂缝问题

1、荷载引起的裂缝

(1) 直接应力裂缝产生原因

在对桥梁进行设计时,设计员选择了不合适的计算模型或者漏算荷载,导致桥梁的结构尺寸不合适;桥梁施工过程中,施工人员对预制结构受力情况不够了解,施工设备没有合理地安放或者没有严格按照设计图纸进行施工;桥梁投入使用后,通过桥梁的车辆超出设计载荷。此外,暴雨、地震、海啸等恶劣的天气环境,也会导致桥梁裂缝的产生。

(2) 次应力裂缝产生原因

常规公式计算的结果与桥梁结构物的实际工作状态不一致,因此,在实际的外载荷的作用下,就会导致桥梁结构的开裂。此外,桥梁的某些特殊的结构,如开洞、设置牛腿等,因其结构比较复杂,对受力情况进行模拟计算时,会与实际受力情况不符,导致桥梁裂缝的产生。

2、 水分收缩引起的裂缝

通常,混凝土裂缝产生的原因主要是水分蒸发,或者是没有进行合理的保湿。大致可以分为塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和炭化收缩这四种收缩方式。在进行混凝土的施工时,对混凝土进行浇筑后,大概四个小时左右,水泥水发生化学反应,其反应程度非常激烈,混凝土中的水分以非常快的速度蒸发,混凝土由失水收缩过渡到塑性收缩。接下来,混凝土逐渐硬结,而混凝土表层的水分则会渐渐蒸发,使得内部湿度下降,进而引起混凝土的体积也慢慢变小,这种收缩就被称为缩水收缩。混凝土结硬过程中,水泥和水之间会有化学反应发生,也就是所谓的自生收缩,并且这种收缩不受外界湿度的影响。此外,空气中的二氧化碳与水泥中的成分也会发生化学反应,即炭化收缩。炭化收缩一般只有湿度在50%的情况下才会发生。

3、 地基引发的裂缝

桥梁工程在设计之初,都会进行实地考察,如果地质勘查不认真仔细,获得资料的准确性就不能得到保证。地质特点也是必须要考虑的因素,否则,就会导致地基变形的发生,地基变形通常包括地基下沉或者水平方向位移,地基变形会导致桥梁结构产生附加应力,而混凝土结构的抗拉性能是有一定范围的,一旦超出这个范围,就会引起桥梁结构开裂。此外,冻土也会引起地基发生沉降或產生水平位移。桥梁在投入使用后,因其不断地受到外部荷载的作用力,也会逐渐导致地基变形的发生。

4、施工工艺不当引发的裂缝

混凝土结构件的制作、运输和安装,都必须严格按照要求进行操作,否则很容易引发裂缝的生成。要根据桥梁工程特点,选择合适的施工工艺,这样才能保证混凝土结构件的质量,防止裂缝产生。导致的裂缝的原因主要是支架和模板的施工工艺不规范。对于支架的施工,要确保支架达到预期的压实,其刚度也要符合建设条件的要求,否则,进行混凝土的浇筑后,支架在压力下产生变形,引发下沉。对于模板的施工,则必须保证模板刚度符合要求,否则,进行混凝土的浇筑后,会导致模板变形。对于混凝土运输的距离和时间也要加以控制,不过运输不当,就会使混凝土蒸发的水分量超标,发混凝土坍落度偏低。

二、基于桥梁施工中混凝土裂缝问题的防治对策

1、 对材料严格控制

施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行,对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验.在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。

2、桥梁施工工艺的防治措施

在拆模时,需要工作经验丰富的施工人员来操作。避免敲击、振动使表面产生裂缝。加强混凝土浇筑成型后初期保湿养护工作。养护的目的是使其表面维持适当的湿度,确保混凝土内部充分水化。合理的养护可以提高结构强度,对于混凝土后期的质量控制有重要意义。养护的具体操作是在混凝土完成浇筑后,对表面及时覆盖和洒水,确保混凝土的温度、保湿稳定,缓解由于温差产生的应力,防止裂缝的产生。严格控制施工过程中荷载使用,不得使混凝土浇筑成型过程中受行人、运输工具等荷载的影响。控制施工过程中施工缝的预留,确保混凝土的部分重要结构的浇筑连贯性。

3、施工前合理设计荷载

在进行道路桥梁施工前的设计阶段,相关技术人员要根据项目的具体情况,科学的对道路桥梁的整体布局进行规划且合理的对施工中所需的钢筋进行布局,与此同时要全面考虑施工中道路桥梁以及施工中机械等的荷载,以便设计时的荷载要远大于现实施工中的荷载,进而保证实际荷载在混凝土强度的范围内,从而达到克服施工中混凝土裂缝出现的目的。

4、合理进行裂缝修补措施

(1)灌浆法

这种方法的原理在于使用真空压力设备把浆汁压入混凝土的裂缝中,随着时间的变化,浆汁将会出现硬化,从而同混凝土构成相当稳固的结构,防止裂缝的出现。一般情况下,在桥梁工程建设过程中,在浆汁的选择上,可以使用水泥浆或者其他一些类似的浆质。

(2)表面修补

这种方法在桥梁工程的裂缝修补技术中应用非常普遍。通常都是在混凝土的表面进行涂水泥浆,也有一些桥梁工程在建设过程中使用环氧胶泥进行表面涂抹,都可以达到防腐的目的。在裂缝涂浆后,可以使用刷漆的方法和手段进行修补,当桥梁表面修补完成之后,因为具有一定的拉应力,让混凝土裂缝有可能继续开裂。所以在这个时候,可以在裂缝的表面粘附玻璃纤维布,保证混凝土的裂缝修补保持完整性。

(3)嵌缝法

这其实是一种效果非常明显的手段和措施,一般是在混凝土的裂缝位置进行开槽,并且在其槽中填补一些控制水分的材料,从而能够起到对裂缝封闭的作用,保持混凝土裂缝外部的平整性。

5、加强混凝土的早期养护

混凝土的养护是一项非常复杂的系统工程,特别是混凝土结构裂缝的控制和预防工作,将贯穿整个混凝土的生产和施工过程。对于预防混凝土裂缝最为重要的就是避免早期水分蒸发引起的裂缝,早期的水分蒸发引起的裂缝会大大增加早期收缩和后期收缩的发生,因此,应当采取有效的方法来控制早期混凝土水分的蒸发,以防止混凝土的早期裂缝引起的内部缺陷。

总之,钢筋混凝土是非常优质的桥梁施工材料,作用非常强大,能够保证桥梁正常功能的发挥。只有深入的研究和分析裂缝的成因,才能够为解决问题提供坚实的依据,提高桥梁的整体质量。

参考文献:

[1] 南春明. 钢筋混凝土桥梁裂缝种类及成因分析[J]. 电子制作. 2013(10)

[2] 邓国栋. 桥梁裂缝种类和产生的原因[J]. 中华建设. 2012(04)

[3]洪春玲,陈里康,陈里根. 浅谈预制小梁箱常见裂缝种类及防治[J]. 城市建筑. 2013(18)

[4] 郎文泽. 桥梁的裂缝成因和日常检查[J]. 交通世界(建养.机械). 2012(01)

作者:徐鹏 叶泽波

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