摘 要:在現(xiàn)實(shí)中,混凝土橋梁是最為常見的橋梁,因?yàn)榛炷翗蛄壕哂幸欢ǖ牧畠r(jià)性、可塑性以及易修補(bǔ)性。但是在最近幾年里,對于因?yàn)榛炷脸霈F(xiàn)裂縫從而導(dǎo)致橋梁垮塌事故的比比皆是,因此,有效的加強(qiáng)橋梁混凝土裂縫的控制對于混凝土橋梁來說有著非常重要的意義。
關(guān)鍵詞:高速公路橋梁 混凝土 裂縫 控制
中圖分類號:U44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)01(b)-0061-01
因?yàn)榛炷吝@種施工材料本身的特征以及在實(shí)際施工中都存有一定的不足與問題,因此,在高速公路橋梁工程中運(yùn)用混凝土進(jìn)行施工會出現(xiàn)不同程度的裂縫問題。如果不及時(shí)根據(jù)產(chǎn)生的裂縫問題予以補(bǔ)救,那么會給高速公路橋梁工程帶來巨大的影響。在當(dāng)下,對高速公路橋梁施工中的混凝土裂縫問題進(jìn)行不斷的研究,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 混凝土產(chǎn)生裂縫的原因
(1)溫度原因。
我們所熟知的混凝土在一般情況下具有熱脹冷縮的特征,并且混凝土?xí)艿剿喑霈F(xiàn)的水化放熱以及照射、周圍不斷變化的溫度、大氣溫度的變化的影響,使得混凝土在一定很大程度上出現(xiàn)膨脹以及收縮的現(xiàn)象,混凝土在這個過程中會隨之產(chǎn)生出一種應(yīng)力。當(dāng)這種應(yīng)力大于混凝土自身所能夠承載的強(qiáng)度以后,在混凝土的表面就會出現(xiàn)裂縫。這種裂縫問題與其他形式的裂縫有著一定的差異,因?yàn)檫@種因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生的裂縫隨著溫度的變化而出現(xiàn)合攏或者擴(kuò)張。當(dāng)混凝土處于一種逐漸凝固的狀態(tài)時(shí),由于混凝土表層的水分過快的蒸發(fā),或者混凝土內(nèi)部產(chǎn)生劇烈的水化熱效應(yīng),這些都會使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大變化,從而使得混凝土出現(xiàn)裂縫。
(2)荷載原因。
荷載裂縫主要是指橋梁混凝土在受到動荷載以及靜荷載以及次應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的,我們通常將產(chǎn)生的這種裂縫叫做荷載裂縫。荷載裂縫的主要形式主要有兩種:次應(yīng)力裂縫以及直接應(yīng)力裂縫。在這兩種裂縫形式中,次應(yīng)力裂縫主要是指橋梁混凝土在受到向外的荷載后所發(fā)生的次應(yīng)力導(dǎo)致橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫。例如在對配筋和內(nèi)力進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候出現(xiàn)錯誤,或者運(yùn)輸材料的車輛沒有按照相關(guān)要求與規(guī)定運(yùn)行等;而直接應(yīng)力裂縫主要是指橋梁混凝土在受到向外的荷載后所發(fā)生的直接應(yīng)力導(dǎo)致橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫。例如橋下船舶與公路橋梁發(fā)生激烈膨脹,或者受到地質(zhì)災(zāi)害的影響等。
(3)鋼筋銹蝕。
在通常情況下,公路橋梁的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)會長時(shí)間的暴露在自然狀態(tài)下,再加之周邊環(huán)境因素的影響,并且高速公路橋梁的自身保護(hù)性能比較弱、缺乏良好的密實(shí)性以及缺乏完善的防腐設(shè)施。因此高速公路橋梁在具體施工中會時(shí)常受到外界的腐蝕,當(dāng)橋梁一旦受到腐蝕的時(shí)候,橋梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋也會在不同程度上受到影響,這個時(shí)候鋼筋的體積就會出現(xiàn)膨脹的情況,從而使得混凝土產(chǎn)生不同程度的裂縫。隨著時(shí)間的推移,混凝土裂縫的程度會越來愈大,越來越惡劣,最后導(dǎo)致混凝土表層的保護(hù)層出現(xiàn)剝落的情況以及鋼筋出現(xiàn)斷裂的情況。
(4)施工原因。
在進(jìn)行高速公路橋梁施工的過程中混凝土所產(chǎn)生的所有裂縫問題,最常見的原因就是由于混凝土自身出現(xiàn)的收縮所引起的,混凝土的收縮會導(dǎo)致自身體積發(fā)生變形,主要原因有:縮水收縮以及塑性收縮,與此同時(shí)還有炭化收縮以及自生收縮這兩種。
在進(jìn)行高速公路橋梁施工的過程中混凝土所產(chǎn)生的所有裂縫問題,最主要的原因就是當(dāng)混凝土在經(jīng)過5小時(shí)的澆筑以后,混凝土中的水泥會發(fā)生劇烈水化反應(yīng),并且在水泥中逐漸形成一條分水鏈,再加之混凝土中的水分過快的蒸發(fā),從而使得混凝土中的骨料出現(xiàn)下沉的情況,這個時(shí)候如果混凝土還沒有完全硬化,那么就會發(fā)生塑性收縮。骨料在下沉的過程會受到一些物體的阻攔,這個時(shí)候就會產(chǎn)生沿著鋼筋的布置方向出現(xiàn)收縮裂縫。當(dāng)混凝土硬化以后,混凝土表面的水分蒸發(fā),混凝土內(nèi)部的溫度就會逐漸降低,混凝土的體積自然而然就會減小,從而出現(xiàn)縮水收縮。如果混凝土內(nèi)部與外部的收縮不均勻,那么外部就會受到內(nèi)部的制約,從而使得在混凝土表面承受到一定的拉力,當(dāng)這個拉力超過一定數(shù)值的時(shí)候,就會產(chǎn)生收縮裂縫。
2 控制高速公路橋梁混凝土裂縫的主要措施
(1)施工預(yù)防措施。
當(dāng)實(shí)際施工的時(shí)候,周邊的溫度在25 ℃~30 ℃的時(shí)候,這個時(shí)候進(jìn)行的澆筑混凝土過程就會對高氣溫予以重視,因?yàn)楦邭鉁貢涌焖值恼舭l(fā),對混凝土的質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。因此,在具體施工的過程中,應(yīng)該根據(jù)我國相關(guān)的高速公路工程橋梁施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),與此同時(shí)還要根據(jù)公路橋梁施工現(xiàn)場的具體情況采取對應(yīng)的有效措施。
①對混凝土的最優(yōu)配合比進(jìn)行設(shè)計(jì),并且在設(shè)計(jì)的同時(shí)還要對高溫以及因?yàn)楦邷厥沟没炷涟韬衔锍霈F(xiàn)塌落予以考慮,這就需要對混凝土的實(shí)際配合比予以調(diào)整,具體調(diào)整用水量以及水灰比,在避免混凝土出現(xiàn)下降時(shí)候,可以在拌合混凝土的時(shí)候加入適當(dāng)?shù)臏p水劑。
②在當(dāng)下,橋梁工程所用到的混凝土中,多用硅酸鹽水泥予以拌合,但是這種硅酸鹽水泥的水化熱比較高,并且混凝土?xí)驗(yàn)檎舭l(fā)收縮而出現(xiàn)相對較快的凝固,這就會使得混凝土的表面出現(xiàn)裂縫,想要從根本上緩解這一情況就可以當(dāng)混凝土出現(xiàn)劇烈的收縮的時(shí)候添加適當(dāng)?shù)木從齽?/p>
③當(dāng)施工場地的溫度比較高的時(shí)候,當(dāng)下都是選擇30 ℃以上的水來進(jìn)行混凝土的拌合,為了能夠有效的改善混凝土在完成澆筑以后所出現(xiàn)的溫度過高的情況,那么就能夠在拌合混凝土的時(shí)候在其中加入適當(dāng)?shù)谋鶋K,以此降低拌合水的溫度。或者選擇在夜間進(jìn)行混凝土的拌合,這樣就能夠避免高溫烈日。
④在混凝土中,砂石以及碎石所占的比例應(yīng)該是80%左右,因此,在進(jìn)行混凝土拌合的時(shí)候應(yīng)該對這些砂石以及碎石進(jìn)行灑水降溫。
(2)裂縫補(bǔ)修措施。
①表面補(bǔ)修。采用這種處理方法就是對混凝土的表面進(jìn)行修補(bǔ),在混凝土表面的裂縫處涂上一層保護(hù)膜。在進(jìn)行橋梁施工的過程中,可先用鋼絲將混凝土表面依附的雜物予以刷除,然后再用清水予以清理,待其干燥以后,再將樹脂在裂縫處進(jìn)行填充,適當(dāng)部位可以進(jìn)行必要的涂抹。
②灌漿法。在通常情況下,一般采用一種叫真空壓力的裝置將漿質(zhì)料充分的壓進(jìn)裂縫中,然后隨著時(shí)間的推移,在裂縫中添置的漿質(zhì)料會逐漸硬化,從而使得混凝土與漿質(zhì)料之間形成一個整體,這樣做能夠有效的避免裂縫的存在,并且形成后的整體的密封性比較好。
③嵌縫法。這種裂縫補(bǔ)修方法在補(bǔ)修裂縫方面能夠發(fā)揮有效的作用,其主要就是在混凝土產(chǎn)生的裂縫處進(jìn)行開槽,然后將一些止水材料添置其中,這樣補(bǔ)修方法能夠?qū)α芽p予以封堵,還能夠保證混凝土表面平整。
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