孫涌
【摘 要】公路橋梁由于材料、溫度、外加劑和施工工藝的不同,以及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的各種因素影響,極易產(chǎn)生裂紋。筆者結(jié)合多年施工管理實(shí)踐,分析了橋梁裂紋缺陷產(chǎn)生的原因,探討了修補(bǔ)的方法。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;裂紋;成因;修補(bǔ)方法
公路橋梁裂紋是公路工程常見(jiàn)病害,隨著公路通車時(shí)間的延長(zhǎng),裂紋數(shù)量將會(huì)日益增多,而且裂紋寬度、長(zhǎng)度也在不斷增大,嚴(yán)重危及橋梁的使用壽命,需要及時(shí)進(jìn)行處理,保證公路的正常運(yùn)行。
1.威脅橋梁安全的因素
建橋標(biāo)準(zhǔn)偏低;交通量不斷增大;超重、超限車增加;建設(shè)質(zhì)量問(wèn)題;材料與結(jié)構(gòu)自然老化;自然災(zāi)害。
2.出現(xiàn)裂紋的情況分析
按裂紋起因大致可分如下幾種:
2.1由外荷載(靜、動(dòng)荷載)直接應(yīng)力和次應(yīng)力引起的裂紋.2.2由于變形變化引起的裂紋,它包括結(jié)構(gòu)因溫度濕度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂紋。2.3鋼筋銹蝕引起的裂紋。2.4凍脹、施工材料質(zhì)量、施工工藝質(zhì)量引起的結(jié)構(gòu)變形變化,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋。
3.控制裂紋的措施
3.1優(yōu)化混凝土原料的配合比。要控制原材料的配合比,應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定砂、石含水量。要嚴(yán)格按投放制度投料,先投放細(xì)骨料、水泥和礦物摻合料,再加水,粗骨料,外加劑。
3.2嚴(yán)把混凝土的施工工藝。一是模板必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。二是施工時(shí)應(yīng)控制水灰比。三是嚴(yán)禁混凝土在生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程中加水進(jìn)行二次攪拌等。四是施工時(shí)保證新拌混凝土能及時(shí)并有連續(xù)長(zhǎng)的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。五是灑水養(yǎng)護(hù)的間隔時(shí)間應(yīng)以實(shí)際情況確定,必須保持混凝土表層始終處于濕潤(rùn)狀態(tài),并保證養(yǎng)護(hù)用水與混凝土表面溫差不大于15度。
3.3經(jīng)常進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)并采取不同施工方法。對(duì)于大體積混凝土(厚度超過(guò)2m),盡量選擇水化熱低的水泥品種,限制水泥單位用量,減少骨料入模溫度,降低內(nèi)外溫差,并緩慢降溫,必要時(shí)可采用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部散熱,或采用薄層連續(xù)澆筑以加快散熱。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中采取適當(dāng)措施控制混凝土溫度升高和溫度變化速度,使之產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,就可避免出現(xiàn)裂紋。
3.4嚴(yán)格按規(guī)范要求。一是嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙。二是嚴(yán)格控制裂紋寬度。
4.裂紋修補(bǔ)方法
普通鋼筋混凝土橋梁中已穩(wěn)定的裂紋和缺陷,一般對(duì)梁的剛度和耐久性雖有所降低,但影響不大,經(jīng)常長(zhǎng)期觀測(cè)確無(wú)變化時(shí),可進(jìn)行壓漿或表面封閉等處理。一般的主要工藝(對(duì)于裂≦0.15㎜寬):清除裂紋灰塵、浮渣、松散層等污物———用毛刷蘸丙酮、酒精等有機(jī)液擦洗———保持裂紋兩側(cè)20—30㎜處干凈、干燥——用埋嘴進(jìn)行灌注或植筋膠等。我們一般主要采取以下方法進(jìn)行修補(bǔ):
4.1表面封閉修補(bǔ)法。即采用抹漿、槽嵌補(bǔ)漿、噴漿、填縫的方法使表面裂紋封閉。對(duì)于寬度小于0.15mm的裂紋進(jìn)行灌漿處理。某大橋10#頂推梁塊觀察的裂紋,采用灌注漿處理的修補(bǔ)方法。
4.2壓力注漿修補(bǔ)法。主要是采用水泥或化學(xué)材料注漿,將漿液注滿結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂紋,注入的料與混凝土面齊平封縫即可。
4.3植筋修補(bǔ)法。植筋時(shí)先用壓縮空氣徹底清潔植筋孔,用鋼絲刷除去鋼筋外表面銹蝕和灰塵,注入植筋膠,插入鋼筋,用鐵錘敲擊鋼筋以確保植筋深度,植筋膠的注入量以鋼筋植入后塞滿整個(gè)植筋孔溢出的膠與混凝土面齊平為準(zhǔn)。
4.4表面粘貼纖維材料。粘貼前需對(duì)加固的混凝土面進(jìn)行打磨與找平,這是一道重要工序。如果表面污物浮漿沒(méi)去除干凈或不夠平整,將嚴(yán)重影響玻纖布復(fù)合層與混凝土之間的粘貼強(qiáng)度,直接影響施工質(zhì)量和加固效果。
4.5粘貼鋼板等材料。鋼板粘貼按照卸荷—表面處理—配膠—粘貼—固定及加壓—固化—檢驗(yàn)—防腐處理的順序進(jìn)行。表面處理即對(duì)加固構(gòu)件結(jié)合面及鋼板貼合面進(jìn)行表面處理,這是最關(guān)鍵工序。既可達(dá)到封閉裂紋的目的,又能提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。主要應(yīng)用在對(duì)箱梁修復(fù)和補(bǔ)強(qiáng)加固上。
4.6預(yù)應(yīng)力鋼絲繩(鋼鉸線)網(wǎng)片+聚合物砂漿。鋼絲繩(鋼鉸線)網(wǎng)片+聚合物砂漿加固修補(bǔ)技術(shù)是近年在國(guó)內(nèi)發(fā)展的新型加固技術(shù)??捎行岣咪摻罨炷亮骸?、柱以及砌體磚墻的承載力,同時(shí)構(gòu)件的延性有一定的提高。它具有高強(qiáng)防火、聚合力強(qiáng)等特點(diǎn)。這種方法與粘鋼、碳布方法相比最大特色就是具有可控的張拉力,是一種主動(dòng)加固方法。它用在橋梁裂縫、孔洞、剝落等部位修補(bǔ)加固,特別是用在梁柱加固、舊基礎(chǔ)改造等新老混凝土連接具有很好整體性。并用這種專用鍍鋅鋼絲繩網(wǎng)片比植鋼筋工藝操作方便些。近年來(lái)加固修補(bǔ)技術(shù),修補(bǔ)特種材料逐步走向?qū)I(yè)化、工廠化,保證了我們的技術(shù)質(zhì)量。
4.7混凝土保護(hù)工法。混凝土保護(hù)工法是為保護(hù)混凝土免受各種病害影響而設(shè)計(jì)的。通過(guò)使用高分子樹脂涂料對(duì)混凝土表面實(shí)施保護(hù)性涂刷,所產(chǎn)生的樹脂涂層徹底阻止住外部有害物質(zhì)對(duì)混凝土內(nèi)部的浸入,從而達(dá)到防止和抑制混凝土劣化的發(fā)生或進(jìn)展。
以上幾種裂紋修補(bǔ)方法:一方面能有效封閉混凝土裂紋及缺陷,另一方面有的還能與混凝土形成整體共同受力,起到補(bǔ)強(qiáng)的作用。這些方法施工簡(jiǎn)便,工藝易于操作,效果好,且對(duì)原結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生新的損傷,對(duì)結(jié)構(gòu)美觀影響較小,具有普遍應(yīng)用價(jià)值。
總之,在橋梁施工過(guò)程中,只要嚴(yán)格控制好材料質(zhì)量、施工工藝、以及現(xiàn)場(chǎng)的施工管理,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件、材料特點(diǎn)、氣溫等多種因素,采取合理的技術(shù)措施和組織措施,就能有效地控制裂紋的產(chǎn)生,確保公路橋梁工程質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全使用。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:鹽城市公路工程有限責(zé)任公司)