市政桥梁结构裂缝及加固处理方法分析

发表时间:2020/9/2   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:何俊
[导读] 摘要:现阶段,我国的市政工程建设越来越多,其结构设计工作也越来越受到重视。
        贵阳市市政工程管理处  贵州省贵阳市  550005
        摘要:现阶段,我国的市政工程建设越来越多,其结构设计工作也越来越受到重视。市政工程建设作为国民经济建设的基础项目,对整个国民经济建设的发展有着不可忽视的重要作用。所以,在面对压力的同时必须从根本上解决市政桥梁建设过程中的质量问题,为创建良好的市政交通环境而努力。从某种意义上来讲,市政桥梁建设工程中所出现的质量问题是由多种因素导致的,其中比较常见的是桥梁裂缝问题,桥梁裂缝的出现不仅一定程度上会影响道路交通的正常使用,甚至会对人们的生命财产安全构成威胁。下面文章重点从市政桥梁结构裂缝的产生原因及解决措施进行分析,希望通过文章的论述可以为相关人员提供一定参考。
        关键词:市政桥梁结构;裂缝;加固方法
        引言
        近年来,桥梁工程建设数量不断增多,质量也在稳步提升。然而,桥梁施工是一项系统和复杂的工作,包括桩基础、墩柱、台身、混凝土工程、钢筋工程等。为确保桥梁工程质量,把握施工技术要点,采取有效措施防治施工裂缝是必要的。
        1桥梁裂缝概述
        桥梁裂缝出现的原因有很多,而且这些原因种类非常复杂,如果不进行一个全面详尽的调查分析与研究,就不能找到桥梁裂缝产生的全部原因。因此,通过对桥梁裂缝产生原因的研究,不仅可以找到预防桥梁破坏的方法,而且进一步的为以后桥梁的修补加固提供了决策的依据。
        2混凝土裂缝的形成原因
        2.1温度变化
        桥梁工程的混凝土结构在凝结的过程中,其内部温度的变化相对缓慢,而表面因与空气接触、水分流失速度较快,所以其外部温度变化速度要比内部结构快,从而导致内外结构部分的水分含量相差较大,进而产生裂缝,使得混凝土结构质量不合格。混凝土材料的脆性较大,抗拉强度与抗压强度明显不足,如果受到内部拉应力的持续作用,产生裂缝是不可避免的。基于此,需要加强对混凝土结构温度的控制,了解其温度变化的规律,从而可以有效降低裂缝的发生率,提高混凝土结构的质量。
        2.2荷载裂缝
        对于建筑工程来说,在项目设计之初,都需要对其最大荷载值进行设计,因此每一个建筑工程所能够承受的荷载都是确定的。而在桥梁建设中,由于需要使用到相关的机械设备以及施工材料,同时由于桥梁施工与其他类型的建筑施工存在一定的差异,所有的施工机械、材料等都是堆放在桥梁上的,因此如果堆放的施工材料和设备数量较多的话,一旦超过桥梁的最大荷载值,就会导致桥梁结构出现裂缝。除此之外,如果在施工过程中,对工序安排不合理,使得桥梁超过其最大荷载值,也会使桥梁出现裂缝。
        2.3收缩原因
        混凝土在凝结硬化的过程之中,会出现收缩,这是正常的。在工程当中,由于收缩所造成的裂缝比较常见。混凝土结构的收缩会引起桥梁结构发生变形,当变形过大时就会产生裂缝。混凝土的收缩大致可以分为两类,一个是塑性收缩,另一个是缩水收缩,两者都会造成混凝土的变形,下面将详细介绍这两类。塑性收缩,其通常发生在浇筑后的4到5小时,此时的水化反应异常活跃,水分快速蒸发,此时混凝土中的水分会出现减少,由此带来了收缩,同一时间,骨料会因为自身重量而下沉,又由于此时的混凝土并未硬化,所以,此种收缩称之为塑性收缩。此收缩的危害性很大,为降低危害性,在施工当中要严控水灰比,骨料的搅拌时间不能过长,在下料的速度要适中,要确保振捣的密实,对于竖向截面,要实行分层浇筑。缩水收缩,其发生时间是在硬化后,由于水分蒸发,这会带来混凝土的湿度出现降低,而体积也会逐渐的缩小。混凝土的不同部位的水分蒸发速度不一样,通常是表层蒸发速度非常快,内部相对慢一些,所以,此时会由于这两个部分的收缩程度不一样而造成了不均衡收缩的出现。

由于表层蒸发速度快,这时会出现表层的收缩,但是收缩会内部的制约,此时的表层必然会承受一定的拉力,如果这种拉力比设计的抗拉强度要大时,此时会造成收缩裂缝。在混凝土硬化后,缩水收缩比较常见,也容易发生。
        2.4材料因素
        在桥梁施工开展的过程中,由于其工程量非常大,因此其建筑材料的使用量也非常的庞大,而材料因素也会导致桥梁裂缝的产生,因此国家对于桥梁建筑材料的使用,有着非常严格的标准,下面就来对材料给桥梁裂缝造成的影响进行详细的分析:①外掺剂的添加。为了使混凝土的性能得到保障,需要在混凝土中加入一定的外掺剂,而外掺剂中含有非常丰富的氯离子,会造成钢筋的锈蚀,因此需要对外掺剂的用量进行严格地把控;②骨料。在材料配比中,粗骨料的搭配是非常重要的,如果粗骨料搭配不合理,或者是粗骨料之间的间隙过大的话,在搅拌的过程中就会导致水和水泥的用量增加,此时混凝土发生固化的话,就会产生非常严重的收缩裂缝。而细骨料中含有非常丰富的有机物,因此会减缓混凝土的固化速度,混凝土的强度也会受到影响,从而使混凝土裂缝出现的概率大大提高。所以,不管是粗骨料还是细骨料,都需要对其用量、配比进行严格地把控。
        3市政桥梁结构裂缝加固方法
        3.1灌浆法
        灌浆法从某种意义上来讲,是市政桥梁结构裂缝中比较常见的一种加固方式。尤其是针对桥梁裂缝初期,利用灌浆法可以有效防止裂缝的延伸扩大。在进行灌浆法裂缝加固作业时,要特别注意以下几点:一是在灌浆法前要对裂缝处进行表面清理,并注意裂缝处的补水,使得湿润后依据裂缝大小、延伸长度以及产生的裂缝类型进行灌浆处理;二是在灌浆过程中,要对浆液进行了合理密度的搅拌,从实际情况进行浆液密度的配比,在灌浆配比时可以依据裂缝大小采取化学浆液的使用,这样能够在很大程度上加大对裂缝稳固;三是在完成灌浆法灌浆时,要注意在灌浆处最上层进行钢板固定,这样才能达到最终的加固效果。
        3.2表面处理法
        表面涂抹法主要适用于表面存在极细小的裂缝中,对于极其细小的裂缝来说,采用灌浆法的话,浆液无法进入细小的裂缝中,因此无法起到非常好的加固效果。对于存在渗漏问题的裂缝来说,可以采用表面处理法中的贴补法,这样能够产生非常好的防渗漏效果。如果桥梁表面存在混凝土缝隙的话,则需要对其表面进行适当的处理修补,通常情况下可以使用铁刷将混凝土表面打毛、填补混凝土石灰等,只有混凝土表面有裂缝才能够使用该方法。
        3.3结构补强法
        一是外应力增强法,这种方法主要是采取一定措施对桥梁结构裂缝处进行受力测试,从而进行增强补救,以此来达到加固裂缝的目的。二是可通过增加构造面的裂缝方式,采取主钢筋和混凝土的方式来完成加固。对于主钢筋而言,一般都是采取焊接的方式来提供钢筋的强度,在焊接过程中要对混凝土结构进行保护层主钢筋切断,采用双面焊接的方式将其与原主焊接进行连接在一起。三是充分考虑到构件的组成,采取该措施完成加固,但多数情况下这种加固方式被应用于承受力较大和地基较稳的市政桥梁建设中。
        结语
        总而言之,桥梁工程作为市政工程建设的关键一环,对现代化城市的建设和发展都有着非常重要的作用和意义,因此桥梁工程的施工质量受到了越来越高的重视。因此我们要能够给予桥梁裂缝问题足够的重视,要加强对裂缝产生原因的研究力度,采取科学的防治措施,使桥梁工程的质量和使用寿命得到可靠的保障。
        参考文献:
        [1]王峰,杨小康.碳纤维加固技术在桥梁裂缝维修中的应用[J].交通世界,2019(17):111-112+124.
        [2]梁新春.桥梁施工中裂缝形成原因及控制技术[J].交通世界,2019(17):133-134.
        [3]魏伟,章涛.桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对策略[J].交通世界,2019(16):116-117.
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