市政桥梁结构裂缝及加固处理方法分析

发表时间:2020/12/2   来源:《建筑实践》2020年22期   作者:宋丽丽
[导读] 现阶段,我国城市化进程不断加快,市政桥梁工程的建设数量逐步增多

         宋丽丽
         (天津市路驰建设工程监理有限公司      天津     300122 )
         摘要:现阶段,我国城市化进程不断加快,市政桥梁工程的建设数量逐步增多,在这样的背景下,人们对市政桥梁的建设质量提出要求。市政桥梁结构裂缝问题逐步成为人们关注的重点,工程界投入大量的人力物力财力积极探索市政桥梁的加固处理方法,最大程度上保证桥梁质量,避免结构裂缝这一问题的发生。要想彻底解决桥梁结构裂缝问题,首先应找到结构裂缝产生的原因,针对裂缝产生原因的不同灵活运用不同的解决办法。
         关键词:市政桥梁结构;裂缝分析;加固技术处理
         引言
         由于桥梁施工规模、难度都非常大,因此需要耗费大量的人力、物力、财力,一旦出现质量问题或者是安全问题,就会给整个项目的顺利开展带来巨大的影响,同时还会给施工单位造成巨大的经济损失。桥梁裂缝是现阶段桥梁的主要质量问题,导致裂缝产生的因素是多方面的,不管是施工因素还是外界环境因素,都可能导致桥梁出现裂缝,因此要开展针对裂缝的桥梁加固施工,使桥梁结构的稳定得到可靠的保障。
         1市政桥梁结构裂缝的主要危害
         (一)桥梁结构的产生往往会影响整个桥梁主体,桥梁周边环境中的一些不良影响因素趁机进入到桥梁内部,对其内部混凝土和钢筋结构造成腐蚀,从而大大缩短了桥梁的使用年限,对桥梁自身稳定性也会产生一定的破坏。(二)桥梁结构裂缝的出现会影响市民的出行舒适感,频繁的维修会影响出行的效率。问题严重时候甚至对市民的人身及财产安全带来隐患,一旦发生安全事故会引发极其恶劣的社会影响。(三)市政道路桥梁在很大程度上代表着这座城市的发展程度和经济水平,是一座城市的外在形象展现。质量上乘、造型美观的市政桥梁有利于文明城市的打造,而桥梁结构裂缝的出现会破坏桥梁整体美感,对城市形象造成负面影响。
         2造成桥梁结构出现裂缝的原因
         2.1温度变化
         如果在施工过程中,出现温度骤变的话,就可能会导致桥梁结构发生变形,从而使得桥梁主体结构出现严重的裂缝,对结构的稳定性带来巨大的影响。此时,桥梁裂缝的宽度与温度变化的高低有着直接的联系,通常情况下会呈现出热宽冷窄的特征。对于桥梁表面的温度裂缝来说,其裂缝的延伸不具有规律性,其结构内部的裂缝一般都是沿着与主筋平行的方向进行延伸。由于温度变化导致裂缝出现的主要原因有:①温度降低。如果遇到降雨、降雪、寒潮等恶劣天气,导致桥面温度突然降低,就会使得桥面与内部结构之间形成较大的温度差,从而使混凝土的形态发生改变。而由于整个桥梁结构的存在,会对混凝土的形态变形产生一定的约束作用,当该约束作用超过混凝土本身的最大应力时,桥梁表面就会出现裂缝。②温度升高。如果桥梁表面某些部位受到太阳光的长时间照射,也会导致表面和内部结构之间形成较大的温度差,使得混凝土产生变形,超过混凝土的最大应力时就会出现裂缝。
         2.2荷载应力裂缝
         桥梁结构荷载应力造成的裂缝主要在设计过程中,由于设计人员未综合桥梁结构的实际情况,错算或漏算部分荷载应力,从而导致桥梁实际荷载超过设计荷载,在车辆反复作用下,桥梁结构容易遭到破坏。在施工阶段,施工单位没有严格按照施工技术标准施工,桥梁结构的受力模型和设计不符合,导致桥梁承载能力无法达到设计标准和要求。在施工过程中,混凝土的骨料配合比、密度和孔隙率没有达到设计标准和要求。施工单位没有严格按照要求对现场的建筑材料进行抽查,在施工过程中,存在以次充好的现象,从而影响到桥梁结构的质量,造成桥梁结构裂缝。
         2.3收缩裂缝
         导致收缩裂缝出现的因素也是多方面的,下面就来对具体的收缩因素进行分析:(1)自身收缩。

混凝土在浇筑之后,会经历一个固化阶段,在固化的过程中混凝土与水泥之间会发生化学反应,从而引起自身的收缩;(2)炭化收缩。空气中的二氧化碳与水泥接触发生化学反应,叫作炭化收缩,二氧化碳的浓度越高,炭化收缩就越剧烈;(3)失水收缩。当混凝土处于硬化阶段后,混凝土中的水分会逐渐蒸发,混凝土的体积也会逐渐收缩,但是由于混凝土表面长期暴露在空气中,其水分的蒸发速度远高于混凝土内部,因此内外的失水收缩速度有着非常大的差距,从而导致内部存在较大的应力差,当超过其能够承受的最大应力值时,就会产生巨大的裂缝。
         3市政桥梁结构裂缝的加固处理措施
         3.1灌浆加固
         灌浆加固技术是向裂缝内灌入水泥浆材料、沥青与化学浆液材料等,确保有效完成加固工作任务。此方式适合应用在裂缝范围适中的区域,尤其是小裂缝变成大裂缝的地方,可有效增强加固处理的质量。在采用灌浆加固技术时,施工人员要按照桥梁结构的裂缝特点,针对性选择浆液材料,合理设置压力。浇水清理与表面区域相互脱离的部分,保持结构的清洁性与湿润度。然后使用喷浆的方式黏合处理,如果采用石灰浆材料,要按照裂缝的特点,严格控制材料的稀稠程度,保证符合加固处理的要求。如果使用化学浆液,由于其能够有效改善浆液的使用性能,所以只需简单处理裂缝就能达到加固的目的。
         3.2结构补强加固
         首先,可以采用体外应力增加法,该方法的主要含义,就是通过一系列的措施,来改变整个桥梁构造的受力方式,以此来达到加固裂缝的效果。其次,可以适当增大构造面,增大构造面主要可以采用主筋补强和混凝土截面补强两种方式。对于主筋补强而言,一般会采用焊接的方式来提高主筋的强度,在焊接的过程中,需要拆除混凝土保护层,并将主筋剪断,采用双面焊接的方式将新增主筋与原主筋连接在一起。最后,可以适当增加构件来达到加固的目的,该方法多用于市政桥梁中承受能力较大、地基较稳的桥梁工程中。
         3.3表面处理法
         表面处理法对于桥梁结构裂缝的处理要求较高。一般来说,在桥梁结构裂缝初期都会采用灌浆法进行补救,但有时灌浆法并不能对细小裂纹进行加固,此时就需要采用表面处理法来完成加工处理。表面处理法主要是针对渗漏存在的问题进行的一种加固,或是桥梁结构在完成其他加固方式后未达到理想效果时,也可以采用表面处理法进行补救,通常情况下只要将其裂缝处混凝土表面打毛干净,进行填充就好。
         3.4碳纤维片加固
         碳纤维加固技术是一种新型的结构加固技术,是采用抗拉强度较好的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合型材料,将环氧树脂粘结剂沿着拉力方向或者垂直方向沿着裂缝方向粘贴在需要加固的位置,形成一个新的复合型结构,将增强的材料结构和原来的钢筋混凝土连接为一个整体,提高结构整体抗裂强力和抗剪切力,提高桥梁结构的强度、刚度和抗裂性。碳纤维加固前,需处理需要加固位置表面残缺、破损部分,通过剔凿、清理露筋构件,并进行修补和复原。将构件突出部分进行打磨平整,修复后的构件必须保持表面平顺。构件残缺位置需进行修补,修补好以后才能进入下一步工序。修补好后,将配置好的粘结剂用滚筒均匀涂抹在需粘结的混凝土结构表面。
         结语
         综上所述,有很多方面的因素都会导致道路桥梁在施工过程中出现裂缝,所以需要根据导致裂缝出现的原因采取相应的预防措施。施工建设企业在道路桥梁施工过程中,需要严格的控制工程原材料的质量,增强施工技术,提升施工人员的素质,尽量降低道路桥梁在施工过程中裂缝的发生率。
         参考文献
         [1]周玉东.浅谈市政桥梁结构裂缝分析及加固技术处理[J].商品与质量,2015(52):206-207.
         [2]李小锋.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及防治措施浅谈[J].环球市场,2016(14):205.
         [3]连小虎.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通标准化,2014,42(01):61-63.
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