市政桥梁结构裂缝及加固处理方法分析 吴国伟

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:吴国伟
[导读] 桥梁工程是城市交通工程中的重要组成部分,关系着城市之间的交流沟通,与人们的出行息息相关。然而,部分桥梁工程从设计到施工环节存在明显的质量问题

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        摘要:桥梁工程是城市交通工程中的重要组成部分,关系着城市之间的交流沟通,与人们的出行息息相关。然而,部分桥梁工程从设计到施工环节存在明显的质量问题,该类质量问题主要体现在施工裂缝方面。裂缝不仅会对桥梁工程的性能产生影响,对其使用安全产生威胁,严重情况下可能导致桥梁坍塌,对处于桥梁上的车辆及行人造成生命威胁。因此,施工单位需要注重对桥梁裂缝的控制,仔细分析裂缝产生的原因,并对设计施工环节进行严格控制,制定裂缝病害防治措施,确保桥梁工程质量提升。
        关键词:市政桥梁;结构裂缝;加固处理


        1裂缝对桥梁工程的影响
        桥梁工程使用周期较长,在完成工程建设后,需要对工程进行定期检修和维护,从而延长桥梁的使用寿命,满足使用年限要求。但随着桥梁工程使用时间的逐渐增加,工程本身的结构会受到外界因素影响发生变化,裂缝也会随之产生。事实上,大部分桥梁工程产生的裂缝问题都是在工程设计阶段或施工阶段就埋下的隐患。因为设计不合理或施工不达标,导致工程本身无法达到质量标准,经受外界环境干扰后,产生裂缝问题。桥梁工程中的裂缝会对工程的使用性能产生影响,尤其是在阴雨天气,过量的雨水会直接渗入桥梁的主体结构中,对桥梁材料产生腐蚀,扩大裂缝范围。此外,桥梁出现裂缝后,受到季节变换干扰,温度发生的强烈反差也会进一步扩展裂缝长度或宽度,对桥梁主体造成更加严重的破坏。长此以往,桥梁的稳定性将受到影响,缩短其使用寿命,能够承受的载荷也会下降。
        2桥梁施工裂缝类型
        根据收集的桥梁工程裂缝病害资料来看,目前桥梁工程中的裂缝类型较多,最常见的有八字形裂缝、X形裂缝、垂直裂缝以及水平裂缝。
        2.1八字形
        八字形裂缝的主要形态是裂缝的延伸状态呈八字,会对桥梁的主体结构产生破坏。该裂缝类型的产生主要是在工程施工期间选择的施工材料没有达到施工标准。桥梁工程的主要施工材料为钢筋混凝土,如果混凝土配比不合理,将导致混凝土的质量无法满足桥梁工程建设要求,混凝土很容易受到外界环境影响而产生裂缝。
        2.2 X形裂缝
        X形裂缝是比较复杂的一种裂缝,主要出现在桥梁工程的桥墩位置,该位置与桥面连接,因此,维护人员在维护过程中很难发现,也很难维护。该种裂缝的深度并不固定,即便是发现裂缝产生也很难判断裂缝的深度情况。裂缝产生的原因是该部分的建筑材料强度较弱,且受到冷热交替环境影响,最终产生裂缝。
        2.3垂直裂缝
        垂直裂缝是比较常见的裂缝类型,主要出现在桥梁结构的表面,并且在出现裂缝时其宽度较小,而后期却受到环境影响而逐渐扩大,从而产生垂直裂缝。该种裂缝在产生期间可以通过维修的方式进行补救,但如果发现时间比较晚,裂缝逐渐扩大会引发其他裂缝的产生。
        2.4水平裂缝
        水平裂缝主要出现在桥面上,主要是水平面的抗载荷能力较弱,当桥面上的重量相对集中时就会产生水平裂缝。如果在初期发现水平裂缝并及时处理,能够减少裂缝对桥梁造成的损伤。
        3桥梁工程裂缝产生的原因
        3.1施工选材
        桥梁工程的材料选择对工程质量至关重要,因为工程本身的主体结构是钢筋混凝土,尤其是混凝土材料,因此在施工前需要做好混凝土材料选择。在不同的桥梁工程中需要选择的混凝土规格不同,如果在材料选取期间不加以管理,很容易出现选择混凝土粗细骨料过大或过小的情况,导致其无法按照施工需求配置出合适级配的混凝土。混凝土本身的质量已经不符合规格,将该种材料浇筑到桥梁工程主体结构中,也容易产生施工裂缝。



        3.2载荷设计
        桥梁设计需要依据工程所在区域内的交通量判定工程需要承载的重量情况,并以此作为工程载荷总量的设计依据。车辆经过桥梁表面必然会产生载荷,如果初期设计阶段考量的载荷总量并不符合实际载荷需求,那么当载荷重量集中,桥梁表面就会发生变形。此外,如果载荷过高,桥梁会发生不同程度的沉降,因此出现积水的情况,而如果水渗入桥梁主体中,必然会对钢筋混凝土结构产生破坏,造成裂缝的出现。
        4桥梁工程加固措施
        4.1转变设计理念,提高耐久度
        为减少桥梁工程裂缝病害的出现,在设计阶段需要做好控制工作。一方面注重设计理念的转变,汲取其他成功的桥梁工程设计经验,掌握先进设计理论,选择科学的施工流程,在工程开始前就建立完善的工程施工管理体系,促使桥梁工程施工具备合理的借鉴依据。另一方面,设计环节要考虑好工程的耐久度问题。在工程竣工并投入使用后,需要经受往来车辆的压力、自然环境的温度变化、降雨降雪或地震等影响。而桥梁工程的耐久度也会由于上述因素而发生变化。
        4.2注重材料与工艺选择
        材料管理在任何类别的工程项目中都属于关键管理内容,桥梁工程为了强化质量更加需要重视施工材料的选择和管理。管理人员需要在材料采购阶段就加强管理与监督,考虑设计图纸中对材料的要求,在购买材料时应进行多方对比,从中选出质量上乘且能够满足施工需求的材料,不能因刻意控制工程成本就选择标准较差的材料,避免对工程主体结构质量产生影响。桥梁工程中最常见的施工材料主要是钢筋、混凝土等,在对该类别的施工材料进行管理过程中需要做好定期检验工作,确保购买环节的检验标准,并且在材料运输到施工地点后进行二次检验,规避不良商家更换材料的问题。混凝土配比需要选择有专业知识的人员进行,规避配比结构不合理的问题,确保混凝土的粗细集料和级配符合浇筑需求。工艺选择是在施工材料选择完成以后的管理流程,主要是对施工行为进行控制,避免因施工行为不合理而出现裂缝。
        4.3加强载荷控制
        由于载荷作用也会产生裂缝,施工人员应加强防护手段的应用力度,从根本上防止裂缝的产生。在施工时应严格按照载荷的具体参数安排工序,保证混凝土的载荷强度符合相关标准。此外,施工时还应避免桥梁承受的载荷量过大,妥善放置过重的材料和工具,减轻桥梁承受的压力,从而减少裂缝的产生。
        4.4加强施工温度控制
        水泥温差产生的主要原因是水泥水化热效应,应尽量降低水泥水化热来降低水泥温差。减少使用早期产生水化热低的水泥;避免选用水化后含热低、凝结作用时间长的复合水泥、低热量的矿渣硅酸盐复合水泥、粉煤灰矿渣硅酸盐复合水泥或其他低黏度标号的水泥等;尽量不选用粒径大的粗细骨料和干净的中粗水泥砂。掺加适量的粉煤灰等水泥外加剂也有利于降低水泥水化热,但由于水泥粉煤灰的振捣比重小于大型水泥,混凝土在振捣时使用比重小的水泥粉煤灰容易悬浮于大型混凝土的基层表面,从而产生塑性和收缩性裂缝;通过添加适量的水泥减水剂可以改善大型混凝土的振捣效果,降低水灰比,提高大型混凝土放热强度,同时减少大型水泥的使用量;通过掺入适量的水泥缓凝剂,可以有效延缓大型混凝土两种放热量和峰值共同出现的最长时间。
        5结语
        综上所述,桥梁工程出现裂缝病害的主要原因是施工单位未严格控制施工流程,而裂缝出现的位置又非常隐秘,容易被工程维护人员忽视。在此情况下,裂缝的影响会越来越大,最终对桥梁的整体工程安全产生负面影响。施工单位需要做好资料收集,选择合适的施工工艺,在施工环节制定完善的管理制度,减少桥梁工程早期裂缝病害的出现。
        参考文献
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        [3]张杰恒.道路桥梁设计与施工中裂缝成因探究[J].居业,2019(10):15.
        [4]贾明霞.道路桥梁设计与施工中裂缝成因探究[J].市场调查信息(综合版),2019(2):78.

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