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浅论高速公路桥梁施工中的混凝土裂缝控制

 摘 要:在现实中,混凝土桥梁是最为常见的桥梁,因为混凝土桥梁具有一定的廉价性、可塑性以及易修补性。但是在最近几年里,对于因为混凝土出现裂缝从而导致桥梁垮塌事故的比比皆是,因此,有效的加强桥梁混凝土裂缝的控制对于混凝土桥梁来说有着非常重要的意义。
  关键词:高速公路桥梁 混凝土 裂缝 控制
  中图分类号:U44 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0061-01
  因为混凝土这种施工材料本身的特征以及在实际施工中都存有一定的不足与问题,因此,在高速公路桥梁工程中运用混凝土进行施工会出现不同程度的裂缝问题。如果不及时根据产生的裂缝问题予以补救,那么会给高速公路桥梁工程带来巨大的影响。在当下,对高速公路桥梁施工中的混凝土裂缝问题进行不断的研究,具有非常重要的现实意义。
  1 混凝土产生裂缝的原因
  (1)温度原因。
  我们所熟知的混凝土在一般情况下具有热胀冷缩的特征,并且混凝土会受到水泥出现的水化放热以及照射、周围不断变化的温度、大气温度的变化的影响,使得混凝土在一定很大程度上出现膨胀以及收缩的现象,混凝土在这个过程中会随之产生出一种应力。当这种应力大于混凝土自身所能够承载的强度以后,在混凝土的表面就会出现裂缝。这种裂缝问题与其他形式的裂缝有着一定的差异,因为这种因为温度变化而产生的裂缝随着温度的变化而出现合拢或者扩张。当混凝土处于一种逐渐凝固的状态时,由于混凝土表层的水分过快的蒸发,或者混凝土内部产生剧烈的水化热效应,这些都会使得混凝土的内部结构产生巨大变化,从而使得混凝土出现裂缝。
  (2)荷载原因。
  荷载裂缝主要是指桥梁混凝土在受到动荷载以及静荷载以及次应力的作用下产生的,我们通常将产生的这种裂缝叫做荷载裂缝。荷载裂缝的主要形式主要有两种:次应力裂缝以及直接应力裂缝。在这两种裂缝形式中,次应力裂缝主要是指桥梁混凝土在受到向外的荷载后所发生的次应力导致桥梁混凝土产生裂缝。例如在对配筋和内力进行设计的时候出现错误,或者运输材料的车辆没有按照相关要求与规定运行等;而直接应力裂缝主要是指桥梁混凝土在受到向外的荷载后所发生的直接应力导致桥梁混凝土产生裂缝。例如桥下船舶与公路桥梁发生激烈膨胀,或者受到地质灾害的影响等。
  (3)钢筋锈蚀。
  在通常情况下,公路桥梁的基础机构会长时间的暴露在自然状态下,再加之周边环境因素的影响,并且高速公路桥梁的自身保护性能比较弱、缺乏良好的密实性以及缺乏完善的防腐设施。因此高速公路桥梁在具体施工中会时常受到外界的腐蚀,当桥梁一旦受到腐蚀的时候,桥梁内部结构的钢筋也会在不同程度上受到影响,这个时候钢筋的体积就会出现膨胀的情况,从而使得混凝土产生不同程度的裂缝。随着时间的推移,混凝土裂缝的程度会越来愈大,越来越恶劣,最后导致混凝土表层的保护层出现剥落的情况以及钢筋出现断裂的情况。
  (4)施工原因。
  在进行高速公路桥梁施工的过程中混凝土所产生的所有裂缝问题,最常见的原因就是由于混凝土自身出现的收缩所引起的,混凝土的收缩会导致自身体积发生变形,主要原因有:缩水收缩以及塑性收缩,与此同时还有炭化收缩以及自生收缩这两种。
  在进行高速公路桥梁施工的过程中混凝土所产生的所有裂缝问题,最主要的原因就是当混凝土在经过5小时的浇筑以后,混凝土中的水泥会发生剧烈水化反应,并且在水泥中逐渐形成一条分水链,再加之混凝土中的水分过快的蒸发,从而使得混凝土中的骨料出现下沉的情况,这个时候如果混凝土还没有完全硬化,那么就会发生塑性收缩。骨料在下沉的过程会受到一些物体的阻拦,这个时候就会产生沿着钢筋的布置方向出现收缩裂缝。当混凝土硬化以后,混凝土表面的水分蒸发,混凝土内部的温度就会逐渐降低,混凝土的体积自然而然就会减小,从而出现缩水收缩。如果混凝土内部与外部的收缩不均匀,那么外部就会受到内部的制约,从而使得在混凝土表面承受到一定的拉力,当这个拉力超过一定数值的时候,就会产生收缩裂缝。
  2 控制高速公路桥梁混凝土裂缝的主要措施
  (1)施工预防措施。
  当实际施工的时候,周边的温度在25 ℃~30 ℃的时候,这个时候进行的浇筑混凝土过程就会对高气温予以重视,因为高气温会加快水分的蒸发,对混凝土的质量造成严重影响。因此,在具体施工的过程中,应该根据我国相关的高速公路工程桥梁施工技术标准,与此同时还要根据公路桥梁施工现场的具体情况采取对应的有效措施。
  ①对混凝土的最优配合比进行设计,并且在设计的同时还要对高温以及因为高温使得混凝土拌合物出现塌落予以考虑,这就需要对混凝土的实际配合比予以调整,具体调整用水量以及水灰比,在避免混凝土出现下降时候,可以在拌合混凝土的时候加入适当的减水剂。
  ②在当下,桥梁工程所用到的混凝土中,多用硅酸盐水泥予以拌合,但是这种硅酸盐水泥的水化热比较高,并且混凝土会因为蒸发收缩而出现相对较快的凝固,这就会使得混凝土的表面出现裂缝,想要从根本上缓解这一情况就可以当混凝土出现剧烈的收缩的时候添加适当的缓凝剂。
  ③当施工场地的温度比较高的时候,当下都是选择30 ℃以上的水来进行混凝土的拌合,为了能够有效的改善混凝土在完成浇筑以后所出现的温度过高的情况,那么就能够在拌合混凝土的时候在其中加入适当的冰块,以此降低拌合水的温度。或者选择在夜间进行混凝土的拌合,这样就能够避免高温烈日。
  ④在混凝土中,砂石以及碎石所占的比例应该是80%左右,因此,在进行混凝土拌合的时候应该对这些砂石以及碎石进行洒水降温。
  (2)裂缝补修措施。
  ①表面补修。采用这种处理方法就是对混凝土的表面进行修补,在混凝土表面的裂缝处涂上一层保护膜。在进行桥梁施工的过程中,可先用钢丝将混凝土表面依附的杂物予以刷除,然后再用清水予以清理,待其干燥以后,再将树脂在裂缝处进行填充,适当部位可以进行必要的涂抹。
  ②灌浆法。在通常情况下,一般采用一种叫真空压力的装置将浆质料充分的压进裂缝中,然后随着时间的推移,在裂缝中添置的浆质料会逐渐硬化,从而使得混凝土与浆质料之间形成一个整体,这样做能够有效的避免裂缝的存在,并且形成后的整体的密封性比较好。
  ③嵌缝法。这种裂缝补修方法在补修裂缝方面能够发挥有效的作用,其主要就是在混凝土产生的裂缝处进行开槽,然后将一些止水材料添置其中,这样补修方法能够对裂缝予以封堵,还能够保证混凝土表面平整。
  参考文献
  [1] 方伟华.桥梁工程混凝土裂缝控制分析[J].城市建设理论研究(电子版),2011(25).
  [2] 宋德桥.浅谈桥梁施工中大体积混凝土裂缝控制[J].公路交通科技:应用技术版,2011(10).
  [3] 胡轶嘉.桥梁混凝土施工中裂缝控制研究[J].中国科技博览,2010(27).



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