吳劍
摘?要鋼筋混凝土橋梁是目前我國(guó)橋梁工程中建造最多的橋梁之一,裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常見的一種作用效應(yīng),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫也是較難避免的。針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的裂縫問題,從設(shè)計(jì)、荷栽、原材料、施工等方面對(duì)產(chǎn)生裂縫的各種因素進(jìn)行分析,并提出預(yù)控措施,很有必要。提高鋼筋混凝土橋梁的耐久性,控制結(jié)構(gòu)的裂縫,是橋梁建設(shè)工程的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。
關(guān)鍵詞鋼筋混凝土;裂縫;控制措施;防治措施
中圖分類號(hào)TU文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2011)071-0151-01
1混凝土裂縫形成的主要原因
首先溫度和濕度的變化是引起混凝土裂縫的主要原因?;炷猎谟不陂g,水泥會(huì)放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力;在后期降溫過程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝土的約束叉會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力;同時(shí)氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),便會(huì)出現(xiàn)裂縫,即混凝土裂縫。施工單位在意識(shí)上對(duì)混凝土認(rèn)識(shí)不足,對(duì)大體積混凝土的認(rèn)識(shí)不夠深刻,其個(gè)性也不夠了解。這是當(dāng)前大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的認(rèn)識(shí)問題。在實(shí)際施工中,混凝土施工承包人為了某些個(gè)人利益,往往會(huì)采取低成本的處理技術(shù),一些施工人員不按照相關(guān)規(guī)定實(shí)施技術(shù),也是造成大規(guī)?;炷廉a(chǎn)生裂縫的重要原因之一。
2鋼筋混凝土裂縫分類
在實(shí)際使用過程中,由于長(zhǎng)期承受著靜載、動(dòng)載和變形荷載等作用,不可避免地會(huì)產(chǎn)生混凝土開裂、破損等,這將影響到橋梁結(jié)構(gòu)物的正常使用,嚴(yán)重的甚至引起交通事故及縮短結(jié)構(gòu)的使用年限?;齑篌w積混凝土的裂縫可以分為三種:即表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫。對(duì)于表面裂縫由于其對(duì)混凝土的結(jié)構(gòu)應(yīng)力、耐久性和安全影響不大,一般可不作處理。對(duì)深層裂縫和貫穿裂縫可以采取鑿除裂縫,用風(fēng)鎬、風(fēng)鉆或人工方法將裂縫鑿除,至裂縫消失,再在梯形鑿槽斷面上澆筑混凝土即可。
3裂縫的控制措施
3.1設(shè)計(jì)方面的控制措施
從理論上講,混凝土是一種非勻質(zhì)的復(fù)合型建筑材料,加之外在作用效應(yīng)影響因素的多樣性和復(fù)雜性,大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)是必然的,相應(yīng)的也應(yīng)允許其存在。這也使各國(guó)在頒布的規(guī)范中,都有對(duì)裂縫寬度控制的規(guī)定。在澆筑的混凝土中摻入一定量的膨脹水泥或微膨脹劑,這樣使混凝土收縮得到補(bǔ)償,減少混凝土的溫度應(yīng)力。根據(jù)規(guī)范設(shè)置伸縮縫,讓混凝土能自由收縮。主要做到以下幾點(diǎn):1)加強(qiáng)混凝土表面的抹壓,但應(yīng)注意避免過分抹壓。2)采用密封保水的方法,如在混凝土表面噴養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜,緩慢水分的蒸發(fā),或采用其他方法從而減少空氣流動(dòng),以便達(dá)到延緩混凝土表面水分蒸發(fā)的效果。
3.2施工過程工藝控制
混凝土澆筑前要先對(duì)模板進(jìn)行檢查,保證足夠的剛度和牢固度以免脹模變形?;炷翝仓r(shí)須保證有足夠的坍落度和流動(dòng)性,不得隨意改變水灰比。嚴(yán)格控制混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆注、振搗、養(yǎng)生等各個(gè)工序,控制澆筑厚度、寬度;控制混凝土入模溫度并加強(qiáng)振搗,嚴(yán)格控制振搗時(shí)間,移動(dòng)距離和插入深度,振搗要均勻,保證振搗密實(shí),嚴(yán)防漏振及過振,確?;炷辆鶆蛎軐?shí)。施工時(shí),混凝土應(yīng)盡可能一次澆注,不設(shè)施工縫,如因故必須間斷,間斷時(shí)間應(yīng)小于前層混凝土的初凝時(shí)間或能重塑時(shí)間?;炷翝仓瓿珊?,為避免混凝土失水引起早期裂縫,應(yīng)立即用塑料布或草簾子覆蓋,并在終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù);養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)控制混凝土內(nèi)部最高溫度不超過75℃ ;為縮小混凝土的內(nèi)部溫差,應(yīng)防止混凝土表面溫度受環(huán)境因素影響而發(fā)生劇烈變化;混凝土表面不宜澆水養(yǎng)護(hù)時(shí),應(yīng)涂刷保護(hù)層,如薄膜養(yǎng)生液等。嚴(yán)格按配合比要求計(jì)量稱重和控制攪拌時(shí)間,確?;炷翑嚢杈鶆颍瑥亩WC混凝土質(zhì)量:嚴(yán)格控制混凝土坍落度,對(duì)商品混凝土應(yīng)逐車檢查泵車泄料口混凝土坍落度:同時(shí)控制混凝土車的運(yùn)輸和停留時(shí)間,避免因運(yùn)輸、停留時(shí)間過長(zhǎng),減少水分損失:施工較大跨度的橋梁箱梁和高層建筑板面混凝土?xí)r,混凝土泵出料口宜采用布料機(jī)施工作業(yè),使作業(yè)面布料均勻,避免混凝土不均的離析現(xiàn)象:施工時(shí)應(yīng)做到振搗密實(shí),防止出現(xiàn)混凝土漏振和過振現(xiàn)象,從而保證混凝土密實(shí),提高混凝土的抗裂性能。
3.3養(yǎng)護(hù)、保護(hù)
剛澆筑后的混凝土尚處于凝固硬化階段,水化速度較快,須采取覆蓋保濕措施防止t昆凝土表面脫水而產(chǎn)生干縮裂縫。因此加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù),尤其在7d內(nèi)始終保持混凝土濕潤(rùn)狀態(tài)是防止裂縫出現(xiàn)的重要環(huán)節(jié):混凝土澆筑完后.待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可允許在混凝土表面進(jìn)行施工作業(yè);嚴(yán)格控制拆模時(shí)間,待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求后方可拆模,避免因拆模過早而產(chǎn)生裂縫。在施工工藝上,加強(qiáng)防御裂縫的產(chǎn)生。要配料嚴(yán)格計(jì)量,控制好用水量,攪拌均勻。
4裂縫治理方法
4.1表面封閉修補(bǔ)法
這是最簡(jiǎn)單和最普通的裂縫修補(bǔ)方法,用于修補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫。該法是指在混凝土表面沿裂縫鑿出“V”形或“U”形槽裂縫,然后先在槽面上刷一層環(huán)氧樹脂漿液,然后嵌填水泥砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。鑿深槽嵌補(bǔ)。先沿裂縫將混凝土鑿一條深槽,然后嵌補(bǔ)各種粘結(jié)材料,以達(dá)到恢復(fù)耐久性,以及部分恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性的目的。該方法適用于數(shù)量較少的寬大裂縫及鋼筋銹蝕所產(chǎn)生的裂縫修補(bǔ)。
4.2壓力灌漿法修補(bǔ)裂縫
泥灌漿法是指施加一定的壓力,將水泥漿液灌人結(jié)構(gòu)物內(nèi)部裂縫深部,以達(dá)到封閉裂縫、恢復(fù)結(jié)構(gòu)整體性、耐久性及防水性的目的。該法適用于寬度較大、深度較深的裂縫修補(bǔ),尤其是受力裂縫的修補(bǔ)?;瘜W(xué)灌漿法是采用環(huán)氧和甲凝這兩類粘結(jié)強(qiáng)度高、可灌性好的材料。
4.3粘貼加固法
注入法粘貼鋼板,即首先在混凝土表面與鋼板之間加墊塊,然后用環(huán)氧樹脂膠泥進(jìn)行周邊封閉,以使粘貼鋼板與混凝土之間形成一個(gè)封閉的空腔,隨后從注入口,選擇從每片鋼板的最低點(diǎn)開始注膠,以利于注膠空腔內(nèi)空氣的排出。
5結(jié)語
隨著當(dāng)今對(duì)混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高,相信鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題將會(huì)逐漸得到解決。實(shí)際當(dāng)中,要在施工前設(shè)計(jì)并制定出可靠可行的方案,采取卓有成效的措施,應(yīng)用切實(shí)可行的辦法,并將措施與辦法落實(shí)到實(shí)處,施工周密,管理嚴(yán)謹(jǐn),實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土裂縫的嚴(yán)格有效控制。在施工時(shí)一定要嚴(yán)格把關(guān),做好混凝土早期養(yǎng)護(hù)及其預(yù)防發(fā)生的措施,把混凝土的裂縫減少到最低限度,以避免危害結(jié)構(gòu)的裂縫的產(chǎn)生。正確認(rèn)識(shí)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因,并對(duì)其采取相應(yīng)的對(duì)策,以確保橋梁的安全和正常使用,是目前需要迫切解決的問題之在此。
參考文獻(xiàn)
[1]王鐵夢(mèng).建筑物的裂縫控制[M].上海:上海科技出版社,1987.
[2]趙國(guó)藩.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制[M].北京:海洋出版社,1991.
[3]姜喜濤.如何預(yù)防及控制混凝土橋梁裂縫[J].民營(yíng)科技,2008,2.
[4]李偉,張艷紅.鋼筋混凝土橋梁裂縫產(chǎn)生原因及處治[J].黑龍江科技信息,2010,12.
[5]吳國(guó)雄.水泥混凝土路面開裂機(jī)理及破壞過程研究[D].西南交通大學(xué),2003.