桥梁裂缝修补方法(精选8篇)
桥梁裂缝修补方法篇1
[关键词]:道路桥梁施工 裂缝 原因 对策
混凝土是道路桥梁施工的主要原材料之一,具有造价低、耐压程度高以及不易被自然环境所破坏等诸多优点。但是在道路桥梁的施工或者运营的养护过程中,混凝土出现裂缝的现象时常发生,使得道路桥梁的整体质量大打折扣,严重的话会威胁到车辆驾乘人员的生命安全,因此,对混凝土裂缝原因的研究就变得十分重要和紧迫。混凝土产生裂缝的原因有很多,如荷载、温度以及收缩等。下面对混凝土产生裂缝的原因进行详细地分析及应对措施进行较为系统的研究。
一、道路桥梁施工阶段裂缝成因
(一)混凝土质量问题
当前时期的道路桥梁施工阶段,未切实注重混凝土的选择,道路施工阶段,混凝土颗粒存在差异,采用的工程原料粗细存在差异,则导致混凝土路桥工程施工高低差异,无法避免地造成道桥工程施工阶段的裂缝发生。
(二)荷载问题
导致桥面路面出现裂缝,由于当前我国大部分道路桥梁施工均选取沥青混凝土作为主要材料,但选取此类原料的主要缺点即: 车辆行驶造成的荷载的影响,路面基层沥青结合料的应用非常可能因渗水造成结合料散失、路面裂缝和混凝土底部落空,最后造成唧泥、路面表面产生纵横交错呈网状的较小裂缝以及出现坑洞的情况。
(三)水压造成路桥出现裂缝的问题
由于沥青结合料缝隙中的水压影响,沥青路桥工程构造中极易发生不紧密、掉粒、路面坑洞以及混凝土表面局部缺浆、粗糙或有许多小凹坑,但无露筋现象,还有可能发生松动脱落等难以预防的情况。造成此类情况的关键因素为:因水压影响造成路面桥面沥青膜脱落,导致沥青结合料丧失了原有的粘合效果,此类问题为目前路桥工程发生裂缝的主要因素。
(四)荷载造成路桥发生形变
因车辆行驶形成荷载,路桥在此影响下发生了形变情况。其通常是因为路面桥面内残留很多的水,其极易造成混凝土被车辆破坏的时候一并导致沥青结合料强度改变,直接造成了桥面路面出现裂缝与散落情况。此类路面情况中车辆行驶,因车轮影响,发生了压缩裂缝,并有很大几率造成剪压破坏,其造成沥青结合料遭到车辆的影响,向两旁累积。时间久了,很大几率产生隆起或坑洼,甚至发生路面表面产生纵横交错呈网状的较小裂缝的情况。
二、道路桥梁施工裂缝防治措施
(一)混凝土材料要严格把控
通过对温度裂缝发生的原因研究得出,混凝土的质量以及配比是裂缝发生的关键因素。在工程建设中,施工单位为防止产生裂缝,通常都选取收缩性能较低的水泥,在实际配比中所采用的水泥强度要比混凝土强度高一个级别,如要配置C30的混凝土通常采用42、5的水泥进行配比。在配比完成浇筑过程后观察其施工裂缝数量有很大程度的降低。其次要做好对骨料的选择,如粗骨料中要严格控制片石、针片石的数量,细骨料不能采用海砂及细砂,并且骨料的含泥量要少才能避免含水量过大,骨料的收缩性能也要小。
(二)做好对温度的控制
进行道路桥梁建设过程中,对施工中的温度要掌控好。由于混凝土中的水分在温度较高的情况下散失较快,因此要尽量减少在阳光暴晒的时候作业,避免使混凝土的凝固受到影响。如果不可避免的要进行施工,则需要对混凝土做好保湿工作,多补充水分。运用水化热较低的水泥来缓解混凝土的水化热情况。工程竣工以后,也要提高警惕,为确保路面的受力强度,要及时做好压入缝设置。
(三)采取针对性措施处理超荷载裂缝
不要将过多的设备和建筑材料放在刚建成的桥梁上;要对施工人员进行定期的专业技能培训,使作业人员对结构框架以及受力点能够很好的掌握;对道桥的设计阶段要提高重视。道桥的设计施工要根据道桥的功能性和积累的设计经验以及大量的数据运算进行施工,对施工流程不可以任意变更,对每一道施工工序都要认真对待,不可错漏,对施工要求要严格,从而防止路桥裂缝的发生。
(四)采用科学的施工技术和方法
科学的施工技术和方法是工程质量的保障。在对桥梁进行大体积浇筑时,应当避免一次浇筑大量混凝土,要采用多次浇筑的方式。对混凝土的使用量,要根据工程所需进行搅拌,不能搅拌过多或过少,在装罐车里也不能将混凝土留存太长时间,防止混凝土凝固等其他问题的出现。在炎热的夏季施工中,应当注意对混凝土进行降温,相反,在冬季施工时要采取有效的保温措施。在桥梁保护层混凝土施工时,要控制平板振动器滑行的速度,保持两端平行滑动。另外,还要注意对混凝土路面的保护,防止车辆对桥梁保护层混凝土进行碾压。
(五)合理地修补裂缝
及时在施工的过程中综合考虑各方面的因素,也不可避免的出现裂缝,因此需要采取有效的手段处理裂缝,保障道路桥梁的安全性,首先是表面修补,这种方法是目前普遍使用的方法,利用水泥浆的特性,在混凝土的表面进行涂抹来修补裂缝,这种方法既能够修补不同程度的裂缝,也不会影响混凝土的结构和承载力,因此一直以来受到相关工作人员的追捧;其次,灌浆修补法,这种方法适合比较深且已经影响道路桥梁的承载力和完整性的裂缝,表面修补已经不能够从根本上改善道路桥梁的结构强度,因此需要采用这种方法,灌浆修补法采用的主要修补材料是水泥浆和环氧聚合物;最后,嵌缝修补法,这种方法是要将裂缝进行开槽,向槽内填补材料,经过压实来修补裂缝,这种修补方法的成本较高,但是效果与其他的方法相比更好,在外观上更加的平整、美观,因此能够更好的保障道路桥梁的外观质量。
总之,在道路桥梁工程质量管理的过程当中,质量管理在工程设计、施工、竣工等过程中占据重要地位,而加强混凝土裂缝的防治是提高道路质量的重要途径。因此,要确保沥青混凝土为工程中关键的原料,对于施工中裂缝的成因,第一时间将其消除,保障道桥工程整体施工质量符合标准,确保我国路桥工程使用的安全性和稳定性。
参考文献:
桥梁裂缝修补方法篇2
关键词:桥梁混凝土裂缝;原因;处理措施
Abstract: With the rapid development of China's social economy and transportation, bridges built in the past years around town and on the road at all levels, the burden of the traffic load is very heavy and heavy traffic、 Over the years the number of agricultural, highways and city bridges, disease, greatly small all happened here, to talk about the mon characteristics and the causes of bridge cracks, aiming to find out the various crack prevention measures, and puts forward some crack repair method is simple, to avoid harmful cracks in engineering、
Key words: concrete bridge crack; cause; measures
中图分类号:U445、4
随着我国社会经济和交通运输事业的快速发展,过去年代修建于各地城镇和各级公路上的桥梁,负担着十分沉重的交通荷载及繁重的交通量。在寒冬酷暑、暴雨烈日、洪水冲刷、车船撞击的多年影响下,使得为数众多的农用、公路及城市桥梁,发生了各种大大小小的病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、砼剥落、钢筋钢索锈蚀、钢结构裂纹锈烂、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等,已经破坏了桥梁的正常良好状态。这种不良状态,除将大大缩短桥梁使用寿命之外,有的已经威胁着过往人车的安全而成为危桥,成了政府、管理部门和人民群众关注、耽心的大事。
对于事关行车安全的路桥设施的管理、检查、养护维修、大修加固、技术检定等方面,要做到长期实行桥梁档案管理、经常检查、定期检查(每年春、秋季,两次)、特别检查和计划预防性维修制度,配合桥梁检定、桥梁试验、洪水冲刷观测、桥梁大修和防洪工程,维护桥梁的正常完好状态,从而大大地延长桥梁的使用寿命,为国家承担着日益繁重的运输任务,创造最大的经济效益和社会效益。
所以,我们不但要注重桥梁管养制度的完善,也要把好桥梁建设中细节上的技术关。在这里,要谈谈常见的桥梁裂缝特性和成因,旨在找出各种裂缝的防治措施,并提出简单的裂缝修补方法,以尽量避免危害较大的裂缝在工程中出现。
在桥梁建造和使用过程中,混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度,而且易引发混凝土面层剥落,加速钢筋的锈蚀,降低混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。
1 混凝土裂缝特性及产生的原因
A、 荷载引起的裂缝。混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。产生原因有:对结构进行计算时,计算模型不合理,内力与配筋计算错误,结构安全系数不够,钢筋设计偏少或布置错误,结构刚度不够,不按设计图施工、擅自更改结构施工顺序、改变结构受力模式,未对结构作疲劳强度验算,在使用阶段,超过设计荷载的重型车辆过桥、车辆撞击、发生大风、大雪、地震、爆炸等原因。
B、温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝的特征主要是表面裂缝的走向一般无规律性,深层或贯穿裂缝的走向一般与主筋平行或接行;裂缝宽度大小不一,受温度变化的影响热细冷宽。引起温度变化主要原因有:表面温度裂缝多由于温差较大引起的,在冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都导致混凝土因早期强度低而产生裂缝,此外当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,急速揭盖,均使混凝土表面收缩,产生裂缝。深层贯穿裂缝多由于结构降温差值大,受外界的约束而引起。在混凝土浇筑时,温度很高,加上水泥水化热的温度升高很大,使温度更高。当混凝土冷却收缩时,全部或部分受到地基或其他外部结构的约束,在混凝土内部出现很大拉应力,进而产生降温收缩裂缝,这类裂缝有时成贯穿状。
C、收缩引起的裂缝。混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自身收缩和碳化收缩。收缩裂缝产生的主要原因是由于混凝土快速干燥,混凝土内水分的蒸发速率大于其泌水速率,在固体颗粒水面产生毛细管张力,混凝土自体收缩所产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度而产生裂缝。收缩引起的裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,似龟纹,常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。
D、地基基础变形引起的裂缝。由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。地基基础变形引起的裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土10 min到3 h内。基础不均匀沉降的主要原因有:混凝土在塑性状态下其基础、支架等有不均匀沉降,使局部混凝土变形受约束而产生裂缝,重力作用使混凝土中较重颗粒下沉而使水泥浆上浮,当这种下沉受到钢筋、模板作用时就会产生裂缝。
E、钢筋锈蚀引起的裂缝。由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2倍~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。
F、冻胀引起的裂缝。当大气温度低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冰水(结冰温度在一78℃以下)在微观结构中迁移和重分布,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,导致裂缝出现。
2 主要裂缝的预防措施
A、荷载裂缝:应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免结构产生荷载裂缝。
B、温度裂缝:为预防混凝土温度裂缝,应合理安排混凝土浇筑顺序及浇筑速度,在混凝土浇筑过程中降低部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温,冬季施工时混凝土表面应覆盖保温。
C、收缩裂缝:为预防收缩裂缝,应加强早期混凝土养护以降低混凝土中水分蒸发速率,方法是在结构外露面覆盖麻袋、海绵,然后进行浇水养护。
D、地基基础变形引起的裂缝:为预防地基基础变形裂缝的措施主要有基础处理,科学设计支架搭设,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;在混凝土中加减水剂以减少混凝土泌水,确保混凝土保护层厚度,混凝土施工时进行二次抹面;以及浇筑前将基层和模板充分浇水湿透等。
E、钢筋锈蚀引起的裂缝:要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度,采用足够的保护层厚度;施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,最大限度地保证混凝土自身密实、完好,保持高碱度和防止有害离子入侵;同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
F、冻胀引起的裂缝:冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌合水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。在桥梁建设和使用过程中,混凝土开裂可以说是常见病症,其经常困扰着桥梁工程技术人员。通过文中的论述,使施工人员更加正确地认识裂缝成因,并能提出合理的防治措施,进一步提高桥梁工程的耐久性。
3 混凝土裂缝的修补方法
裂缝产生了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
低压注浆法适用于宽度为0、2—0、3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。
涂膜封闭法适用于宽度小于0、2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1、8—2、0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0、7—0、8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。
这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多,效果也越来越好,但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流,我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议:1、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;2、混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式;3、混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。4、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。5、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂,同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。6、对于商品混凝土,则要在满足其可泵性、和易性的前提下尽量减小出机时的塌落度、降低砂率、并严格控制骨料的含泥量等。
桥梁裂缝修补方法篇3
关键词:公路桥梁裂缝 原因
中图分类号:U448文献标识码: A
前言
公路桥梁施工中出现混凝土裂缝是较为常见的,但是混凝土出现裂缝会对桥梁的寿命产生负面影响,严重的会导致其结构件出现破坏。因此在施工中应针对其产生的原因进行分析,并结合项目要求采用合理的应对措施,降低裂缝的出现,同时还应严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,在施工管理过程中,进一步加强巡查和管理,及时发现和处理问题,这样才能保证公路桥梁的施工质量。
一、公路桥梁施工中混凝土裂缝的产生原因分析
1、温度因素
混凝土材料具有与其他材料相同的热胀冷缩的性质,外部环境与内部的温度改变都会导致其发生变形,如果此类变形过程遇到约束就会导致结构产生应力,而应力超出混凝土自身的抗拉强度就会导致出现裂缝,这就是温度裂缝的诱因,而温度裂缝的特征就是其会随着温度的改变而扩展或者缩小。施工阶段对温度应力有直接影响的就是水泥水化热与养护措施。桥梁施工中如果遇到大体积混凝土,即厚度超过2m的结构,在浇筑后因为水化热的出现就会导致温度的内外差异,如果内部与外部的温差过大则会导致表面出现裂缝。而在混凝土中产生水化热的材料就是水泥。
2、材料因素
所谓的材料性裂缝主要是由混凝土的材料性质而决定的,混凝土是一种混合物,其中有水泥、砂石、水、外加剂等,其内部发生的不仅仅是物理反应也包括了化学反应。如果配置混凝土的材料出现质量差异,则会导致微观的结构性裂缝。如砂石的粒径小且级配不合格导致空隙大,从而增加了水泥与水的用量,这就影响了混凝土的收缩率;或者细砂的用量过大也会产生类似的后果。砂石中云母的比例增加就减弱水泥与骨料的结合性能,降低混凝土的强度。砂石中泥沙含量大,这样不仅造成了水泥与用水量,还会降低混凝土自身的强度而削弱了抗冻、抗渗的性能。砂石中含有有机质或者轻物质则会延缓水泥的硬化速度,降低混凝土的强度,尤其是早期强度的形成。同时各种掺合料也会影响混凝土的温度应力。
材料因素的影响在实际的工程中造成的影响不是独立的而是一个贯穿全过程的因素,如某工程中因为混凝土的材料质量影响,导致了混凝土浇筑堵管,进而导致混凝土出现裂缝。而实践中的资料显示:混凝土用水量不变的情况下,单方混凝土水泥用量增加10%而收缩率则会提高5%;而水泥用量不变增加水量,则混凝土的强度与粘结力都会下降,这样会导致裂缝的出现。
3、载荷因素
桥梁施工中混凝土结构施工完成后,已经施工或者正在施工的结构会对周围的结构产生载荷,这也是导致裂缝的一个诱因。如弯曲性裂缝,在混凝土梁上存在一个弯矩的时候,就会导致此类裂缝。
对受弯构件和压弯构件而言,弯曲裂缝首先是在弯矩最大截面的混凝土受力区域出现。如某工程中梁板跨中出现了混凝土裂缝就是因为其受到正弯矩的影响,并从底边开始向上发展。而施工中负弯矩则会出现在连续或者悬臂梁板的支座位置,方向是自上而下。再如:扭曲性裂缝,主要是构件扭转和弯曲同时而出现的裂缝。这种裂缝是一种倾斜向形式,钢筋混凝土的结构在扭曲的作用下会出现多条裂缝,裂缝出现后会导致混凝土的保护层遭到破坏进而脱落。收缩性裂缝混凝土材料本身具备一定的收缩性能,在某个项目中对混凝土的收缩性进行
观测发现,在浇筑完成后的4~5h内混凝土发生剧烈的水化反应,分子的微观结构发生改变,出现泌水和蒸发,混凝土因失水而收缩,同时骨料会出现下沉,所以在混凝土没有硬化的时候就会出现塑性收缩。塑性收缩的量级会达到1%。而此时骨料下沉改变混凝土结构的形态,就会出现沿着钢筋裂缝;干缩也是混凝土施工中遇到的收缩问题,混凝土硬结后随着水温的蒸发其湿度明显下降,而混凝土的体积也会发生改变,这就是干缩。此时表面水分流失快而内部流失慢,产生了内部与外部干缩量的差异,此时就会对表面产生抗干缩的应力,如果应力超出了表面拉力就会导致表面裂缝。
二、公路桥梁施工中应对混凝土裂缝的防治对策
根据上面对公路桥梁施工混凝土裂缝产生原因的深入分析,可以提出相应的裂缝防治措施,
这些措施主要包括以下几个方面。
1、对温度变化所引起的裂缝的防治措施
根据上面的分析知道, 温度变化是使混凝土结构产生裂缝的主要因素, 因此, 必须加大对温度变化的防治措施。可以从以下几个方面入手:
(1)可以通过用水将碎石进行冷却的方法来降低混凝土的浇注温度;
(2)在夏天进行公路桥梁的混凝土施工时, 应当减少每次水泥浇筑的厚度, 利用各浇筑层面进行混凝土结构的散热;
(3)可以通过在混凝土结构中埋设循环水管的方法, 利用循环冷水对结构体进行内部降温;
(4)在施工时一定要严格控制好混凝土结构的入模温度, 考虑到公路桥梁施工中所用的混凝土体积较大, 为了减少温度影响,应当选在春秋节进行混凝土结构的浇筑施工,如果工期一定要在夏天完成浇筑, 应当避免混凝土结构在太阳底下暴晒, 还必须采取有效的措施, 降低混凝土的入模温度;
(5)要控制好混凝土的拆模时间, 在拆模时如果遇到温骤降的情况, 应对混凝土结构表面进行保温, 防止在混凝土的表面和内部产生急剧变化的温度梯度而导致的温度裂缝的出现。
如果混凝土结构的温度高于外部气温时, 应当适当的调整拆模时间, 以免造成混凝土结构表面早期裂缝的出现。还要注意,新浇灌的混凝土结构如果进行早期拆模, 就会在结构表面引起较大的拉应力, 从而产生较大的温度冲击现象。
2、对荷载引起的裂缝的防治措施
由于桥梁建造期间的各种载荷是不确定的, 可以采用概率统计的方式对静、动载荷进行统计。之后利用合理的数值计算模型进行模拟, 找出载荷的上下限。在此期间, 应当防止施工使用的机械设备堆放在一起, 造成载荷超标现象的出现, 还要通过禁止搭载和车辆通行的方法对桥梁进行保护, 防止裂缝的产生。
3、注重混凝土结构的早期维护
混凝土结构的保温是预防结构表面出现早期裂缝最有利的措施。对结构表面的保温应当符合下面的要求。首先是防止混凝土结构因为内、外温度差别较大而在结构产生温度梯度; 其次是要防止混凝土结构超冷, 保证使混凝土在施工期间的温度不小于该结构在正常使用期间的稳定温度;最后是防止混凝土结构过冷, 造成结构内部水变固态的现象。
4、加大对施工材料的质量控制
为了有效防治由于施工材料不合格而引起的公路桥梁混凝土出现裂缝, 施工单位对施工所选用的材料必须加大管理力度。不仅要明确浇筑混凝土材料的质量要求, 同时还要加大对混凝土内部材料(比如钢筋材料)的质量管理, 防止不合格的材料出现在公路桥梁建设中。
结束语
在工程实践中,公路桥梁混凝土产生裂缝很常见,对易出现裂缝的部位,通过施工过程的严格控制,尽可能地避免开裂或减少裂缝的数量,减少裂缝的长度和宽度,通过对裂缝的妥善处理,使裂缝不至于对结构产生危害,保证结构的正常使用。
参考文献
[1] 胡海涛、桥梁工程混凝土裂缝预防与处理[J]、 科技信息、 2007(06)
[2] 李永啸、浅谈公路桥梁混凝土裂缝成因及处理方法[J]、 河南科技、 2010(14)
[3] 黄志钢、公路桥梁混凝土裂缝的防治和处理[J]、 黑龙江科技信息、 2010(27)
桥梁裂缝修补方法篇4
关键词:公路桥梁;维修加固;方法
中图分类号:TV544、921文献标志码: A
莱阳有309国道、202省道、209省道等五六十年代修建的公路,这些公路上的桥梁多年来受到自然因素和社会因素的影响,不同程度的出现了大大小小的病害,如桥面破损、栏杆断裂、伸缩缝损坏、桥头跳车、梁板或拱体裂缝、混凝土剥落、钢筋锈蚀、墩台断裂位移、挡墙倾斜错位、锥坡下挫坍塌、墩台基底冲空、桥头路基冲塌、河床护底冲翻以及河道被冲刷严重变迁而危及桥头路基等,已经破坏了桥梁的正常良好状态。进行必要的维修加固是当务之急,下面从几个方面谈一谈维修加固的方法:
1 混凝土结构维修与加固
混凝土结构是桥梁的重要组成部分,不管采用何种材料,何种方法对缺陷进行修补,都必须将表层已破损的混凝土清除,将锈蚀的钢筋除锈,其主要方法如下:对浅层或面积较小的损坏部分,可用手工凿除,再以水清洗干净;对浅层而面又较大的缺陷,可用高压水枪喷射清除;对损坏面积较大,且有一定深度或有蜂窝空洞者,可用气动工具凿除,个别部位铺以手工凿除,再以水清洗干净。
蜂窝、空洞及较大范围破损的部位,可采用新鲜混凝土进行修补。修补混凝土一般应与原混凝土标号相同或稍高,并具有良好的级配与和易性,以利捣实工作。
混凝土表层的风化、剥落、露筋及小面积破损,可采用粘结剂进行表面封涂。当混凝土结构破坏较大且深入构造内部一定深度时,可采用胶结剂浇筑涂层的方法进行修补。
混凝土结构中的钢筋,其锈蚀的维修方法与步骤如下:凿除松脱、剥离等已损混凝土;对钢筋体除锈处理,清除干净后即进行防锈处理;涂以环氧树脂胶液等粘结剂;立模,配料浇筑或喷浆、涂抹修补材料;对新喷涂或浇筑混凝土面进行表面处理。
2 桥梁结构物裂缝的修补
桥梁结构由于种种原因,将会产生裂缝,降低了结构的美观和整体性,需要根据具体情况,参考养护规范中桥梁构件裂缝限值和下列几个方面,确定是否需要进行修补:
2、1发展的裂缝,缝宽在六个月期间增大0、1mm以上时;
2、2裂缝宽度虽未增大,但裂缝数量增多时;
2、3裂缝宽度在0、3mm以上时;
2、4缝宽虽为0、2mm左右,但对结构产生危险时。
常用的修补方法有表面封闭修补法、压力灌浆修补法、表面粘贴玻璃布或碳纤维复合材料或钢板、凿槽嵌补、表面喷浆、打箍加固、封闭等修补方法。上述方法在国道309富水河大桥中有广泛运用,通过近四年运营,效果还是相当不错。
3 桥梁上部结构的加固
3、1钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土桥上部结构的加固。当结构受损或超载而承载能力不足时,需予以加固,从投资少、工效快、不中断交通、技术可行、有较好的耐久性等要求考虑,选用下列所述加固方法进行加固。
当具体承载力降低不大时,在梁顶面(桥面)上加铺一层钢筋混凝土面层,使其与原有主梁形成整体,达到加厚主梁高度和增大梁的抗压截面的目的,以提高梁的承载能力。
增设纵梁法:在墩台、地基安全性能好,并有足够承载能力的情况下,可增设新纵梁使之与旧主梁,共同受力,达到提高桥梁承载能力的目的。增设桥墩或改桥为涵的改变结构体系法:通过改变桥梁结构体系,如在简支梁下增设立柱或桥墩,缩短桥跨,或把相邻两跨简支梁加以连接,变成连续梁。对小桥还可采用桥改涵的形式,提高承载能力。或将旧梁部分全部卸除,更换成荷载等级较高的新梁。此法加固效果显著,施工也较简便,但造价较高,影响交通的时间较长。
3、2桥面铺装层的维修与加固。对危害桥梁正常运行的部分进行经常性的养护维修,应保持桥面清洁,伸缩缝完好并能伸缩自由,疏通泄水孔等。桥面板出现表面碎裂、脱落或洞穴现象后,应采取局部修复的办法进行维修。修复时,先将破损部分凿除,再浇筑新鲜混凝土,并注意加强养护。如结构负载能力尚且允许,也可采用加铺一层沥青混凝土修补。对较为严重的情况需要更换桥面铺装,即需要凿除原有的桥面铺装,重新进行桥面铺装的铺设。凿除过程中要求原有混凝土应清除彻底,用水冲刷干净,在进行钢筋笼的帮扎和混凝土的浇注。
4 墩台基础的维修与加固
4、1墩台基础的维修:水深H3m时,可通过潜水作业将袋装混凝土分层填塞冲空部分或包褒损坏部分。
当基础置于风化岩石上,基底外缘已被冲空时,应及时清除严重风化部分,填以混凝土并将周围风化地基用水泥砂浆封闭。
4、2墩台基础的加固:当基础承载力不足或埋置太浅,而又为刚性实体基础时,可加砌砌体或增补混凝土,以扩大原有基底面积的措施予以加固。
4、3地基加固:当基底土基松软或深层土质不良而影响基础正常受力时,可用人工地基加固法加固地基,常用方法有砂桩法和注浆法等。当软弱地基较厚时,将钢管或木桩打入基础周围土层后,然后将桩拔出,灌入干燥粗砂并捣实而成砂桩,使地基土的密实度得以提高。当易坍孔灌砂困难时,可采用砂袋套管与冲振法加固地基。注浆法是在墩台中心直向或斜向钻孔或打入管桩,通过孔眼及管孔压喷注浆于土层之中,通过浆液凝固把松散土固结或把岩石裂缝填塞的一种地基加固方法。
4、4墩台主体加固:当墩台有贯通性裂缝时,可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。一般在墩台身上、中、下分设三道围带,当墩台身有严重裂缝及大面积表面损坏、风化和剥落时,可采用围绕整个墩台身设置钢筋混凝土护套的方法进行加固。为加强围带与墩台身的连接,在墩台身内应埋置直径10~20cm的钢销,埋深约20倍的钢销直径即可。
桥台滑移倾斜的加固处理:对于埋置式桥台,当桥台受台背土压力而往桥孔方向产生倾斜或滑移时,可在桥台前(桥孔内)修筑撑壁进行加固;对于小跨径桥梁,为防止墩台滑移,可在墩台间加设水平支撑(如用浆砌片石铺底或设混凝土支撑梁)进行加固。
5 桥面伸缩装置的维修
当软性填料松散脱落时,应清除原缝隙存留物后重新注入新的填缝料;当铺装层破坏时,应凿除后重新铺筑;伸缩缝损坏时,应予更换。松动不平整时,应重新调平并紧固之;脱出时,应重新嵌固并调平;老化失效时,应予以及时更换;焊接破裂时,应清除垢秽后重新焊牢;钢板出现裂缝或断裂时,应采取焊接修补。
6 桥头引道的维修
桥梁裂缝修补方法篇5
关键词:大桥病害;桥梁工程;裂缝;防治措施
随着现代桥梁工程施工技术的飞速发展,桥梁工程的内在施工质量已经有了明显的提高,而外观质量已成为反映施工企业技术水平的最重要的因素。
由于车辆,特别是超重车辆行驶,以及外界各种因素作用和影响,常常导致桥梁结构产生病害、出现缺陷,严重时甚至会影响到桥梁正常使用。然而,加强桥梁养护管理、对发现的病害及时进行针对性的处理可以较好的保证桥梁使用状况得到恢复或改善。裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌。如何提高混凝土的外观质量减少裂缝亦成为建设单位、监理部门及施工企业要解决的重要问题。
一、工程概况
该桥梁全长553m,主桥为跨径2×60m的预应力混凝土独塔单面板拉桥,结构新颖、造型独特,主桥箱梁截面型式为单箱四室,一般断面处梁高1、9m,下部结构塔下为矩形空心墩、 端部为排架式薄壁墩,钻孔桩基础。该桥设计荷载为汽-20、挂-100级,于1992年底建成通车。2000年、2001年浙江省公路工程质量监测站例行检查发现,该大桥主要存在以下病害:
(1)支座压缩变形严重,已呈现老化状态;
(2)箱梁斜腹板端部斜裂缝多且宽,间距30~80cm不等,距主墩18m处也发现斜裂缝;
(3)箱梁内部两边室所有横隔板均发现裂缝分布,最宽达0、20mm;
(4)斜拉板裂缝较多,主要分布在中间部位下方,根据相关方面介绍情况,斜拉板裂缝在施工期间已被发现。
二、桥梁病害检测
该大桥已运营多年,普查结果也表明桥梁部分构件已有局部损伤,为评定其结构的耐久性、保证结构在目标使用年限内的安全和合理使用,主体结构耐久性调查,对构件表观病害如裂缝及缺陷、混凝土抗压强度及碳化情况及钢筋锈蚀情况进行检测十分必要,其目的是调查裂缝的现状与所处状态,初步确定构件工作状况和裂缝的病害程度和发展趋势,并结合调查分析结果判断病害的成因。同时,工程结构裂缝形状多种多样,对于桥梁重要构件(如主梁)裂缝发展的程度(具置、数量及深度)和规律性必须引起重视,为桥梁的全面评估以至维修提供实验依据。
采用NAK2精密水准仪检测桥梁纵横向标高,结果表明与竣工时候基本相同。采用瑞士Proceq公司生产N and NR型回弹仪,在箱梁内部及墩顶共选取20个测区检测混凝土墙头,各测点回弹法强度推定值最大为56、1MPa,最小为49、6MPa,大于梁体C45混凝土强度设计值。裂缝宽度量测仪器采用上海浦东物理光学仪器厂生产的JC4-10型读数显微镜,测微鼓最小读数为0、005mm。检查发现,裂缝发生的部位如图2、图3所示,其中,斜腹板端部斜裂缝多沿支座30~50°向上发展,最大宽度2、53mm。
图1 桥梁现状检测
图2 大桥斜拉板及箱梁斜腹板裂缝分布
三、结构仿真分析及裂缝成因分析
1、结构仿真分析
工程结构裂缝问题也是十分复杂的,许多情况下,无法用单一或十分明确的原因加以解释,为详细分析和检验桥梁原有结构(出现局部损伤前)和现有结构(出现局部损伤后)的性能,采用详细的组合有限单元方法进行计算分析。建模、计算和后处理采用ALGOR(14、06版)大型软件完成,单元总数量为181,932个,全桥模型如图4所示。
(1) 桥梁原有结构按照施工过程各节段顺序迭加计算,成桥后期考虑混凝土收缩、徐变和温度变化;分别计算混凝土收缩、徐变作用,将计算结果与成桥状态的计算结果迭加,
(2) 成桥后期与汽车荷载作用的计算,根据目前通行车辆的实际情况和合同要求,汽车荷载采用城-A级荷载;
(3) 考虑了成桥后期与体系升温和降温作用的计算,计算桥梁梁体正温差和负温差(采用BS 5400混凝土箱梁正、负温差模式)作用;
(4) 对于桥梁现有结构则分析考虑出现的损伤(主要是大于0、3mm)的裂缝;分别进行了开裂作用的计算、开裂作用与汽车荷载作用的计算。
图3 全桥计算模型
根据分析计算数据,得出结论如下:
(1) 成桥状态、成桥后期状态恒载作用下,梁体和拉板的应力水平总体上不高。桥梁的变形整体上较小,结构整体性较好、刚度较大。
(2) 成桥后期和体系降温、汽车荷载(检算采用城-A荷载,总体上比设计荷载大,比较接近实际通行的重车情况)作用下,桥梁梁体部分部位最大正应力和最大主应力超过2、7MPa、剪应力超过2、5MPa,拉板部分部位最大主应力超过2、7MPa:应力水平偏高。
(3) 图中的A、B和C区域的主拉应力普遍偏大,这与已经检查发现的混凝土局部开裂应有直接联系。D和F区域的主拉应力和E区域下缘的拉应力也偏大。
(4) 已经出现主要裂缝对桥梁变形增加较小,对腹板剪应力和最大主应力有一定增加。
图4 成桥后和体系降温、汽车荷载(城-A)作用下主拉应力普遍偏大区域分布
2、病害原因分析
根据检测结果及仿真分析,结合该大桥的实际车辆通行情况,结论如下:该大桥出现的裂缝主要分为两类:
(1)施工期间产生的裂缝,如斜拉板中部近垂直于下缘的裂缝,其特征为裂缝多横向贯通,发现时间早,施工拆模后即有发现。
(2)后期在高应力区因收缩徐变、温度及汽车活载作用下产生的裂缝,如斜拉板下部产生的断续、细长的裂缝,局部十字形裂缝,与墩柱结合附近的十字形裂缝,其特征为裂缝宽度小、但逐渐缓慢发展。箱梁斜腹板斜裂缝:该大桥处于交通要道,随着经济发展,近年来交通量急剧加大,实际上通行重车甚至超重车辆数量也很频繁,由于箱梁斜腹板厚度较小,富裕量有限,长期在过大的活载作用下出现裂缝。横隔板裂缝:在箱梁的设计中,与顶、底板或腹板比较,横隔板的含筋率较低,构件本身又为钢筋混凝土结构(不含预应力筋),在使用一定年限后,比较容易产生裂缝,这在连续箱梁桥中也比较常见。
四、维修补强设计
以保证构件的耐久性为指导思想,通过抑制裂缝的继续发展、防钢筋(预应力钢绞线)腐蚀,借助压注粘合剂修补封闭裂缝、粘贴补强材料恢复箱梁已开裂截面刚度,确保构件整体性;支座附近及拉板下方内侧的箱梁斜腹板粘贴竖向钢板及腹板加厚来共同承受活载、温度等产生的主拉应力,并提高维修范围内断面抗剪极限承载能力。
1、斜拉板裂缝修补
⑴ 裂缝封闭或压注修补:裂缝周围打磨清理后,采用环氧树脂类材料修补及封闭,要求采用的修复材料的强度高于C40混凝土,和易性好,与钢材、混凝土的附着性强(抗拉剪强度≥10MPa),对于宽度
⑵ 蜂窝麻面的处理:表面清理后采用与封闭裂缝相同的材料填平修复,如有外露钢筋则应除锈后涂刷一层KONY BOND RS渗补剂后再填平修复。
⑶ 补强:为增强构件的抗裂能力,提高结构的耐久性,对出现裂缝的区域进行补强,即在斜拉板的下缘、两侧(局部)及与墩柱结合处附近采用碳纤维布粘贴。
2、塔柱后浇封锚混凝土处裂缝修补
塔柱后浇封锚混凝土与塔柱混凝土间的裂缝发展对埋置的钢构件锈蚀的保护影响较大。为此,应对裂缝进行封闭,采取裂缝压注低粘度、高强度的环氧类粘结胶,塔柱顶部清理凿毛后、植筋浇筑20~35cm钢筋混凝土尽快排出积水,侧面上部4m范围横向粘贴一层碳纤维布封闭。
3、横隔板裂缝修补
横隔板的斜向裂缝在箱梁结构中比较常见,也容易被养护单位忽视,然而,如果裂缝延伸至顶板范围内时就会导致降水透过路面微裂缝下渗,严重时也会对结构耐久性产生不利影响。对于横隔板裂缝修补采用与“斜拉板裂缝修补”方法相同。
4、斜腹板维修补强
根据已发现裂缝的情况,箱梁斜腹板需要维修补强的部位为主梁端部斜腹板(共4处,每处长5、0m)、拉板内缘下斜腹板(共4处,每处长5、0m),采用裂缝压注灌浆+补强的措施,同时,采用腹板外侧粘贴钢板、内侧浇筑钢筋混凝土方式补强。
在斜腹板外侧需要维修补强的部位,植入锚固螺栓,外侧安装钢板(8mm厚16Mn钢),采用压注法粘贴,有效粘贴面积应在98%以上,钢板粘贴后涂装5道氟碳漆防锈。内侧采用植筋挂φ16@20×20、φ12@20×20双层钢筋网浇筑25cm厚混凝土补强。
桥梁裂缝修补方法篇6
【关键词】桥梁缺陷;成因;解决
1、 混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
(1)蜂窝:施工不当所致,混凝土灌注中缺乏应有的振捣,分层灌注时违反操作规程,运输时混凝土产生离析,模板缝隙不严,水泥砂浆流失等。
(2)露筋:施工质量不好,如灌注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实。
(3)麻面:施工时采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水份被吸去。
(4)空洞:结构上钢筋布置过密,施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌注上层混凝土,此外,严重漏浆亦能产生空洞。
(5)磨损:混凝土强度不足,表层细骨料太多,车轮磨损,高速水流冲刷,水流中又夹杂大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。
(6)锈蚀、老化、剥落:保护层太薄,结构出现裂缝,雨水浸入,钢筋锈蚀膨胀引起剥落,严寒地区冰冻及干湿交替循环作用,有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
(7)表层成块脱落:外界作用。
(8)构件变形、接缝不平:施工不善或荷载作用下形成的变形等。
以上可采用混凝土修补或水泥砂浆修补法。常用修补材料为环氧材料。
2、 混凝土构件裂缝缺陷及产生原因
(1)钢筋混凝土简支梁桥常见裂缝有网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上的竖向裂缝、腹板上的斜向裂缝、运梁不当引起的上部裂缝、梁端上部裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝。
(2)预应力混凝土梁、悬臂梁和连接梁桥的常见裂缝有先张法梁梁端锚固处的裂缝、后张法梁梁端锚固处的裂缝、腹板收缩裂缝、悬臂梁剪切裂缝、悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝、底板裂缝、箱梁弯曲裂缝、连接梁弯曲裂缝、合拢浇筑段的裂缝、预应力梁下翼缘的纵向裂缝。
(3)构件裂缝产生的主要原因有四方面:一是与材料性质有关的因素,如水泥的反常凝固,混凝土的离析与泛浆,水泥的反常膨胀,骨料中含有泥土,使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。二是与施工有关的因素,如混合料搅拌不均匀,搅拌时间过长,用泵压送时水泥量及用水量的增加,灌注顺序的差错,灌注速度太快,振捣不充分,配筋混乱,保护层厚度不够,施工缝处理不当,模板变形,漏浆,支架下沉,脱模过早,硬化前受振动和荷载作用,初期养生中急剧干燥,养生初期冻害。三是与环境条件有关的因素,如周围环境与湿度的变化,构件内外温度的差异,反复冻融,内部钢筋锈蚀,因火灾而使混凝土表面受高温熏烤,受盐类的化学腐蚀。四是与构造、外力有关的因素,如设计荷载以内的荷载,设计荷载以外的荷载,以地震力为主的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足,结构物不均匀下沉。
3、 桥梁墩台常见裂缝有
(1)墩台网状裂缝(由于混凝土收缩干燥引起或混凝土内部水化热和外部气温的温差及日气温变化影响和日照影响而产生的温度拉应力)。
(2)从基础向上发展至墩台上部的裂缝(基础松软产生不均匀沉降造成)。
(3)墩台身的水平裂缝(多为混凝土贯注不良所引起)。
(4)翼墙和前墙断裂的裂缝(往往由于墙间的填土不良。冻胀或基层承载力不足,引起下沉或外倾而产生开裂)。
(5)由支承垫石从下向上发展的裂缝(主要是由于墩台帽在支承垫石下未布置钢筋所致或可能受到较大的冲击力)。
(6)桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝(主要是局部应力所致,因梁和活载的作用力集中地通过支座传至桥墩,使其周围墩顶其他部位产生拉应力)。
(7)双柱式桥墩下承台的竖向裂缝(由于桩基下沉不均匀或局部应力所致)。
(8)支承相邻不等高的墩盖梁、雉墙上的竖向裂缝(由于局部应力所致)。
(9)墩台盖梁自上而下的垂直裂缝(桩基下沉不均匀而引起盖梁上的不均匀受力)。
(10)镶面石突出的裂缝(由于镶面石与墩台连接不良所引起)。
(11)悬臂桥墩角隅处的裂缝(由于局部应力引起)。
以上可采用刻槽封闭或凿槽嵌补方法,加配钢筋修补法,钢板粘贴修补裂缝,表面喷浆修补裂缝,用柔性表面封闭法修补裂缝,灌浆封闭裂缝修补法等。
4、 钢筋混凝土桥面板缺陷及产生原因
(1)混凝土开裂、混凝土剥离,断面破损、钢筋外露、锈蚀,混凝土质量下降,异常变形等。这些是由于荷载增大(构件承载力不足),构造上的缺陷(桥面板端部等),支撑结构不完整(主梁等构件刚度不足等),施工上缺陷(保护层不够、蜂窝麻面等),气象作用(冻融作用、化学作用、盐腐蚀等),灾害(地震、火灾、受落下物撞击等),徐变及收缩过大等。
(2)桥面板损坏的维修方法有修补施工法、加盖板施工法,支架施工法等。
(3)一般桥面补强层加固方法有底面加固和顶面加固。
底面加固主要是喷射钢纤维砂浆,焊接钢筋网并喷射钢纤维混凝土或钢纤维砂浆。顶面加固主要是采用钢筋混凝土加厚或钢纤维混凝土加厚、聚合物混凝土加厚、膨胀混凝土加厚等并在接合处凿毛处理加锚固钢筋。
(4)目前国内外许多大公司和科研结构都投入很大力量对这一难题进行研究,开发桥梁的养护、维修、加固及更换的系列技术,并相应开发出一批新型修复材料,能够有效的解决了上述“瓶颈”的难题。
5、 介绍几种新型的桥梁修复、加固技术和新材料
(1)“壁可”法:
采用橡胶管注入器,利用其持续的恒定压力将树脂材料自动注入到缝中,注入材料粘度极低,可深入到宽仅0、02mm的细缝末端,恢复结构强度。
(2)修补路面裂缝、坑洼、麻面:
采用不同粘度的树脂材料对各种宽度的裂缝进行灌注,可立即开放交通。对坑洼、麻面采用树脂砂浆镘抹,材料柔韧、耐磨、抗滑,与铺层结合牢固。
(3)路面防滑铺装方法:
在弯道、交叉路口等重要路段铺设树脂砂浆,可取得优异的防滑效果,保证行车安全。
(4)隧道、涵尚不渗漏水的治理方法:
摒弃传统的堵水思想,采取引导的方法,对接缝、裂缝、衬砌面渗水均有对策。
(5)桥梁结构的维修、加固方法:
采用钢板贴合、增设桁梁等方法恢复或提高构件强度,增加承载力。对砼构件的肃落、缺损,用聚合物改性材料修补,以防钢筋锈蚀或进一步损坏,美化外观。
(6)桥梁伸缩缝:
有九大类、数十个规格型号可供选择,用柔性树脂砂浆作为回填材料更能发挥其优良性能。
参考文献
[1]罗福午、建筑结构缺陷事故的分析及防治[M]、北京:清华大学出版社,1996、
桥梁裂缝修补方法篇7
关键词:道路桥梁 施工 裂缝 防治措施
1道路桥梁裂缝
当前在修建道路桥梁时,所选择的材料是钢筋混凝土,虽然采用钢筋混凝土所建构的道路桥梁非常坚固美观,但是在施工过程中却会出现多种问题,路面裂缝就是其中一个非常显著的问题。混凝土所建构的道路桥梁会受到多种客观因素的影响,例如温度、钢筋生锈而导致路面产生的裂缝,施工材料质量所导致的裂缝,施工工艺方法不正确所出现的裂缝等,不仅会影响整个道路桥梁结构的美观以及正常使用,而且在很大程度上会降低桥梁结构的强度和刚度,甚至导致工程事故的发生。
2道路桥梁裂缝的类型
我国道路桥梁所采用的钢筋混凝土材料,根据其结构承载力,可以将道路桥梁出现的裂缝分为两类,分别是结构性裂缝与非结构性裂缝。 这两种类型的裂缝由于产生原因不同,往往会导致不同的结果。
2、1 结构性裂缝
该种类型的裂缝主要是由于外界所附加的荷载力过大,或是桥梁结构所能够承受的承载力过低。而桥梁的结构承载力主要是由桥梁的刚性、延性以及强度所组成的,如果桥梁的刚性、延性以及强度不够, 那么就会造成桥梁的结构承载力过低。
2、2 非结构性裂缝
该种类型的裂缝并不是道路桥梁的结构承载力不足导致的,而是外界原因所导致。该种裂缝会对道路桥梁的耐久性与美观造成一定的影响,久而久之会导致道路桥梁的结构承载力下降。
3道路桥梁裂缝的原因
现代道路桥梁主要采用钢筋混凝土建造,所出现的裂缝可以分为结构性裂缝与非结构性裂缝。从这两种分类中可以对其产生原因有所了解,下文将从荷载、温度以及施工质量三个方面对道路桥梁出现裂缝的原因进行分析。
3、1 荷载造成的裂缝
荷载所造成的裂缝属于结构性裂缝。其产生的主要原因是在施工的过程中,因为施工人员不根据道路桥梁的实际情况,将庞大的施工机具、施工材料进行随意堆放,导致对还未修建好的道路桥梁承受了外界的压力;或是对于道路桥梁的预制结构受力的特点不了解,从而对道路桥梁的部位进行随意扰动、随意起吊或安装。这种不按照设计图纸进行施工的方法,不仅会对道路桥梁结构施工的顺序造成影响, 还会对道路桥梁的结构受力模式造成影响。
3、2 温度造成的裂缝
现阶段道路桥梁所使用的材料为钢筋混凝土材料,而混凝土在构建的过程中,会因为温度的变化而热胀冷缩,引起变形,进而在道路桥梁的结构内部产生一定的拉力。当道路桥梁中的拉力值超过了道路桥梁混凝土本身所产生的抗拉强度时,就会导致道路桥梁产生裂缝。由于温度原因所导致的道路桥梁裂缝,区别于其他裂缝最为主要的一个特征是其会因为温度的高低进行扩张或合并。导致温度产生变化的原因主要包括以下两个方面。
(1) 水热化
在进行道路桥梁的施工时,混凝土浇筑厚度超过了2、0m时,因为混凝土中水泥在浇筑的过程中会进行水化放热,其内部温度就会升高,而外部温度远远低于内部,这就造成了内外温度差,从而导致道路桥梁的表面出现裂缝。
(2) 蒸汽养护
一般该种养护方式适用于道路桥梁冬季养护。在进行蒸汽养护时,由于混凝土在蒸汽养护时温度非常高,而一旦蒸汽养护停止了一段时间,冬天寒冷的空气就会导致混凝土温度骤然下降,从而容易造成裂缝。
3、3 施工工艺质量引起的裂缝
在对道路桥梁进行施工时,施工工艺质量也是产生混凝土裂缝的一个非常主要的原因。在道路桥梁施工的混凝土结构中,施工方法不正确,会使钢筋在各个方向上都出现裂缝,且其裂缝的宽度还会受到钢筋的不同走向以及不同因素的影响。例如道路桥梁混凝土的保护层超过了一定的厚度时,在该种情况下就会导致桥梁各个方向的钢筋保护层也加厚,因此就会促使整个桥梁的构件高度降低,那么就会导致垂直方向的钢筋出现裂缝。如果在对混凝土进行振捣时,振捣的工艺操作不合格,那么就会出现荷载裂缝。再加上混凝土本身流动性比较差,在硬化前如果不对其进行充足的搅拌和沉实,那么在混凝土硬化之后就会因为沉实得不够均匀,从而引起裂缝。
4道路桥梁裂缝预防与控制措施
针对道路桥梁施工中产生的裂缝,找出其原因,在施工前可以对其进行预防,在施工中可以对其进行控制,保证施工后道路桥梁的安
全与美观。
4、1 预防对策
如前所述,道路桥梁在施工中出现裂缝主要有荷载、温度以及施工工艺等方面的原因。那么在施工前就首先应从设计阶段入手,针对不同原因产生的裂缝进行预防,主要包括以下方面。
(1) 荷载原因产生的裂缝
为了避免出现因为荷载而产生裂缝的情况,那么就需要多在结构方面进行考虑,尽量避免结构出现突变或是断面出现突变的情况。
(2) 温度原因产生的裂缝
如果在客观条件的限制下,结构突变没有办法避免,那么就需要对道路桥梁的细节部分进行设计,将结构突变的部位改为渐变的形式,并同时对构造配筋与斜向钢筋进行加强,通过该种方式提高混凝土的抗裂性,防止混凝土出现由于温度变化而产生裂缝的现象。
(3) 施工工艺产生的裂缝
在施工中会因为多种施工工艺的原因导致道路桥梁出现裂缝, 只有严格按照设计规范进行控制与实施,才能够在最大程度上避免施工工艺造成的裂缝。
4、2 控制措施
在施工中一旦出现了道路桥梁裂缝的情况,那么就需要采取适当的措施进行控制,尽量将危害降到最小,甚至没有。
(1) 内部灌浆修补
内部灌浆法修补道路桥梁裂缝是一种比较普遍的方法,大小裂缝都能够采用该种方法进行补救,并且采用该种方法进行修补后的效果比较明显。在内部灌浆进行修补控制时,为了能够加强修补的效果, 还可以边修补,边结合灌浆、嵌缝以及修堵。 一旦桥面出现裂缝, 那么可以首先进行注浆,在裂缝填补后采用涂抹的方式将裂缝口封闭。
(2) 针对道路桥梁中比较细小的裂缝,一般的浆材比较难进行填补,因此出现该种情况时,首先需要对其表面进行处理,之后采用混凝土对其表面进行贴补,达到防水堵漏的目的。
(3) 由于荷载导致道路桥梁出现裂缝时,如果不对其进行处理将会降低道路桥梁的耐久性,并且在外界因素的影响下,还会影响道路桥梁的整体强度。针对该种情况,首先需要对其结构进行加固,加固的方法有锚固补充法、预应力法,可以采用压水或是压气的方式测试处理效果,从而保证道路桥梁修补后的效果。
5结语
在对道路桥梁进行修建时,会出现各种各样的问题,而道路桥梁裂缝是一个比较显著的问题,其不仅会影响道路桥梁修建后的美观, 还会影响道路桥梁的安全性。本文主要针对道路桥梁出现裂缝的不同类型、 原因进行分析,引起道路桥梁出现裂缝的原因主要有荷载、温度以及施工工艺等方面,可以通过预防与事后修补进行控制,从而将造成的损失降到最低。综上所述,只有针对裂缝出现的具体原因进行修补控制,才能够保证道路桥梁施工的正常进行,实现安全使用。
参考文献:
桥梁裂缝修补方法篇8
【关键词】公路桥梁;缺陷;因素;解决措施
作为交通运输的枢纽,桥梁的质量关系到运输的质量,在桥梁使用一段时间后,由于设计施工方面的欠缺,会出现超负荷作业的状态,产生危险,如果不及时加固维修,车辆通行需要减慢,这样承载能力相应提高,严重的时候会中断交通,这种运输“瓶颈”亟待解决,缺陷产生原因,存在的需要维修的部位,需要有效的维护和解决。
一、混凝土桥梁结构表层缺陷及产生原因
1、蜂窝:施工不当所致,混凝土灌注中缺乏应有的振捣,分层灌注时违反操作规程,运输时混凝土产生离析,模板缝隙不严,水泥砂浆流失等。2、露筋:施工质量不好,如灌注时钢筋保护层垫块位移,钢筋紧贴模板,保护层处混凝土漏振或振捣不实。3、麻面:施工时采用模板表面不光滑,模板湿润又不够,致使构件表面混凝土内的水份被吸去。4、空洞:结构上钢筋布置过密,施工时混凝土被卡住,又未充分振捣就继续灌注上层混凝土,此外,严重漏浆亦能产生空洞。5、磨损:混凝土强度不足,表层细骨料太多,车轮磨损,高速水流冲刷,水流中又夹杂大量砂石等推移质或冰凌等漂浮物。6、锈蚀、老化、剥落:保护层太薄,结构出现裂缝,雨水浸入,钢筋锈蚀膨胀引起剥落,严寒地区冰冻及干湿交替循环作用,有侵蚀性水的化学侵蚀作用。7、表层成块脱落:外界作用。8、构件变形、接缝不平:施工不善或荷载作用下形成的变形等。
以上可采用混凝土修补或水泥砂浆修补法。常用修补材料为环氧材料。
二、混凝土构件裂缝缺陷及产生原因
钢筋混凝土简支梁桥常见裂缝有网状裂缝、下缘受拉区的裂缝、腹板上的竖向裂缝、腹板上的斜向裂缝、运梁不当引起的上部裂缝、梁端上部裂缝、梁侧水平裂缝、梁底纵向裂缝。
预应力混凝土梁、悬臂梁和连接梁桥的常见裂缝有先张法梁梁端锚固处的裂缝、后张法梁梁端锚固处的裂缝、腹板收缩裂缝、悬臂梁剪切裂缝、悬臂箱梁锚固后接缝中的裂缝、底板裂缝、箱梁弯曲裂缝、连接梁弯曲裂缝、合拢浇筑段的裂缝、预应力梁下翼缘的纵向裂缝。
构件裂缝产生的主要原因有四方面:一是与材料性质有关的因素,如水泥的反常凝固,混凝土的离析与泛浆,水泥的反常膨胀,骨料中含有泥土,使用了反应性骨料或风化岩、混凝土干燥收缩。二是与施工有关的因素,如混合料搅拌不均匀,搅拌时间过长,用泵压送时水泥量及用水量的增加,灌注顺序的差错,灌注速度太快,振捣不充分,配筋混乱,保护层厚度不够,施工缝处理不当,模板变形,漏浆,支架下沉,脱模过早,硬化前受振动和荷载作用,初期养生中急剧干燥,养生初期冻害。三是与环境条件有关的因素,如周围环境与湿度的变化,构件内外温度的差异,反复冻融,内部钢筋锈蚀,因火灾而使混凝土表面受高温熏烤,受盐类的化学腐蚀。四是与构造、外力有关的因素,如设计荷载以内的荷载,设计荷载以外的荷载,以地震力为主的荷载,截面尺寸及钢筋用量不足,结构物不均匀下沉。
三、桥梁墩台常见裂缝有
1、墩台网状裂缝(由于混凝土收缩干燥引起或混凝土内部水化热和外部气温的温差及日气温变化影响和日照影响而产生的温度拉应力)。
2、从基础向上发展至墩台上部的裂缝(基础松软产生不均匀沉降造成)。
3、墩台身的水平裂缝(多为混凝土贯注不良所引起)
4、翼墙和前墙断裂的裂缝(往往由于墙间的填土不良。冻胀或基层承载力不足,引起下沉或外倾而产生开裂)。
5、由支承垫石从下向上发展的裂缝(主要是由于墩台帽在支承垫石下未布置钢筋所致或可能受到较大的冲击力)。
6、桥墩墩帽顺桥轴线横贯墩帽的水平裂缝(主要是局部应力所致,因梁和活载的作用力集中地通过支座传至桥墩,使其周围墩顶其他部位产生拉应力)。
7、双柱式桥墩下承台的竖向裂缝(由于桩基下沉不均匀或局部应力所致)。
8、支承相邻不等高的墩盖梁、雉墙上的竖向裂缝(由于局部应力所致)。
9、墩台盖梁自上而下的垂直裂缝(桩基下沉不均匀而引起盖梁上的不均匀受力)。
10、镶面石突出的裂缝(由于镶面石与墩台连接不良所引起)。
11、悬臂桥墩角隅处的裂缝(由于局部应力引起)。
以上可采用刻槽封闭或凿槽嵌补方法,加配钢筋修补法,钢板粘贴修补裂缝,表面喷浆修补裂缝,用柔性表面封闭法修补裂缝,灌浆封闭裂缝修补法等。
四、钢筋混凝土桥面板缺陷及产生原因
混凝土开裂、混凝土剥离,断面破损、钢筋外露、锈蚀,混凝土质量下降,异常变形等。这些是由于荷载增大(构件承载力不足),构造上的缺陷(桥面板端部等),支撑结构不完整(主梁等构件刚度不足等),施工上缺陷(保护层不够、蜂窝麻面等),气象作用(冻融作用、化学作用、盐腐蚀等),灾害(地震、火灾、受落下物撞击等),徐变及收缩过大等。
桥面板损坏的维修方法有修补施工法、加盖板施工法,支架施工法等。
一般桥面补强层加固方法有底面加固和顶面加固。
底面加固主要是喷射钢纤维砂浆,焊接钢筋网并喷射钢纤维混凝土或钢纤维砂浆。顶面加固主要是采用钢筋混凝土加厚或钢纤维混凝土加厚、聚合物混凝土加厚、膨胀混凝土加厚等并在接合处凿毛处理加锚固钢筋。
目前国内外许多大公司和科研结构都投入很大力量对这一难题进行研究,开发桥梁的养护、维修、加固及更换的系列技术,并相应开发出一批新型修复材料,能够有效的解决了上述“瓶颈”的难题。
五、介绍几种新型的桥梁修复、加固技术和新材料
1、“壁可”法:采用橡胶管注入器,利用其持续的恒定压力将树脂材料自动注入到缝中,注入材料粘度极低,可深入到宽仅0、02mm的细缝末端,恢复结构强度。
2、修补路面裂缝、坑洼、麻面:采用不同粘度的树脂材料对各种宽度的裂缝进行灌注,可立即开放交通。对坑洼、麻面采用树脂砂浆镘抹,材料柔韧、耐磨、抗滑,与铺层结合牢固。
3、路面防滑铺装方法:在弯道、交叉路口等重要路段铺设树脂砂浆,可取得优异的防滑效果,保证行车安全。
4、隧道、涵尚不渗漏水的治理方法:摒弃传统的堵水思想,采取引导的方法,对接缝、裂缝、衬砌面渗水均有对策。
5、桥梁结构的维修、加固方法:采用钢板贴合、增设桁梁等方法恢复或提高构件强度,增加承载力。对砼构件的肃落、缺损,用聚合物改性材料修补,以防钢筋锈蚀或进一步损坏,美化外观。
6、桥梁伸缩缝:有九大类、数十个规格型号可供选择,用柔性树脂砂浆作为回填材料更能发挥其优良性能。
7、对砼及钢构件的进行涂装防护:对砼及钢构件的进行涂装的目的可有效防止产生砼及钢构件的破坏。