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市政工程中公路桥梁为何会裂缝?又该怎么处理呢?

2020
10/14
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jihong

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建筑界
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【摘要】在公路桥梁项目建设中,混凝土结构极易出现裂缝问题,以下文章分析了公路桥梁产生裂缝的原因。并且对症下药,提出了公路桥梁混凝土裂缝的处理措施。

市政工程中公路桥梁为何会裂缝?又该怎么处理呢?.jpg

  公路桥梁如果存在裂缝问题,会影响整体项目的安全性与质量。基于此,结合实际,从温差、收缩、荷载、施工等方面分析了公路桥梁施工过程中裂缝产生的原因,并提出了公路桥梁混凝土裂缝的处理措施,包括充分做好前期设计等准备工作、选取合适的裂缝修复技术、严格控制施工时温度变化、加强初期养护等,以提高桥梁工程安全性。

  1公路桥梁裂缝产生的主要成因

  1.1收缩原因

  收缩裂缝是公路项目中极易出现的裂缝形式,会严重影响桥梁工程的美观性与安全性。这种裂缝一般都是出现在桥梁施工之后的几周时间内,多数以塑性裂缝、干缩裂缝为主。多数都是在桥梁施工结束后,水泥发生了水化反应,导致其无法完全凝固,造成裂缝的问题出现。

  1.2温差原因

  混凝土工程施工环节,因为混凝土结构存在较大的温差,其内外特性也会发生一定的变化,极易受到混凝土自身热胀冷缩的影响。如内部温度较低、外部温度较高,混凝土表面应力会比较大,超出混凝土结构的承载能力,从而使得公路桥梁表面出现裂缝问题。

  1.3荷载原因

  荷载裂缝是目前公路桥梁裂缝问题的主要形式,主要是直接应力裂缝与次应力裂缝,前者多数都是因为外部荷载过大对混凝土结构产生了较大冲击影响,极易出现在地质条件不稳定或者桥梁跨度尺寸较大的地区;而后者则是受到外部荷载作用产生的次生应力而造成的裂缝,导致该问题的原因多数是设计存在缺陷,比如在设计之前,钢筋分布方式设计不合理或设置位置不合理,桥梁的性能难以达标,在超载车辆持续碾压之下导致混凝土裂缝问题出现。

  1.4施工裂缝

  桥梁项目施工具有较高的复杂性,需经过浇筑、起模、运输、吊装、拼接等程序才能完成。混凝土施工环节,要确保各个环节的工程质量达标,避免出现失误的情况。但在具体操作中,容易与设计方案存在很大的偏差情况,造成混凝土结构出现裂缝的问题。桥梁工程施工失误而导致的裂缝问题主要包括以下方面:(1)保护层的厚度过大或过小,不符合设计方案的要求;(2)混凝土浇筑完成后,没有按照要求进行振捣施工,或者振捣不合格;(3)配合比参数不符合设计方案要求。

  1.5地基裂缝

  公路桥梁的很多施工地区地质条件都比较差,在施工完成后也容易出现地基不均匀沉降的问题,桥梁工程往往会因为地基沉降而导致混凝土结构受到损坏,在结构变形过大,变形压力超出其自身承载压力时,就会造成桥梁结构出现裂缝。地基裂缝很多都是在桥梁开始施工前,工程人员没有充分了解地质条件或没有处理好较差的地质条件情况下就开始施工而造成的。

  2公路桥梁混凝土裂缝的处理措施

  2.1充分做好前期设计等准备工作

  公路桥梁在开始施工前,必须充分重视前期设计工作,设计人员需要积极与地质勘察人员保持联系,要进入到现场进行地质状况的分析和了解,从而可保证桥梁设计方案符合当地的地形条件需要,满足工程的施工质量要求。此外,充分分析当地的地理条件,要结合工程所在地区的实际情况选择合适的施工机械,保证工程的质量和效率。桥梁设计完成后,就要明确施工的材料,确定合适的施工工艺。施工材料是整个工程的基础,对于工程的质量影响也最大,需要严格按照设计方案与技术标准来确定施工材料。

  对于混凝土材料而言,砂石料是比较重要的工程材料,如果其配合比参数没有按照要求来确定,就会导致整个混合料的性能受到影响,使工程极易出现裂缝的问题。施工工艺也是保证桥梁工程顺利进行的关键,要保证其各个工序都能够达到科学性与合理性,需严格控制各个施工环节,确保混凝土振捣、压实都能够达到规定的要求,不能存在不正确的敲击、振动等操作而造成表面存在裂缝的问题,以确保混凝土浇筑达到要求,切实提升桥梁工程的综合性能,满足交通运行需要。

  2.2裂缝修复技术的选取

  公路桥梁混凝土裂缝问题一旦出现,就要立即组织人员进行裂缝的处理。从实际情况出发,要先了解裂缝的宽度尺寸,如果裂缝为0.2mm,需选择直接修复的方式来进行处理。而对于不足0.2mm的裂缝而言,需根据需要选择封闭的方式来处理裂缝;对于裂缝宽度处于0.2~0.5mm之间的情况,此时需要选择灌浆修复的方式,主要使用的施工材料是柔性材料,以确保裂缝修复的强度达到规定的要求;如果裂缝宽度大于0.5mm,需要应用聚合砂浆来实施裂缝填充施工。裂缝处理环节,工程人员要进行如下操作:(1)混凝土表面存在风化等问题,要先处理表面;(2)对于一些容易影响桥梁强度、防渗性的裂缝,需要选择灌浆处理方式来修复。

  2.3结构加固技术

  混凝土裂缝是因桥梁自身性能不足而导致的,特别是长期使用的桥梁工程,混凝土结构裂缝比较严重,除了需要选择常规灌浆处理方式之外,还需采取必要的措施进行加固处理。对于一些运营时间过长的桥梁项目,因其自身需要实施必要的加固处理,主要是预应力加固、增加桥梁截面加固、设置主梁加固等方式,要结合桥梁的特点与裂缝问题的状况选择合适的加固施工技术。桥梁修复加固施工中可以进行碳纤维布的粘贴施工,这种方式可以将符合要求的碳纤维布粘贴到底面与侧面上,可以提升桥梁的承载性能。碳纤维布的铺设方向通常都是沿着桥梁的主拉应力方向,然后向两侧逐步延伸,在两侧需要设置锚固点,从而可以有效避免裂缝的出现,提升其整体承载性能,满足交通运行的需要。

  2.4严格控制施工时的温度变化,加强初期养护

  混凝土结构施工时,如水量控制出现问题,会导致其出现温差裂缝的问题。夏季环境温度比较高,温差裂缝极易出现,为了能够确保浇筑施工顺利完成,加强裂缝问题的控制,需尽量减小混凝土结构厚度,这样可确保其散热性能达到要求,提升抗裂性能,基于此,在混凝土结构施工时应采取措施进行温度控制。为避免混凝土结构出现裂缝的问题,需要在施工结束之后,加大力度进行早期养护施工,特别是在冬季环境温度比较低的情况下,需采取必要措施进行温度控制。从养护工作的角度出发,混凝土保温与保湿需要达到如下几项要求:(1)采取措施避免混凝土结构内外温差过大的情况出现;(2)冬季施工需要采取必要的保温措施,避免混凝土结构温度过低,应用合适的方式来有效提升混凝土结构温度,从而可保证混凝土结构的性能更加稳定;(3)避免混凝土结构表面在施工过程中出现过热或者过冷的问题。

  3结语

  公路桥梁被广泛地建设和投入使用,极大地促进了我国交通事业的发展。但是在公路桥梁项目建设中,混凝土结构极易出现裂缝问题,会影响桥梁的综合性能,也会危及人们的生命安全。因此,公路桥梁的设计与施工人员需严格控制整个施工环节,采取有效的措施来避免裂缝问题的出现,从而可全面提升公路桥梁的质量水平,满足交通运行的需要。

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