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摘要:近年来,随着我国科学技术的不断发展,市政桥梁结构裂缝的问题也得到了人们的普遍关注。同时,国家对桥梁加大了投资力度,市政桥梁结构裂缝问题是整个工程很容易出现质量问题,这成为了道路桥梁工程中不可避免的问题。本文就对裂缝产生的原因进行分析,同时提出有效的解决措施。
关键词:市政桥梁结构;裂缝分析;加固技术处理
不管那个国家,桥梁和道路的作用的是无可替代的,经济的发展离不开道路与桥梁。对于我国来说,在我国经济的发展过程中,道路与桥梁所起到的作用是至关重要的,特别是对一些落后偏远的地区,要想使得那些地区经济得到发展,就必须要保证道路与桥梁的畅通。所以说,相关施工单位在进行桥梁道路工程的施工时,必须要严格的遵守我国相关法律,按照有关规定,使用先进的技术进行工程的施工,同时在施工的时候,应当采用相关的手段来避免裂缝的出现,使得桥梁道路的质量得到提高,只有这样,我国经济才能够不断的发展,人民的生活水平才能得到提高。
1、市政桥梁结构裂缝产生的主要原因
市政桥梁,是整个城市的交通枢纽工程,对于城市交通的减压,排解拥堵路段的拥堵时间具有重要的现实意义。桥梁工程在现代经济高速发展的社会中已变得不可或缺。现从荷载作用的角度分析市政桥梁工程产生裂缝的主要原因。
1.1由于桥梁自身应力的影响
桥梁的自身应力主要分为两种,一种是桥梁收缩引起的形变,另一种是由于外部环境的影响,主要是温度的影响,即桥梁受热时膨胀,受冷时收缩。桥梁收缩引起的形变主要是由于是在施工过程中,混凝土在进行凝固时,由于内外空间混凝土的收缩不均匀,导致整个混凝土表面的抗拉的应力远远大于其底部抗压的应力,所以会造成一定程度的裂缝;另外,混凝土在进行凝固硬化的过程中,混凝土表面的水分会逐渐被蒸发,温度也会逐步下降,从而导致混凝土自身的温度降低,导致桥梁不断收缩,体积减小。第二种情况,由于温度的不断的变化,导致桥梁混凝土的收缩和膨胀不断发生,温度差异会引起桥梁结构的整体散热,在温度的变化影响下,导致桥梁混凝土的温度引起的应力,远远要大于桥梁自身的强度,从而引起桥梁裂缝的产生。每年温度交替变化,尤其是在我国的东北地区,冬季的夏季温差大,所以大部分的桥梁裂缝都是由于温差变化引起的。
1.2桥梁荷载引起的裂缝产生
随着经济的不断发展,人们的欲望不断膨胀,超载现象也日益增多,进而导致不安全事故的发生。市政桥梁荷载所产生的裂缝主要有两种裂缝方式,直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝指的是超载现象经过桥梁使得桥梁的承载能力达不到这样的超载力度,从而发生市政府桥梁结构裂缝的问题;次应力裂缝是指在通过次生力进而产生的市政桥梁结构裂缝的问题。
1.3由于混凝土的收缩而引起的桥梁裂缝
在施工的工程中,混凝土可能会出现不同程度上的收缩情况,桥梁出现裂缝的另一个主要的原因便是混凝提的收缩问题。因为在樱花的过程里,其他的某些物质会跟混凝土中的水泥产生一定化学反应,许多新的物质会因此生成,如果再与空气接触,那么空气中的二氧化碳会与混凝土水泥中主要的成分氢化钙发生化学反应生成碳酸钙,氢化钙体积比碳酸钙体积大,那么混凝土的收缩现象就会出现;或者说在浇筑完混凝土之后没有对其进行覆盖,导致长时间的暴晒,混凝土中的水分因此而过度蒸发,进而导致了裂缝的出现。
1.4由于温度变化使得桥梁出现裂缝
由于温度变化导致的裂缝若为表面裂缝则其走向无规律性,若为深层或贯穿裂缝则其走向一般平行于主筋走向,且该种裂缝宽度大小不一,在温度变化影响下热窄冷宽,导致该种裂缝生成的因素主要有:(1)日照。施工后的桥梁面板及侧面受阳光暴晒后导致该部位温度明显高于其他部位,在混凝土内部会生成温度梯度,且其呈非线性分布,最终导致混凝土内局部拉应力过大,当该应力超过混凝土所承受的极限应力则会生成裂缝。(2)降温。天气突降大雨或冷空气侵袭以及日落等均会导致结构外表面温度突降,而内部温度降低较慢,因此也会生成温度梯度而使混凝土发生变形,若变形遭到约束则会在结构内产生应力,当该应力超过混凝土自身抗拉强度则会生成裂缝。(3)水化热。混凝土浇筑后水泥发生的水化热反应在很大程度上升高其温度,因此会生成严重的温度梯度而引起裂缝生成。(4)采用蒸汽养护或冬期施工时施工措施不当导致混凝土骤冷骤热而形成内部温度不均匀也会导致裂缝生成。
2、市政桥梁结构裂缝的加固处理技术
2.1表面修补加固技术
表面修补的具体做法是沿着混凝土裂缝的表面铺上薄膜材料,在施工的时候将混凝土的表面用刷子打毛,将混凝土表面的裂缝填平。也可以采用沥青进行修补缝合,但是这种方法的浆液很难灌入。表面修补的方法适合运用在裂缝很浅的桥梁上,即桥梁内部并没出现裂缝,基本稳定,为了防止出现更大的裂缝,可以采用表面修补的方法。表面修补法可以采取将混凝土或石灰填充裂缝的方法,也可以在裂缝的表面进行抹灰的方法,这些方法非常简单,工程不大。但是它能阻止裂缝变大,从而导致桥梁的钢筋受到侵蚀,出现深层裂缝。压力灌浆法分为水泥灌浆、石灰灌浆、化学物质灌浆、沥青灌浆。
2.2喷浆修补技术
喷浆修补是一种在经过处理的裂缝表面,喷射一层密实的水泥砂浆保护层,来封闭裂缝的修补方法。喷浆前,需要把结构表面的剥离部分除去。再用水冲洗清洁,并在开始喷浆之前把基层湿润,然后再开始喷浆。水泥灌浆适合桥梁的裂缝分布不均匀的情况下使用。石灰灌浆可以通过砼中不同的压力形成的孔眼将石灰浆灌入桥梁裂缝中。石灰的黏稠度可以根据桥梁裂缝的实际情况进行考虑。化学物质是一种新型的桥梁裂缝修补方法,它主要采用先进的化学材料修补裂缝,可以在很大程度上改变灌浆材料的性能。它的优势在于可以将很细的裂缝进行修补,而且操作非常简捷,修补的效果非常好。化学灌浆法现在已经在桥梁裂缝的修补方面得到了广泛的应用。填充钢板法,就是当钢筋混凝土构件产生主拉应力裂缝时,可对裂缝先进行处理之后,再在裂缝处粘结钢板,并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘合方向应和裂缝方向垂直。
2.3梁式结构加固增强技术
梁式桥上部加固可以采用各种不同的方式,主要视桥梁的实际情况,承载能力的减弱程度以及今后的使用要求而异。一般来说,主要采取扩大原结构构件截面,以提高结构的强度和刚度;以新的结构代替旧的抗力不足的结构;改变原结构的受力体系,使控制截面变矩的峰值减小;对原结构施加预应力,改变原结构的受力图式,以达到提高桥梁刚度和强度的目的。
3、结束语
市政桥梁中混凝土裂缝是施工中容易产生但难以防范的通病,裂缝一旦发生且处理不当则将直接影响桥梁工程质量,甚至带来严重后果,但导致裂缝生成的因素多种多样,因此在分析裂缝形成原因后应结合实际采取合理有效的加固技术,方可制止裂缝发展,提高桥梁使用功能,延缓使用寿命。
参考文献
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