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谈混凝土桥梁梁板施工裂缝的防治

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摘要:文章就混凝土梁板施工裂缝产生的原因以及预防治理方法进行了探讨。

Abstract: The concrete girders slab construction cracks cause and prevention treatment methods are discussed in the article.

关键词:桥梁梁板;裂缝;防治

Key words: girders slab;cracks;prevention treatment

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)12-0066-01

1 桥梁混凝土梁板施工裂缝产生的原因

1.1 原材料质量不良引起的裂缝 使用不合格水泥会出现早期不规则的裂缝。砂石含泥量超标,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,有的砂过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。

1.2 施工工艺质量引起的裂缝 设计配合比不合理或施工配合比与设计出入较大,混凝土振捣不密实、不均匀、出现蜂窝、麻面或空洞,是形成裂缝的起源点。混凝土浇注过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后产生塑性收缩裂缝。混凝土搅拌、运输时间长,水分蒸发过多,引起混凝土坍落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。

1.3 温度变化引起的裂缝 梁板在施工中,突降大雨、冷空气袭击,导致结构外表温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度裂缝。施工中如混凝土体积较大或为赶进度,提高混凝土早期强度,致使水泥水化放热集中在早期很短时间内,结构物内部温度很高,体表散热缓慢,施工中未采取或采取的散热技术措施又不当,内外温差太大,致使表面出现裂缝。冬夏季施工时,如采取的技术措施不当,升温降温速度太快,使混凝土骤冷骤热,结构内外温度不均,而出现裂缝。

1.4 外部荷载引起的裂缝 梁板在进行预应力张拉时,混凝土的设计强度未达到设计强度或张拉力超过控制张拉力太多,以提高混凝土强度等级来弥补设计要求的张拉或放张控制强度,使得混凝土在龄期很短的情况下承受较大荷载。预制梁板随意翻转、起吊、运输、安装,使构件受力不合理。在未进行铺装的梁板上堆放材料或停放施工机械,会造成局部应力集中而产生裂缝。

2 桥梁混凝土梁板施工裂缝的预防措施

2.1 控制好混凝土原材料的质量和混凝土配合比 水泥应符合现行国家标准,选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩性小、和易性好和节约水泥为原则。同时应注意其特性对混凝土结构强度、耐久性和使用条件是否有不利影响。细骨料要求采用级配良好、质地坚硬、颗料干净、粒径小于5mm,并尽量使用河砂。砂中杂质的含量应通过试验测定,其最大含量不宜超过规范的规定。粗骨料应采用坚硬的碎石,由于梁板的钢筋一般比较密,要严格控制骨料的粒径,尽可能采用连续级配,施工前应对所用碎石进行碱活性检验。拌制混凝土的用水不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对梁板抗裂性能的影响。

2.2 提高施工工艺质量 支架沉陷、模板变形是引起早期裂缝的原因之一,对于现浇梁板,支架及模板心须进行设计计算和荷载预压。预制梁板要对预制场地进行硬化处理和做好排水措施,防止地基下沉。拌制混凝土配料时,各种衡器应保持准确。混凝土拌和物应拌和均匀,颜色一致,不得有离析和泌水现象。混凝土拌和物的坍落度,应在搅拌地点和浇注地点分别取样检测,同时还应观察其粘聚性和保水性。浇注混凝土时,除少量塑性混凝土可用人工捣实外,宜采用振动器械捣实。还应根据梁板的形状及振动器械性能等情况,并通过试验确定。

预应力钢筋的张拉应严格按程序进行。在进行预应力张拉时,必须严格按规范要求进行,对于张拉时间的按排,除考虑混凝土的强度外,应参考混凝土的龄期或混凝土的成熟度两个指标,这样才能取得比较好的张拉效果。混凝土浇注后,应在收浆后尽快给予覆盖和洒水养护。每天洒水数次以保持混凝土表面经常处于湿润状态。

2.3 加强夏季高温和冬季低温时梁板施工的保护措施 对于在夏季高温和冬季低温状态下施工的混凝土梁板,除按正常要求施工外,还要根据实际情况采取多种有效措施以预防混凝土开裂。

3 桥梁混凝土梁板施工裂缝的治理方法

3.1 环氧胶粘剂修补裂缝 用环氧胶粘剂修补混凝土裂缝时,应先对裂缝进行处理。一般沿裂缝凿嵌槽与凿毛工艺相结合进行。要求平正而粗糙,嵌槽形状多为V形,其宽度、深度视裂缝大小而定。当裂缝开度

嵌槽凿好后,用钢丝刷刷去石粉、松动颗粒和混凝土表面的污垢,然后用水冲洗。若混凝土表面含有油污,则用丙酮、甲苯、二甲苯等有机剂洗净,然后用高温灯泡、电热吹风或喷灯等用具烘干。裂缝中如有渗水,则必须止住渗水后,再干燥之,否则影响粘结力。

裂缝嵌槽处理好后,先在槽内用鬃刷涂上一层环氧基液。厚度控制在1mm 之内,要求全面涂抹均匀,凹洞及槽壁均不可遗漏。然后在槽内回填环氧砂浆,回填时要充分捣实、抹平、最后再涂刷一层环氧基液。裂缝采用环氧胶粘剂修补后,要进行养护固化。养护固化期间内,应避免雨水侵入。

3.2 灌浆封闭 将结构物的裂缝或空隙与外界封闭,留出进浆口和排气孔,然后将一定的高强胶结材料配制成较低粘度的浆液,用压缩泵以一定的压力将浆液压入缝隙内,使其在裂缝内进行扩散、胶凝固化,以达到加固或恢复原来结构强度的目的。

3.3 表面喷浆修补 首先应将需要喷浆的混凝土结构表面仔细敲击,将已破碎的混凝土碎碴清理干净。在有缺陷的部位应适当凿除后再进行修补,如有露筋的地方尚须清除钢筋的铁锈。在喷射前要用水将结构表面冲洗干净,并保持喷射面的湿润状态。

3.4 柔性表面封闭 对于容易活动的窄小裂缝,如不要求美观,可用柔性表面封闭材料封闭裂缝。首先将裂缝凿开,并用喷砂法或水气喷射法或两者兼用将裂缝内部清理干净,然后用柔性封闭剂,如聚乙烯条、压缩胶贴等材料充填。

3.5 钢板粘贴修补 对钢板进行表面处理,按所需尺寸切割好钢板,再用打磨机研磨平整并将锈蚀彻底清除,使钢板表面露出钢的肌体;对混凝土表面进行修凿,去掉表面层,使其露出新鲜的混凝土,并须处理平整;用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土面及钢板面,以便去掉粘结面的油脂和灰尘;在钢板和混凝土粘结面上均匀涂刷环氧基液粘结剂;用方木、角钢和固定螺栓等均匀地进行加压粘贴;养护到所需时间,拆除压贴用的方木、角钢等支架材料;在钢板表面上再涂刷养护涂料,如铅丹或其他防锈油漆。