毛磊超 王義飛
摘 要:在市政公路橋梁的施工時,裂縫現(xiàn)象使難免的,會嚴(yán)重影響橋梁的穩(wěn)定性和堅固性,對整體的強(qiáng)度和剛度造成較大的危害,降低橋梁的使用性能,破壞美觀性與實用性。因此,本文結(jié)合以往經(jīng)驗,詳細(xì)分析了市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的成因,并提出了相應(yīng)的解決措施,希望能夠切實提升市政橋梁的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:市政橋梁;結(jié)構(gòu)裂縫;加固技術(shù);處理分析
市政是城市發(fā)展的重要內(nèi)容,其中,市政橋梁作為交通中的關(guān)鍵部分,在迅速發(fā)展的過程中,對于促進(jìn)是市政工程的進(jìn)步具有不可替代的作用。由于一些因素的影響,橋梁中往往會出現(xiàn)不同程度和類型的裂縫,嚴(yán)重影響了橋梁的質(zhì)量,縮短了橋梁的壽命,具有較大的負(fù)面危害。因此,需要從實際出發(fā),對橋梁裂縫的詳細(xì)原因進(jìn)行分析與把握,在全面把控的基礎(chǔ)上,提升橋梁的質(zhì)量,增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性和耐久性,保證市政工程的健康發(fā)展。
1 在市政工程中橋梁結(jié)構(gòu)裂縫形成原因
1)基礎(chǔ)變形。市政橋梁的基礎(chǔ)產(chǎn)生位移或者豎向發(fā)生不均勻的沉降使得內(nèi)部的構(gòu)件產(chǎn)生附加力,當(dāng)這種力超過了構(gòu)件的抗拉能力,橋梁的基礎(chǔ)發(fā)生變形導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。多是由于橋梁各個部分的承受能力存在著差異,進(jìn)行建設(shè)的前期工作不到位,沒有對地質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)徹底的勘察,還有建設(shè)的地質(zhì)變化較大,地質(zhì)土壓縮性不同而造成的。
2)荷載原因。受力荷載是橋梁裂縫產(chǎn)生的重要原因,其包含了直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種狀況。直接應(yīng)力屬于表層荷載,通常情況下,其產(chǎn)生與物質(zhì)的直接接觸過程中,譬如車輛的沖擊、磨耗等。而次應(yīng)力荷載裂縫則是在外部荷載間接作用下而產(chǎn)生的應(yīng)力裂縫。從橋梁裂縫產(chǎn)生的過程來看,荷載裂縫的產(chǎn)生與橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重大關(guān)系,因此在實踐中應(yīng)做好橋梁的體態(tài)設(shè)計。
3)溫度變化。由扁度變化產(chǎn)生的裂縫大多是無規(guī)律的,它的產(chǎn)生是受多種因素影響的,可以結(jié)合實際情況具體分析。其一是水泥在水化的過程中會釋放大量的熱量,混凝土表面與內(nèi)部溫度產(chǎn)生較大的差異,在溫度的影響下,這時混凝土體積會發(fā)生漲縮,溫度效應(yīng)由此產(chǎn)生,拉力變大,裂縫產(chǎn)生。其二是在此施工過程中,施工環(huán)境也會產(chǎn)生影響,在季節(jié)變化以及溫度變化的過程中,對橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成了較大的影響,其中,太陽的暴曬更是裂縫產(chǎn)生的重要原因。
4)鋼筋銹蝕。鋼筋是市政橋梁結(jié)構(gòu)的主要約束因子,實踐過程中,一旦橋梁結(jié)構(gòu)的保護(hù)層施工不合理、砼材料質(zhì)量較差,就容易應(yīng)二氧化碳侵蝕而造成碳化現(xiàn)象,降低砼結(jié)構(gòu)的堿性;此時,空氣中的氯離子會被大量吸引而聚集在鋼筋表面,影響鋼筋結(jié)構(gòu)表面氧化膜的穩(wěn)定性,進(jìn)而導(dǎo)致鋼筋表面行程氧化銹蝕反應(yīng)。其不僅影響了鋼筋對橋梁結(jié)果的約束力;更會應(yīng)氫氧化鐵的存在而導(dǎo)致內(nèi)部體積膨脹,進(jìn)而使得砼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生膨脹壓力,造成保護(hù)層的開裂及剝落,影響整體的應(yīng)用安全。
5)干縮裂縫。市政橋梁施工后,在水分的影響下,產(chǎn)生相應(yīng)的揮發(fā)作用,縮小裂縫的結(jié)構(gòu),不利于整體的穩(wěn)定性。在實際施工中,由于橋體結(jié)構(gòu)會發(fā)生不同程度的約束力,在于收縮力相結(jié)合的過程不算,造成相應(yīng)的破壞,最終生成了干縮裂縫。需要注意的是,混凝土市政橋梁中,內(nèi)部和外部的水分會逐漸損耗,但時間長短和速度有所區(qū)別,在收縮變形的時候,由于這種時間上的差異形成了不均勻的干縮裂縫。另外,由于自然環(huán)境的影響,季節(jié)溫差以及濕度溫差等都會影響橋梁局部的穩(wěn)定性,出現(xiàn)收縮和膨脹效應(yīng),加大了最終的拉應(yīng)力,產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)裂縫。
2 市政橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的加固處理措施
1)表面處理法。表面處理法在市政橋梁結(jié)構(gòu)處理中非常常見,需要將表面補(bǔ)貼和表面涂抹相互結(jié)合,針對實際情況,采取兩種針對性的方式進(jìn)行處理,保證裂縫的有效控制。具體而言,在市政橋梁裂縫較小的情況下,可以采取表面涂抹的方式,對較細(xì)較寬的裂縫進(jìn)行嚴(yán)格控制,防止其繼續(xù)擴(kuò)散,將其裂縫范圍控制在合理范圍內(nèi)。如果裂縫較大,可以采取補(bǔ)貼的方式,縮小裂縫的擴(kuò)張幅度,有效堵住漏洞,防止其出現(xiàn)下滲現(xiàn)象,實現(xiàn)整體的穩(wěn)定性和堅固性,同時提升表面的防水性能。需要注意的是,如果使用表面處理法,在小規(guī)格以及受損簡單的裂縫中應(yīng)用效果相對明顯,能夠有效加固市政橋梁裂縫,增強(qiáng)整體的安全性,保證裂縫處理技術(shù)和方法的針對性與適用性。
2)灌漿法。水泥漿、石灰漿、化學(xué)漿液、瀝青漿液是灌漿法應(yīng)用的主要形態(tài)。進(jìn)行灌漿法應(yīng)用的根本目的在于實現(xiàn)市政橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的充實,進(jìn)而確保整體結(jié)構(gòu)的完整和穩(wěn)定性。實踐過程中,灌漿法的應(yīng)用應(yīng)注意以下要點把控:其一,對橋梁結(jié)構(gòu)裂縫表面脫離的部分進(jìn)行去除,同時做好噴漿部位的清潔和濕潤;其二,合理的測量裂縫的長度和寬度,在明確其修補(bǔ)規(guī)格的基礎(chǔ)上,做好灌漿壓力、漿液濃度、漿液種類的有效選擇;其三,確保灌漿部分與橋梁原結(jié)構(gòu)的有效粘合。灌漿法應(yīng)用過程中,漿液的濃度是其加固質(zhì)量控制的核心所在。就石灰漿應(yīng)用而言,其是通過橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的孔眼進(jìn)行灌入的;橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力不同,其裂縫內(nèi)部的孔眼大小也會存在差異,一旦石灰漿濃度過高,就會導(dǎo)致其灌入難度較大,從而影響整體的加固修補(bǔ)質(zhì)量。因此在加固實踐中,施工人員必須注意灌漿濃度與裂縫規(guī)格的高度匹配。
3)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。作為市政橋梁裂縫加固的重要方式,結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法的應(yīng)用類型較為廣泛,其具體包含了以下四種基本類型:其一,增加構(gòu)建截面補(bǔ)強(qiáng)。該方法應(yīng)用過程中,增加主筋和增加混凝土截面是結(jié)構(gòu)裂縫加固的兩種基本方式。其中增加主筋的方式較為常用,該方法在斷續(xù)雙面焊接法的控制下,將新主筋焊接在原箍筋的下方,在鏈接箍筋的基礎(chǔ)上,對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體保護(hù)。其二,增設(shè)構(gòu)件加固,與其他方式相比,增設(shè)構(gòu)件進(jìn)行結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的限制條件較為嚴(yán)格,一旦地基承載能力較弱,則該方法適應(yīng)性較差。其三,加固粘貼力度補(bǔ)強(qiáng)法。該方法主要應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或受拉力邊緣位置,其在鋼板、鋼筋、及玻璃鋼的粘貼作用下,實現(xiàn)了橋梁縫隙部位的有效加固,確保了其整體的穩(wěn)定性。在加固粘貼力度法中,環(huán)氧樹脂膠液是其常用的粘貼材料。其四,體外應(yīng)力加固法。在體外應(yīng)用加固法中,橋梁的受力狀態(tài)得以改變,其保證了橋梁受力荷載的平衡與穩(wěn)定,進(jìn)而避免了裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大,實現(xiàn)了橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的有效控制。
4)壓力灌漿法。對于從小到大的裂縫,多采取壓力灌漿法,處理效果也較為顯著。它主要分為水泥灌漿,瀝青灌漿,石灰灌漿,化學(xué)物質(zhì)灌漿四種。具體操作是在經(jīng)過處理的裂縫表面,噴射一層結(jié)實的水泥漿保護(hù)層,由此達(dá)到修補(bǔ)裂縫的目的。在這種方法使用過程中需要注意在噴漿前,需要把表面剝離部分去掉,用水清洗,并且要把基層濕潤,做好這些準(zhǔn)備方可以開始。水泥灌漿主要用于市政橋梁裂縫分布不均勻的情況?;瘜W(xué)物質(zhì)灌漿大多針對很細(xì)的裂縫,作為一種新型的修補(bǔ)方法,十分的簡單快捷,操作方便,它主要依靠先進(jìn)的化學(xué)材料,經(jīng)過一定的過程,改變灌漿材料的某些性能來達(dá)到目的。石灰灌漿作為一種傳統(tǒng)的方式,主要是通過橋梁的縫隙程度來合理處理石灰濃度的一種方式,在操作過程中就是利用碌中的壓力形成孔眼,從而將石灰漿灌入。
3 結(jié)束語
總而言之,越來越多的橋梁建造技術(shù)在我國基礎(chǔ)建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用,裂縫問題在很大程度上影響了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,嚴(yán)重破壞其堅固性和美觀性,因此,需要重視裂縫的控制。在實際施工的過程中,應(yīng)詳細(xì)分析裂縫出現(xiàn)的原因,對其種類進(jìn)行全面把握,在此基礎(chǔ)上,制定出具有針對性的措施,持續(xù)關(guān)注橋梁施工的過程,對細(xì)節(jié)進(jìn)行把控,控制橋梁結(jié)構(gòu)裂縫帶來的各種不安全性因素,保證市政橋梁工程的進(jìn)一步發(fā)展。
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