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所屬欄目:行政管理論文 發布日期:2012-07-16 08:43 熱度:
【摘要】橋梁作為城市交通的重要樞紐,對城市經濟發展起到舉足輕重的作用。然而,近幾年來國內外頻繁的橋梁倒塌、損壞等問題,對社會穩定和經濟發展產生了很大的負面影響,經調查,目前橋梁事故一部分的原因在于裂縫處理不當,因此,本文就市政橋梁裂縫的問題進行探討,分析裂縫產生的原因,研究如何判斷裂縫處理和加固的標準,并提出相應的處理或者預防措施。
【關鍵詞】市政橋梁;裂縫施工;市政土建
1.市政橋梁裂縫產生的原因
橋梁裂縫的成因復雜繁多,有時候只受到一種因素影響就產生裂縫,有時候需要多種因素的綜合影響才會產生裂縫,筆者根據橋梁設計與施工的實際管理經驗,將橋梁裂縫的種類和產生的原因進行了分類
1.1直接應力裂縫
直接應力裂縫是指由外荷載引起的直接應力裂縫,產生的原因要從橋梁的設計計算、施工階段和使用階段進行綜合分析,具體原因如下:①在橋梁的設計階段,由于計算的模型不合理,結構計算的部分漏算或者結構受力假設不正確,導致與實際受力不符合;漏算或者少算荷載,導致配筋與內力計算錯誤,造成結構系統安全性不高;由于結構設計的時候沒有充分考慮施工的各種可能性,導致設計的斷面面積太小,造成鋼筋的設置錯誤或者偏少和結構剛度不足;另外沒有交代清楚設計圖紙也很有可能造成構造的處理不當。②施工的時候,施工設備和材料沒有按照規定堆放、對預制結構的受力特點沒有充分了解、沒有按照施工圖紙施工、隨意錯位結構施工的順序、擅自改變結構受力的模式、沒有對設備振動下的疲勞強度進行驗算等,將有可能造成橋梁裂縫的產生;③投入使用階段的直接應力主要來自過橋車輛的超載、被車輛或者船舶接觸和撞擊、受到大風、地震和大學等自然因素的影響。
1.2次應力裂縫
次應力裂縫是指外荷載引起的次生應力,對橋梁產生直接影響,產生裂縫。裂縫產生的原因如下:①設計外荷載的時候,沒有將結構物實際運作狀態進行計算考慮,外荷載的作用將會引起橋的某個部位開裂。②當需要在橋梁的結構中進行鑿槽、升洞、設置牛腿等的時候,一般是根據經驗進行受力鋼筋設置,而受力構件在挖扎之后,其力流將會在空洞附近出現密集的繞射現象,產生巨大的應力。如果沒有進行及時處理或者處理不當,構件形狀突變出、結構轉角處、受力鋼筋截斷處將很容易產生裂縫。
1.3收縮裂縫
在橋梁的實際工程中,材料因收縮而引起的裂縫是最常見的,在收縮的種類中,塑性收縮和縮水收縮是發生材料體積變形的主要因素,而自動收縮和碳化收縮也是造成橋梁裂縫的常見因素:①在橋梁施工過程中,當混凝土在澆筑后的4至5個小時內,水泥將發生激烈的水化反應,出現急劇蒸發水分和泌水的現象,導致混凝土失水收縮,骨料自重下沉。如果自重下沉的骨料受到鋼筋阻擋,將使橋梁產生沿著鋼筋方向的裂縫。②在混凝土硬化之后,表層的水分將會快速損失,而內部水分的損失速度遠遠慢于外部,導致表面收縮大,內部收縮小的不均勻現象,表面的收縮受到內部混凝土的約束,當表面受到的拉力超過抗拉強度的時候,則會產生收縮裂縫。③空氣中二氧化碳與水泥的水化物在濕度50%左右的時候,二氧化碳濃度增加速度加快,從而產生法學反應,引起收縮變形。
1.4其他裂縫
一是施工材料質量引起的裂縫,橋梁的施工材料由水泥、砂、骨料、拌合水以及各種外劑組成。如果配置混凝土的材料的質量不過關,則會導致橋梁的結構出現裂縫。二是施工工藝質量引起的裂縫,在橋梁結構的建設中,混凝土的澆筑、構件的制作、材料的運輸、起模、材料的堆放。、結構的拼裝以及設備的吊裝,如果施工的質量不過關,施工手藝不科學,則會給橋梁結構留下各種縱橫交錯的裂縫,尤其是細長的薄壁結構最容易產生裂縫。三是凍脹引起的裂縫,這種裂縫的產生方式多出現于北方,因為只有空氣的溫度低于零度的時候,混凝土由于吸水飽和,出現冰凍。而游離的水分會變成體積膨脹9%的冰,使得混凝土產生膨脹的應力;如果混凝土的凝膠孔在溫度負7、8度的過冷水中,其微觀結構的遷移和重分布會引起滲透壓,使得混凝土膨脹力加大和強度降低,從而出現裂縫。
2.市政橋梁裂縫處理方法
2.1橋梁設計的裂縫預防方法
橋梁裂縫的防范處理首先要在設計的時候嚴格把關,根據橋梁的設計方案,并結合施工環境,進行設計預防:①為了避免運營和施工荷載影響下裂縫的產生,在進行橋梁結構設計的時候,要對重視施工階段的驗算,確保施工階段結構的安全性;②在對橋梁梁體結構整體安全考慮的前提下,對梁體的局部進行應力分析和試驗,防止應力過于集中造成混凝土開裂;③配置大跨徑連續梁的豎向預應力筋的同時,也要布置一定數量的豎彎縱向束;④橋梁初步設計階段以及偏載作用無橫向時候的計算,運用平面計算模型,而空間模型只適用于使用階段的結構驗算;⑤合理進行腹板和底板等結構設計,防止結構開裂或者斷裂。
2.2橋梁裂縫的修補必要性判斷
當橋梁產生的裂縫寬度小于0.2毫米的時候,鋼筋一般不會受到銹蝕。但是當裂縫不斷增多而且寬度越來越大的時候,鋼筋受到有害介質的侵蝕,橋梁的剛度才會相應降低,橋梁的使用壽命也受到很大的影響。橋梁裂縫修補的必要性主要看橋梁的種類或者橋梁有裂縫的部位,當年最大的裂縫寬度超過下面的限制,則要進行修補:①普通鋼筋混凝土橋梁:主筋附近豎向裂縫小于或者等于0.25mm;腹板豎向裂縫小于或者等于0.30mm。②預應力混凝土橋梁:豎向梁體小于或者等于0mm,即不允許出現裂縫;縱向梁體小于或者等于0.20mm;橫隔板小于或者等0.30mm。③磚、石混凝土拱:拱圈橫向小于或者等于0.30mm;拱圈縱向小于或者等于0.50mm;拱波與拱肋結合處小于或者等0.20mm。③墩臺:墩臺帽小于或者等于0.30mm;經常受浸蝕性環境水影響的有筋墩臺身小于或者等于0.20mm;經常受浸蝕性環境水影響的無筋墩臺身小于或者等于0.30mm;常年有水,但無浸蝕性影響的有筋墩臺身小于或者等于0.25mm;常年有水,但無浸蝕性影響的無筋墩臺小于或者等于0.35mm;干溝或者季節性有水河流墩臺身小于或者等于0.40mm;有凍結作用部分的墩臺小于或者等于0.20mm。
2.3橋梁裂縫的修補方法
方法一:水泥灌漿
水泥灌漿是指將普通水泥、水泥漿液通過用不同方法鉆成的孔眼,灌入裂縫中,水泥灌漿的壓力和漿體稠度可在施工過程中根據實際的情況進行的調整,其施工工藝的程序分為裂縫檢查、鉆孔、清孔、止漿、堵漏步驟:①裂縫檢查:上文已述;②鉆孔:除了騎縫線孔不能偶順著裂縫鉆孔之外,其余的可以鉆孔到裂面,形成大于30度的裂縫面與鉆孔軸線的交角,孔深穿過裂縫面的長度在半米以上;③清孔:用水沖洗鉆孔之后,用壓縮空氣吹干;④止漿和堵漏:用水泥漿或者環氧砂漿進行止漿和堵漏處理。
方法二:化學灌漿
化學灌漿主要是修補0.3mm或者更細小的裂縫,改善灌漿材料的可罐性能。這種灌漿方法施工機械操作簡單,而且修補的效果好,在橋梁裂縫處理中得到廣泛的應用;瘜W灌漿的步驟如下:①裂縫的檢查和清理:對該修補的部位進行詳細的檢查,將檢查的結果進行記錄;②埋設灌漿嘴:每個一段間距,在裂縫表面的鉆孔處埋設灌漿嘴;③止漿:止漿的方法一般采用嵌縫止漿,對其余裂縫用玻璃絲布作全封閉處理;④壓水和壓氣試驗,主要是檢查裂縫封閉和灌漿嘴是否暢通;⑤灌漿;⑥收尾處理:等到灌漿液凝固之后,拆除灌漿嘴,并對表面進行處理,最后是用水泥漿封閉顏色,并與原來混凝土的色彩一樣。
方法三:其他裂縫修補方法
橋梁加固的裂縫處理主要發生在舊橋改造方面,包括更換橋梁部分構件、改變原來橋梁的結構體系、拆除和中間部分結構,其中的加固橋梁裂縫處理的方法如下:①在裂縫部位的混凝土表面,采用水泥砂漿、環氧砂漿、水泥漿等材料進行涂抹修補。②在經過鑿毛處理的裂縫表面噴灑密實且強度高地水泥砂漿保護層;③當裂縫是由于超荷載產生的,而且產生時間較長,則可以考慮采用補強法、錨固補強法和預應力法等。④當漿材難以灌入細而淺的裂縫,則可以在表面貼上木工膜或者其他防水片。
3.結束語
綜上所述,強烈裂縫的危害一直是橋梁結構安全的技術問題,只有根據實際情況對橋梁裂縫產生的原因作為重點進行詳細分析,采用適當的處理方法進行裂縫預防和修補,才能保證修補的成功和橋梁的再次投入使用。
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文章標題:淺析市政橋梁的裂縫處理的方法
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