公路桥梁工程的裂缝成因及措施综括

公路桥梁工程的裂缝成因及措施综括摘要：本文首先分析了公路桥梁裂缝形成的原因，然后探讨了公路桥梁裂缝的预防及处理对策。关键词：桥梁；裂缝；成因；措施中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：1公路桥梁裂缝形成的原因外部荷载、施工工艺、施工材料、温度变化等是公路桥梁裂缝产生的主要原因，此外，地基变形也会使公路产生裂缝。1.1外部荷载造成裂缝的原因荷载裂缝是指混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝，主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。其中直接应力裂缝产生是由设计、施工、使用的原因引起的。设计原因为设计计算结构受力与实际受力不符，结构安全性系数不高。如梁板结构的弯曲裂缝和剪切裂缝，正弯矩裂缝一般位于跨中，从底边开始向上发展，悬臂结构负弯矩区裂缝通常在支座附近，由上向下发展，剪切裂缝通常发生在受弯结构和压弯结构的支座附近，由下开始，沿着与轴线成45左右开裂;施工原因为施工时不按施工设计图要求的加载顺序进行，改变结构受力模式;使用原因主要有超载车辆或撞击。次应力裂缝产生原因有结构物实际工作状态同常规计算有出入或者应力集中导致混凝土出现开裂。1.2施工工艺造成裂缝的原因科学合理的施工工艺是公路桥梁质量的重要保障。施工工艺造成裂缝的原因主要有：支架和模版的刚度不够容易导致模版变形产生裂缝；混凝土振捣不够均匀和密实导致麻面和空洞，引起荷载裂缝；混凝土搅拌时间过长和浇筑速度过快容易引起收缩裂缝；此外，起模过早、灰水比过大、材料构件运输不规范以及吊装施工工艺的不合理都容易产生裂缝，危害公路桥梁的使用安全。1.3施工材料造成裂缝的原因混凝土是公路桥梁的主要建筑材料，其抗拉能力差的缺点本来就容易产生应力裂缝。再加上一些建筑单位使用水泥和沙石的质量问题，如水泥强度不够、过期和受潮，沙石泥含量和有机质超标等。此外，桥梁建设混凝土所需的水泥量较大，浇筑时过高的水化热容易引起混凝土开裂。1.4温度变化造成裂缝的原因物质都具有热胀冷缩的特性，当混凝土会因为四季温度的交替或昼夜温差的变化等温度差异原因而产生变形，且变形受到制约时将会在混凝土内部产生应力，若此应力超过了混凝土的抗拉强度，则会产生裂缝。此外，大体积混凝土浇筑时产生的大量水化热会使混凝土内部温度过高而产生裂缝，混凝土冷却过快也会导致收缩裂缝的产生。1.5地基变形造成裂缝的原因公路桥梁会因为地基会发生不均匀沉降和水平位移而受到应力，当此应力超过混凝土的抗拉强度时，公路桥梁就会产生裂缝。导致地基不均匀沉降的原因主要有地质勘察结果不精确，到时工程设计时出现偏差；建造地基的荷载能力差别较大；建造地区的地质条件不佳以及自然灾害等。2公路桥梁裂缝的处理对策2.1预防裂缝的对策1)加强公路桥梁工程地质条件的勘察，合理设计和优化设计方案，避免因方案设计不合理造成荷载裂缝的产生。2)严格控制工程质量。施工材料的质量控制。严格按照实际使用要求选用水泥品种，尽量施用低热水泥以减少水化热；严格控制沙石的含泥量和级配碎石的规格，级配碎石一般要在10mm40mm之间，含泥量不能超过1%；对钢筋等其它材料进行严格的性能检测试验。施工工艺的质量控制。严格按照施工工艺设计中的要求进行施工，加强施工管理工作，规范施工工艺，保证施工质量；对于容易出现裂缝的地方可以适当增加钢筋结构或其它增强混凝土抗裂性能的物质，如合成纤维可以明显提高混凝土的抗拉强度，减少混凝土收缩裂缝的产生和发展。另外还应该加强公路桥梁的质量检测，尽量消除裂缝的产生或在萌芽阶段进行修补。3)严格控制公路桥梁施工过程中的温度控制。温度变化是混凝土结构产生内部应力的主要因素，为此，可以在混凝土搅拌时采用水冷却碎石降低浇筑时混凝土的温度；尽量减少浇筑混凝土的厚度，加快热量散发；加强洒水，促进公路桥梁内部热量的散发；尽量避免在炎热天气或太阳直射的条件下浇筑混凝土等方法避免因温度过高使混凝土发生膨胀变形；另外，当气温大幅下降时，应该及时采取有效措施对公路桥梁表面进行保温处理，防治因降温过快而产生收缩裂缝。总之，应该尽量避免混凝土温度的急剧变化。4)加强公路桥梁的养护管理及维修检测工作。进行桥梁施工时，重视对混凝土的收缩及变形数据的有效监测，有效提高混凝土的抗裂性能。在施工的过程中，确保混凝土质量满足桥梁施工的要求，对防止裂缝的出现；发现裂缝，应当及时根据对裂缝调查的数据结果进行分析，采取必要的、有效的措施对桥梁混凝土的裂缝进行修补。5)加强公路桥梁的养护管理工作。控制好桥梁施工的材料，对其的质量应进行严格的检验，避免不合格材料用于桥梁的施工减少混凝土裂缝。同时，重视对桥梁混凝土的养护工作，做好养护工作，为混凝土的硬化提供良好条件，有效减少桥梁混凝土的过多失水现象，进一步减少出现裂缝现象。6)提高监理队伍的素质和监理能力。要想规避建筑裂缝的出现就需要高素质的监理来监督工作，所以说我们必须提高监理队伍的素质和监理能力。对监理单位的审批一定要严格，不符合监理单位混凝土使用标准的一定让其达到资质标准才可审批，绝对不能让其蒙混过关，另外，对于没有实体的监理单位也不能审批。监理单位定期为监理人员提供培训，以便于提高工作人员的综合素质。更何况监理工作本身就需要工作人员有较高的综合素质，有很好的应变能力，所以作为监理单位，就应该具备该有的能力，要具备工程施工的监理能力，要具备设计监理能力。2.2处理已形成的裂缝1）表面处理法表面处理法包括表面涂刷法、表面铺设法和表面抹灰法。表面涂刷法是在混凝土表面沿着裂缝涂刷薄膜型表面涂料，阻塞细小裂缝，减少渗漏，防止钢筋锈蚀。涂刷材料有水泥浆、油漆、沥青、环氧树脂等。表面铺设法是沿裂缝铺设环氧树脂玻璃布或橡胶沥青棉纸等，起到粘贴封闭裂缝的作用。表面抹灰法可用12125的水泥砂浆抹平，在抹砂浆之前，必须用钢丝刷和加压水洗刷基层，结合面保持湿润，抹灰初凝后要加强养护工作，保证砂浆与结构粘结牢固。2）填充密封法该方法是将裂缝表面凿成凹槽，然后填以填充材料进行修补。包括刚性材料填充法、弹性材料填充法。刚性材料填充法通常采用普通水泥砂浆、膨胀砂浆或树脂砂浆等材料填充，首先将裂缝手工剔凿或用机械开槽，再填充。弹性材料填充法一般用丙烯酸树脂、硅酸酯、聚硫化物、合成橡胶等材料填充。3）压力灌浆法压力灌浆法不仅能修补混凝土表面，而且能注入到混凝土内部，对裂缝进行粘合、封闭和补强。为了提高灌浆的饱满度，灌浆时一般都施加一定的压力。灌浆材料有水泥灌浆、化学物灌浆、沥青灌浆。常用水泥灌浆一般采用425R级普通水泥，配备成合适的稠度(水灰比宜取0306)，将灌浆压力控制在04MPa06MPa。化学物灌浆一般采用环氧灌浆，环氧树脂与混凝土、金属有很高的粘结力，并具有稳定性好、收缩性小、抗渗、耐磨高的优点，目前广泛应用于水利、交通运输、石油化工等工程中。施工时可采用单孔和多孔同时灌浆，按照由下向上的顺序进行。在压力达到设计时，再保持压力稳定，直至灌浆满足要求。4）粘贴钢板施工法采用环氧树脂将钢板粘贴在需要修补的裂缝位置上，从而使钢板与混凝土表面牢固结合形成整体，共同抵御荷载。3结束语总之，公路桥梁的裂缝防治是一项复杂的工程，必须从施工方案的设计、施工技术和管理、道路养护、施工材料的检测、以及对地基条件的精准勘察和气候变化的分析等方面层层把关，才能最