关于桥梁混凝土裂缝防治措施的思考

来源：职称驿站所属分类：交通运输论文发布时间：2012-09-17 09:03:38浏览：次

　　摘要：本文分析了钢筋混凝土桥梁裂缝的成因，并提出了相应的处理措施，供大家参考。
　　关键词：钢筋混凝土，裂缝，温差，修补方法
　　1前言
　　在桥梁建造和使用过程中，有关因出现裂缝而影响工程质量甚至造成桥梁垮塌的报道屡见不鲜。混凝土桥梁开裂可以说是“常发病”，经常困扰着桥梁工程技术人员。现就混凝土桥梁裂缝的成因进行分析。
　　2桥梁裂缝的成因
　　2.1荷载引起的裂缝
　　荷载裂缝产生的原因在于施工过程中，不加限制地堆放施工机具、材料；不了解预制结构受力特点，随意翻身、起吊、运输、安装；不按设计图纸施工，擅自更改结构施工顺序，改变结构受力模式；不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
　　2.2温度变化引起的裂缝
　　混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力．当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
　　2.3冻胀引起的裂缝
　　大气气温低于零度时，吸水饱和的混凝土出现冰冻，游离的水转变成冰，体积膨胀9％，因而混凝土产生膨胀应力；同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在一780C以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压，使混凝土中膨胀力加大，混凝土强度降低，并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重，成龄后混凝土强度损失可达30％～50％。
　　温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强；骨料中含泥土等杂质过多；混凝土水灰比偏大、振捣不密实；养护不力使混凝土早期受冻等，均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时，采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺人防冻剂(但氯盐不宜使用)，可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
　　2.4施工材料质量引起的裂缝
　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格，可能导致结构出现裂缝。
　　砂石粒径太小、级配不良、空隙率大，将导致水泥和拌和水用量加大，影响混凝土的强度，使混凝土收缩加大，如果使用超出规定的特细砂，后果更严重。砂石中云母的含量较高，将削弱水泥与骨料的粘结力，降低混凝土强度。砂石中含泥量高，不仅将造成水泥和拌和水用量加大，而且还降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，特别是早期强度。砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙发生化学反应，体积膨胀2．5倍。拌和水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土，或采用含碱的外加剂，可能对碱骨料反应有影响。
　　3裂缝的处理措施
　　3．1表面封闭修补法
　　通常足在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜。对容易活动的窄小裂缝，如不要求美观，可用表面封闭法封闭裂缝。其做法是：将活动裂缝凿开，用喷砂法、气水喷射法或两者并用将内部清理干净，并用合适的能够在现场模塑的柔性密封剂，如聚乙烯条、压缩胶贴带等材料充填。
　　3．2表面喷浆法
　　喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法。根据裂缝的部位、性质和修理要求与条件，可采用素混凝土喷浆、挂网喷浆或挂网喷浆结合凿槽嵌补修补方法。进行喷浆前，必须完成各项准备工作，需要喷浆的结构表面应仔细敲击，在敲击中发现剥离的部分应当敲碎并除去，有缺陷的部位应先填补好，钢筋混凝土须清除露筋上的铁锈，喷浆前先用水冲洗结构表面，并在开始喷
　　浆之前先把基层湿润一下，然后再开始喷浆。
　　3．3刻槽封闭或凿嵌补
　　此法是用}昆凝土锯、手动或气动工具沿裂缝的裸露面锯或凿，使扩大成槽形豁口后，在每条裂缝两边5mm～10mm范围内用钢丝刷刷毛，再用喷射压缩空气吹净(不得有水珠和油渍)，然后用粘结材料，如沥青等进行填充封闭。该法仅适用于封闭裂缝和没有结构意义的裂缝。
　　3．4钢筋修补法
　　具体做法是封闭裂缝，钻与结构面成45并与裂缝平面约成90交叉的孔，贯穿于裂缝的两部分。泵送环氧填孔洞和裂缝，并每孔插入一根钢筋。通过环氧使钢筋与孔壁粘结牢固，并用环氧充填裂缝，把开裂的混凝土面粘合成一整体，从而达到加强裂缝截面强度的目的。
　　3．5打箍加固封闭法
　　当钢筋混凝土产生主应力裂缝时，可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法。箍可用扁钢焊成或圆钢制成。可以直箍也可以斜箍，其方向应和裂缝方向垂直。箍与梁的上下面接触处可垫以角钢或钢板。角钢或钢板面积及箍的横截面积，按修补加固部位主应力的大小、箍的安全应力及混凝土的抗压强度通过计算确定。
　　3．6表面粘贴修补法
　　表面粘贴法是指用胶粘剂把玻璃板等材料粘贴在裂缝部位的混凝土面上，达到封闭裂缝目的的一种修补方法。
　　1)玻璃布粘贴。玻璃布一般采用无碱玻璃织成，胶粘剂多为环氧基液。由于玻璃布在制作过程中加入了浸润剂，含有油脂和蜡，影响环氧基液和玻璃布的结合，因此，必须对玻璃布进行除油脂的处理，使环氧基液能浸入玻璃纤维内，提高粘结效果。玻璃布粘结前要将混凝土面凿毛，并冲洗干净，使表面无油污灰尘，若表面不平整，可先用环氧砂浆抹平。
　　2)钢板粘贴。粘贴钢板施工法是将整个钢板粘贴于待修补的裂缝位置上，使其与原有的混凝土成为整体，从而提高对活载的抵抗力。用于粘贴的钢板厚度一般为4．5mm～6mm，而混凝土与钢板的粘结剂一般采用环氧基液粘结剂。粘贴方法主要包括注入法粘贴和压粘法粘贴。注入法粘贴钢板是在混凝土表而与钢板之间加垫块等使两者之间保持一定空隙，并用环氧树脂胶泥封闭四周，而后从注入口注入环氧树脂，同时排出空隙中的空
　　气。由于是从一方注入因而容易残留气泡，施工时一般用木槌随时敲打钢板来确定是否灌实。这种施工法虽然费时，但即使混凝土表面不平整也可进行施工。压粘法粘贴钢板屉在混凝土表面及钢板表面各涂上1mm～2mm厚的环氧树脂，然后利用已固定在混凝土中的锚杆把钢板压紧在混凝土面上，随着环氧树脂被挤出，粘贴面之间的空气也被排出。用这种方法几乎不会残留气泡，粘结效果也好。此法适用于混凝土表面平整的场合。
　　4结束语
　　重视桥梁裂缝，及时处理桥梁裂缝。有利于桥梁使用寿命的延长。随着桥梁裂缝检测仪器、检测技术的发展，修补技术、材料也在不断更新，裂缝处理方法将会变得更加完善。