- 收藏
- 加入书签
桥梁裂缝产生原因及桥梁加固方法探究
摘要:随着科学技术的创新和发展,我国各界对桥梁建设提出了更高要求与标准。桥梁作为我国基础性建筑之一,其质量始终有无数人关注。在面对强大压力的同时,桥梁建设人员应当从桥梁结构所存在的问题出发,为我国社会创造良好的交通环境,保证人民的日常出行安全。当前桥梁结构中最常见的问题是裂缝问题,裂缝问题看似不起眼,但却会对桥梁整体使用寿命产生直接影响。基于此文章从桥梁裂缝的种类以及产生原因为切入点,从三个角度分析了桥梁裂缝的加固处理方法,望能为有关人士和相关研究提供参考,推动我国桥梁建设行业的可持续发展。
关键词:桥梁裂缝;产生原因;加固方法;探究
我国交通行业的不断发展,桥梁建设规模以及桥梁建设数量的持续增长。部分桥梁建设企业受到经济利益的驱使,选择牺牲桥梁建设质量,增加桥梁建设效益。与此同时,也不注重桥梁的后期维护的工作,造成桥梁使用过程中问题频发,为桥梁整体结构埋下严重的安全隐患。引发桥梁裂缝的原因多种多样,不同的原因会导致不同的后果,接下来从温度、荷载力、收缩、结构变形、钢筋锈蚀、材料六个角度分析了桥梁结构裂缝的出现原因,望能提起相关施工单位的重视,针对相应的问题制定合理的加固措施,提高桥梁结构整体安全性与稳定性。
一、桥梁裂缝的种类以及产生原因
(一)因温度变化出现的裂缝
温度是导致桥梁出现裂缝的一种常见原因,也是主要原因之一。桥梁施工时会使用大量的混凝土材料,混凝土施工完成后,其内外温度会对结构强度和结构抗压能力等等产生直接影响,最明显的表现是因内外温差过大引发的混凝土裂缝。混凝土由水泥、砂石、水等一系列材料配比构成,冷却过程中材料会出现大量水化热现象,若材料内外温差出现极大反差,热胀冷缩原理会导致混凝土结构出现变形[1]。桥梁因温度因素出现裂缝,主要可以分为两种:第一,一年四季的温度变化过大,桥梁内部结构会在不同温度的作用下出现受力变化,裂缝因此而产生。第二,桥梁所在地区面临较为恶劣的自然环境,其内部结构也会因温度变化过大出现裂缝。
(二)因荷载力引发的裂缝
桥梁设计环节最关键的一个内容是荷载值,不同桥梁的荷载力不同,其规模使用的材料、应用的技术也会有所区别。在桥梁建设过程中,若施工人员没有合理规划桥梁的承载能力,导致桥梁上部堆放的材料与设备数量超过荷载值,桥梁内部结构会因承载力问题出现裂缝。除了桥梁本身的荷载之外,如果桥梁施工技术以及施工工序不合理,也会造成桥梁裂缝的出现,引发严重的安全隐患。
(三)因收缩产生的裂缝
收缩也是导致桥梁内部结构出现裂缝的一个主要原因,但出现收缩现象的原因多种多样。第一,混凝土浇筑完成后必然有一段冷却时间,冷却过程中混凝土内部会发生水化热反应,而水化热反应则会造成混凝土自身的质量与体积收缩。第二,混凝土重要配比材料水泥与二氧化碳接触之后会产生化学反应,这也被称之为碳化收缩,二氧化碳浓度越高所产生的反应愈发激烈。第三,混凝土在冷却过程中,其内部水分与热量会大量蒸发,体积也会不断缩小。若混凝土外部没有得到良好的养护,外部水分蒸发会远高于混凝土内部,一旦混凝土因水分大量流失所承担的内外拉应力超过其本身最大的应力值,必然会产生巨大裂缝。
(四)因结构变形产生的裂缝
桥梁在施工过程中会遭受来自不同方向的压力,一旦桥梁所承受的压力超过其本身的承载力,会出现基础性结构变形,基础性结构变形压力进一步增加会引发裂缝等一系列桥梁结构质量问题。出现这种情况的原因主要有三点:第一,桥梁工程负责人施工前没有对桥梁施工要求以及桥梁设计有准确把握,
(五)因钢筋锈蚀产生的裂缝
为了保护桥梁结构,桥梁建设过程中会在桥梁表面包裹一层混凝土保护层,这样能有效减少桥梁在外部所遭受的损害。包裹在桥梁表面的混凝土保护层有非常严格的厚度要求,如果厚度达不到预期要求,混凝土会和空气中的二氧化碳产生大量的化学反应,降低其碱性,增加混凝土表面的氯化物浓度,这样一来,其中的钢筋会因为氯化物受到腐蚀,在腐蚀的作用下,暴露在空气中的钢筋表面积会不断加大,它的锈蚀速度也会持续加快。钢筋本就是桥梁整体结构的支撑,一旦钢筋出现锈蚀现象,它的体积会以原来的数倍增长,桥梁内部结构以及混凝土都会感受到来自钢筋产生的巨大张应力,随着时间的慢慢推移,整个桥梁的内部结构会被全面破坏,从而引发结构性裂缝的出现。
(六)因材料引发的裂缝
桥梁建设离不开材料,而且桥梁建设对材料的要求格外严格,建设企业与人员必须按照桥梁的建设要求选择最合适的建设材料,最大程度的保证桥梁建设质量。桥梁建设近几年出现建设周期长、建设规模大的特点,因此材料的进场数量、进场时间都和普通的建设工程有较大的区别。可能会造成桥梁裂缝的材料原因主要有两点:第一,在混凝土施工过程中,混凝土配比是极为关键的一环,而骨料是混凝土配比中必不可少的一种材料,也是造成桥梁裂缝产生的重要原因。骨料本身属于有机物,在混凝土配比中掺入骨料是为了影响混凝土的固化速度。固化速度过快或过慢都会导致裂缝的产生,因此,在混凝土配比过程中,必须严格注重骨料的含量与混凝土的整体数量。第二,外掺剂。外掺剂和骨料一样,都是为了影响混凝土固化速度所使用的材料。但是和骨料不同的是,这种材料中含有氯离子,会和桥梁结构中钢筋产生化学反应,造成钢筋锈蚀,引发桥梁整体裂缝。
二、桥梁裂缝的加固方法
(一)灌浆法
这是桥梁裂缝处理方式中最常用的一种,特别是在裂缝发生初期使用灌浆方法能有效遏制裂缝的进一步发展和延伸,但是在使用过程中需要注意几点内容。第一,使用灌浆法处理桥梁裂缝之前必须对裂缝内部以及裂缝周围进行清理,清理干净后,在裂缝中注水,裂缝湿润状态下使用灌浆方法处理裂缝。第二,在裂缝中注入浆液时必须对浆液展开全面搅拌,同时要注重灌浆前浆液的材料配比,确保浆液效果最大。第三,浆液灌注完成后应当在裂缝表面进行钢板固定[2]。
(二)表面裂缝涂抹修补法
表面裂缝涂抹修补法通常只应用于桥梁结构中较为细小的裂缝结构,该方法对于大裂缝的作用并不明显,而且正常情况下,较大的裂缝通常都是用灌浆法进行处理。表面裂缝涂抹修补法包括填缝、抹灰、表面粘贴等多种技术工艺。不同的桥梁材料所使用的技术工艺会有所区别,例如砖石材料,一般使用填缝方法修补细小裂缝。首先清理裂缝表面存在的杂质和灰尘,然后使用相应的工具将水泥砂浆或者灰浆填补到裂缝内部,干燥完成后修补工作结束。
(三)结构裂缝处理方法
结构裂缝处理方法是当前桥梁裂缝处理工艺中效果最好的一种方法。桥梁构造面的裂缝可以使用钢筋混凝土进行处理与加固,在处理过程中也要注意保护桥梁的整体结构。该技术通常被应用于整体结构较为平稳以及承受压力较大的桥梁建设。
三、结语
综上所述,桥梁建设作为我国国民经济建设的重要支柱,对社会经济发展以及社会稳定起着至关重要的作用。桥梁建设必须重点关注建设质量,文章以桥梁裂缝为切入点,分析了桥梁裂缝的产生原因以及桥梁裂缝加固措施。但是桥梁裂缝形成原因以及桥梁裂缝处理方法并不是一成不变的,有关负责人要通过学习理论知识与技术,准确分析不同桥梁的裂缝出现原因,使用最合理的方式加固桥梁结构,充分发挥桥梁的作用和价值,延长桥梁的使用年限。
参考文献
[1]叶本钦.浅析桥梁裂缝产生原因及防治措施[J].四川水泥,2019(12):44-45.
[2]姜华.桥梁建设施工中结构裂缝产生及其加固处理技术问题研究[J].工程技术研究,2018(16):249-250.
京公网安备 11011302003690号