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混凝土橋梁中的裂紋檢測(cè)及其處理
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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 1 橋梁中混凝土裂紋的危害性

  在(zài)混凝(níng)土橋梁中,如果裂紋寬度較小,對使用沒有重大危害,但是當裂紋寬度較大時,則會(huì)出現很大(dà)危害(hài)。危害(hài)主要表現如下:

  1.1 進一步加速混凝土碳化  一旦橋梁混凝土中出現了裂紋(wén),當遇到潮濕的環境,裂紋中的二氧化碳與水(shuǐ)泥中的氫氧化鈣、矽酸三(sān)鈣、矽酸二鈣會在相互作用下轉化為碳酸鹽,進而中和水(shuǐ)泥的堿性,使混(hún)凝土的堿度降低,最終導致鋼筋的純化膜破(pò)壞,引起鏽蝕和橋梁結構的(de)破壞。

  1.2 冰凍的(de)影響

  混凝土裂紋當遇到冰凍災害時(shí),裂紋會加寬,直接影響了混凝(níng)土(tǔ)結構的使用壽命。

  1.3 混凝土的結(jié)構強度和穩定性遭到破壞

  混凝土裂紋對混凝土的(de)結(jié)構強度和整體穩定性有重大影(yǐng)響。根據嚴重程度的區(qū)分,會影響橋梁結構(gòu)的外(wài)觀、正常使(shǐ)用和耐久性。

  2 混凝土橋(qiáo)梁中裂紋的檢測(cè)方法

  2.1 長度檢測

  具體(tǐ)檢(jiǎn)測方法是在裂紋的首尾劃線,並(bìng)塗上油漆,等過段時間來檢查,如果油漆上出現(xiàn)了明顯的細(xì)裂紋,則說明裂紋長度有(yǒu)繼續發展和增大的跡象,對這(zhè)樣的裂紋需要引起高度重視(shì)。

  2.2 寬(kuān)度檢測(cè)

  對混凝土的裂紋檢測(cè)的寬度檢測一般采用裂紋測寬儀,在安裝的時候要非常細致小心,確保一千分表正(zhèng)垂直於裂縫布置,且要保(bǎo)證表腳(jiǎo)的牢固。可以在中部畫有V形槽的細條玻璃,用膠凝材料垂直於裂縫粘貼,保證槽日斷而與裂縫相齊,由於槽門處玻璃斷而較小,而且玻璃是小抗拉的脆性材料;隻要裂縫有發展,玻璃就會斷裂。檢測裂(liè)縫寬度是否增(zēng)大。

  2.3 深(shēn)度觀測

  測量其深(shēn)度的方法是:在裂紋中注入0.1%的含(hán)水(shuǐ)酒精配製的(de)紅色酚酞溶液,然後小心鑿至不顯紅色為止,再測量其深度,做好記錄。

  通(tōng)過這三種方法能夠得出裂紋的三維數(shù)據,為綜合(hé)評(píng)價(jià)裂紋性質提供(gòng)數據。

  3 混凝土產生(shēng)裂紋的(de)種類

  3.1 荷載裂紋

  荷載裂紋主要(yào)是指混凝土(tǔ)橋梁在靜、動荷(hé)載和次應(yīng)力共同(tóng)作用下產生的。表現為直接裂紋和次應力裂紋(wén)兩種類型。

  3.2 由於溫度變化產生的裂紋(wén)

  由於(yú)混凝土本身(shēn)有熱脹冷(lěng)縮的性質,當內(nèi)外溫度發生(shēng)變化時,混凝土會產生變形,一旦這種變形遭到約束,在混凝土的結構內部會產生應力,當應力超過混凝(níng)土抗(kàng)拉強度時就會產生溫度裂紋。同時溫度裂紋會隨溫(wēn)度變(biàn)化出現擴張或者合攏的現象。

  3.3 收縮引起的裂(liè)紋

  在實際工程中,混凝土因收縮所引起的裂紋是最常(cháng)見的。其中塑性收縮和縮水收縮是混凝土體積變形的主要原(yuán)因。通過研(yán)究分析,影響混凝(níng)土收縮裂(liè)紋的主要因素有:水泥(ní)品種、外(wài)摻劑、用量(liàng)、水灰比、養(yǎng)護方法、骨料品種(zhǒng)、外界環境等。

  3.4 由地基變形(xíng)產(chǎn)生的(de)裂(liè)紋

  地(dì)基變形(xíng)產生的(de)裂紋大(dà)部分是由於基(jī)礎出現不均勻沉降,加之(zhī)水平方向出現唯一,在結構中產生相應(yīng)的應力,當應力超出結(jié)構的抗拉能(néng)力時(shí),開裂就隨之出現。

  3.5 鋼筋鏽蝕引起的裂紋

  為了防止鋼筋鏽蝕,設計時應采(cǎi)用(yòng)足夠的(de)保護層厚度來控製裂紋寬度,同時施工時嚴格按照(zhào)混凝(níng)土的水灰(huī)配(pèi)比,做好混凝土的密實性工作,控製含氯鹽的外加劑(jì)的使用量。在存在腐蝕性強的空氣、地下水的地(dì)區尤其要注意這些(xiē)因(yīn)素。

  3.6 凍脹引起(qǐ)的裂紋

  當氣溫低於零度時,遊離的水轉變成(chéng)冰,混凝土就容易出現冰凍,體積膨脹。當產生的膨脹應(yīng)力和重(chóng)分布引起(qǐ)滲透壓,混凝(níng)土中膨脹力會進一步加大(dà),此時混凝土強度會降低,裂紋就開始出現。因此,在冬季(jì)施工時,尤其要注意采取保溫措施以防沿管道方向的凍脹裂紋產生(shēng)。

  3.7 施工(gōng)工藝質量引起的裂(liè)紋

  在混凝土結構構(gòu)件(jiàn)製作、起模、運輸、堆放、拚裝及吊裝過程中(zhōng),若施工工藝不合理、施工質量低劣,容易產生縱向的、橫向(xiàng)等(děng)各種裂紋,特別是細長薄壁結構(gòu)更容易(yì)出現。

  4 橋梁裂紋產生原因分析

  4.1 橋梁工程施工的(de)缺陷(xiàn)

  由於橋梁工程在施工中施(shī)工質量低劣(liè),施工工藝不合理、保護層(céng)嚴重不足,從梁體表麵就可以看到雜物、空洞、泥土等原因的存在,橋梁就很容易產生各種方向和深度不一的裂紋,特別是細長薄壁結構更容易產生裂紋。同(tóng)時裂紋出現的部位、走向、寬度會因原因不(bú)同而有所差異。常常我們很容易在新舊混凝土和施(shī)工縫之間發現裂紋。

  4.2 碳化作用

  碳化作用主要表現為在(zài)大氣中的二氧化碳與混凝土中的可溶堿性氫氧化鈣發生化學反應,形成了碳酸鈣,由於(yú)碳酸鈣不溶於水,因此(cǐ)使混凝土的堿性降低。當混(hún)凝土的(de)堿性值降到10以下(xià)時,鈍化能力就會(huì)消失。這時如果與暴露在大氣或(huò)濕度較大的空(kōng)氣中(zhōng)鋼筋發(fā)生接觸,就會發生化學氧化反應。

  4.3 氯(lǜ)離子的侵蝕

  當鋼筋周圍的混凝土孔隙中的氯離子(zǐ)的(de)濃(nóng)度達到0.1時,氯離子滲入鈍化膜(mó)與鐵離子結合便會產生綠鏽,造(zào)成電化學的腐蝕。當鏽蝕進一(yī)步加大,保護層承受不(bú)住鋼筋鏽蝕產(chǎn)生的體積膨脹,就會產(chǎn)生巨大的壓力,出(chū)現裂紋、脫落、露筋,混凝土保護層隨之遭到破壞(huài)。

  5 針對橋梁混凝土的裂紋的處理方法

  5.1 控製好混凝土原材料質量,對水泥材料的選擇和配比要慎(shèn)重

  在混凝土材(cái)料的(de)選擇上,要采(cǎi)用摻用纖(xiān)維、緩凝型減水劑、低熱高性能混凝土、中低熱水泥。對於砂石材料需按照規範嚴格控製在(zài)允許的範圍內,根據材料的特性充分考(kǎo)慮對混(hún)凝土結(jié)構強度、耐久性的不(bú)利(lì)影響。同時按(àn)照設計圖紙以及指揮部批複的施工配合(hé)比進行備料,全部(bù)都檢驗合格才能投入施工。

  5.2 在混凝(níng)土基麵塗刷阻鏽劑

  遇到輕(qīng)微(wēi)侵蝕的鋼筋(jīn)混凝土結(jié)構,在橋梁基麵塗刷阻鏽劑,當阻鏽(xiù)劑滲透到混凝土中,方可對鋼(gāng)筋起到保護作用,阻止鋼筋進一步鏽蝕。對(duì)於那些侵蝕比較嚴(yán)重的鋼筋混凝土(tǔ)結構(gòu),應(yīng)先(xiān)剔除表層鬆動的混凝土,檢查鏽蝕程度後再在鋼筋上塗刷阻鏽劑。同時在混凝土補強後,在結構表麵需再噴塗阻鏽劑,這樣起到了雙重保護的作用。

  5.3 對繼續發展的受力裂紋進行加固處理(lǐ)

  一般出現明顯張合現象的受力裂紋會有繼續擴張的趨勢,需用拉杆和包箍來進行加固。可以使用和橋(qiáo)台填土的拉杆加固已開裂的橋台側牆。同時用鋼軌或工字梁及拉杆(gǎn)組成的骨架加固橋台的前牆,通過拉杆(gǎn)上的緊箍螺套施力於安裝在橋台(tái)前牆上的骨架上,達到加固的目的。對中間墩進行加固時可以用到鋼軌箍,帶緊箍螺套的圓鋼拉杆或扁鋼拉條。

  5.4 采用灌槳法來處理

  針對裂紋,采(cǎi)用灌漿法時要先(xiān)將結構物的裂紋或孔隙封(fēng)閉,僅留出一個進漿口和排氣孔,把較低(dī)粘度的漿液通過壓漿泵壓入縫隙內,慢慢使其擴散、膠(jiāo)凝固化,最終達到恢複其強(qiáng)度和抗(kàng)滲性的目的。用到的強度高(gāo)效果好(hǎo)的漿液主要有:水泥漿、水玻璃、環(huán)氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等。

  6 結語

  橋梁工程作為我國民生(shēng)的百年工程,關係到人民的生命財產安全。遇到(dào)橋梁施工以及後期養護中出現的混凝土(tǔ)裂紋問題,應及時采取有效的控製措施,最大力度(dù)地控製裂紋(wén)的(de)繼續擴張(zhāng),及時(shí)有效修複,確保民生安全。

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