混凝土结构桥梁（精选12篇）
混凝土结构桥梁 篇1
0 引言
混凝土桥梁在建造和使用过程中, 必然会受到环境、有害化学物质的侵蚀, 并要承受车辆、超载、疲劳、洪水、风、地震、人为因素等外来作用, 同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化, 从而导致结构各部分不同程度的损伤。这些损伤桥梁的使用, 轻则造成交通受阻、人们生活不便, 重则可能造成严重的人员伤亡和财产损失, 给国民经济和社会发展带来不利后果。由于桥梁结构本身的复杂性, 以及桥梁地理位置的特殊性, 引起其损伤的原因是多方面的。下面针对几种常见原因进行分析:
1 规划不当
桥梁工程建设一般是从规划开始, 应首先进行可行性研究, 即就桥梁对区域社会经济发展、环境和社会人文影响、当地自然条件等因素详加调查和评估。而目前修建桥梁时, 常出现如下问题:
1) 许多桥梁缺乏长期规划。不但没有在规划前进行可行性调查研究, 而且缺乏长远考虑, 仓促决定, 以至在桥梁施工、使用阶段问题频繁出现, 引发出一系列的结构问题, 导致桥梁未达到使用年限就出现严重病害。
2) 地质、水文资料的调查收集不够全面。地质、水文资料的调查收集对桥位的选择十分重要, 若先期地质钻探报告不实, 或是试验结果错误, 将会导致桥梁使用期间的基础沉陷或基础水平移动。特别是漏报了地质不良现象, 如:断层、溶洞等, 后果尤为严重, 可能导致不可估量的损失。
3) 规划的设计交通量不足。主要原因在于初期规划中交通量调查不够充分, 对交通量的增长估计不足, 致使后期交通量不能满足需求, 造成桥梁的疲劳损坏。
2 设计不良
1) 设计方法考虑不周。以往桥梁设计都是把承载能力极限状态作为设计的控制条件, 对桥梁的正常使用问题考虑甚少, 因此导致了桥梁结构设计与构造只重强度不重使用的不良倾向, 桥梁的适用性、耐久性不能得到保证。
2) 设计规范不完善。现有的许多桥梁建造时间己久, 设计是依据当时规范进行的。而当时由于科学技术水平的限制, 规范中肯定会有考虑不周、不能尽如人意的地方, 如荷载取值偏小, 荷载组合考虑不全等。因此, 结构在以后的使用过程中逐渐暴露出了一些问题。
3) 设计者自身的原因。盲目套用设计图纸, 没有注意所套用设计图的适用条件和技术指标。只注意了梁的跨度、截面高度等因素, 未注意主梁间距、荷载标准、车道数、横桥向汽车荷载的加载区域的变化, 导致设计存在不合理的地方。结构分析不精细, 弯桥、斜桥均按直线桥进行分析计算, 对结构认识不深, 规范理解不透彻, 盲目设计, 都会给将来桥梁的使用埋下安全隐患。
4) 结构选型和构造缺陷。由于一般的桥梁设计规范主要是针对单个构件承载能力的, 因此设计中往往对结构的造型和连接构造缺少充分的考虑, 形成了结构中的薄弱环节, 从而导致这些部位损伤严重, 如构件与构件搭接处、变化比较急剧处等。
3 施工不精细
由于施工技术水平和管理水平的限制, 不可避免地存在某些缺陷, 如:
1) 施工过程中疏忽大意, 对混凝土振捣不均匀, 有些地方漏振。结构养护成型后, 对其表面缺少必要的处理, 结构表面存在坑槽、麻面, 保护层没有达到设计要求, 有些地方的钢筋直接裸露等。
2) 施工过程中偷工减料, 如钢筋绑扎不牢, 焊缝达不到规定要求, 有的甚至采用不符合要求的原材料, 不按设计图纸要求配置钢筋等。
3) 混凝土施工过程中质量控制不严, 导致混凝土强度不足, 既容易使桥梁结构因承载能力不足而破坏, 又会对结构的耐久性产生不利影响。
4) 施工过程中, 施工技术员对设计图纸理解错误, 监理人员不尽职尽责, 以及最后的验收也不遵从实事求是的原则, 造成验收结果与实际不符, 达不到预定的要求, 致使使用过程中问题层出不穷, 桥梁的使用寿命相应缩短。
5) 野蛮的施工, 如钢筋位置不对, 疏密不均, 施工过程中乱踩钢筋, 使得受力钢筋错位, 不满足设计要求等。
4 超载运营
超载运营是导致混凝土桥梁结构损伤发展乃至破坏的最主要的原因。过大的荷载作用容易使结构失稳或承载能力不足, 或者引起过大的构件变形或过宽的受力裂缝, 从而影响桥梁的正常使用;同时荷载作用又能加剧结构中的钢筋腐蚀, 特别是对于混凝土受拉区的钢筋, 这是由于超载运营使结构产生的拉应力加速了混凝土微裂缝的开展和延伸, 以及各微裂缝间的连接贯通, 增大了混凝土的空隙率, 降低了混凝土的抗渗性, 从而削弱了混凝土对侵蚀介质的抵抗能力, 加速了结构病害的发展。
5 环境影响
恶劣的环境是导致混凝土桥梁结构损伤的又一重要原因, 材料力学性能会因此而降低。
1) 环境的物理作用造成了混凝土的裂缝、剥落和磨蚀, 如对于潮湿环境中和水位变动区的桥梁结构构件, 冻融循环作用会导致构件表层混凝土的疏松、剥落。
2) 环境的化学作用使混凝土分解和钢筋锈蚀。如盐类直接侵蚀混凝土, 与材料中的某些成份发生化学反应, 生成结晶膨胀物或易溶于水的物质, 导致结构开裂或溶蚀。
6 自然灾害
1) 洪水。洪水对桥梁的基础、墩台及河道冲刷剧烈, 且挟带流木、流石撞击桥墩, 不但能造成下部结构倾斜, 甚至还会直接将上部结构冲垮。
2) 风。我国东南沿海台风和洪水发生频繁, 台风强度大、速度快, 使桥梁受到巨大侧向力的作用, 特别是对于大跨度桥梁, 受力十分不利, 极易造成结构损伤。
3) 地震。地震对于桥梁的破坏影响最为严重。地震来势突然, 震灾难以预料, 加之其破坏力巨大, 能完全改变地质情况, 造成桥梁墩台大量滑移, 整孔垮塌等严重破坏。
7 结束语
实际中, 桥梁结构的损伤往往不是单一因素造成的, 而是多方面因素共同作用的结果, 损伤的表现形式也多种多样。因此, 对于实际的桥梁结构损伤状况的评估, 必须全面考虑引起结构损伤的各种可能因素, 结合工程实际, 才能得出合理的结果, 从而科学地制定桥梁养护及加固对策。
参考文献
[1]刘效尧, 蔡键, 刘晖, 编著.桥梁损伤诊断.[M].北京:人民交通出版社, 2002.
[2]张树仁, 王宗林, 编著.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].北京:人民交通出版社, 2006.
混凝土结构桥梁 篇2
在役钢筋混凝土桥梁结构的可靠度评估研究
我国现有大量的钢筋混凝土桥梁结构,随着服役时间的.不断延长,均存在着不同程度的老化和破坏现象,因此对这些桥梁鲒构进行可靠度评估就显得非常重要.从可靠度评估和维修策略、基于时变抗力的可靠度分析、疲劳可靠度和动力可靠度几方面问题出发,对在役钢筋混凝土桥梁结构的可靠度评估进行探讨,可为工程实践提供有意义的参考.
作 者：石飞停 SHI Fei-ting 作者单位：盐城工学院,江苏,盐城,224003刊 名：交通标准化英文刊名：COMMUNICATIONS STANDARDIZATION年，卷(期)：“”(5)分类号：U441.4关键词：可靠度理论 桥梁结构 可靠度评估 疲劳可靠度 动力可靠度
桥梁上部结构检测要点分析 篇3
关键词：桥梁检测;上部结构;要点分析
中图分类号：TU723 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）03-0152-01
在我国交通运输事业不断发展的现阶段，交通量的日益增加使得桥梁的负荷也日趋加重;由于受到施工工艺、设计标准和自然气候等因素的影响，使得桥梁在经过长期的使用会出现老化和损坏现象，其自身的结构安全性和通行能力受到了严重的影响，如何加强对桥梁结构的质量检测和安全监测已经成为工程领域研究的热点问题。
上部结构作为桥梁的重要组成部分，对于充分发挥桥梁的实际功能，促进城市经济的健康发展具有十分重要的现实意义。
1 工程项目概述
在某省的一A高速公路全线共有桥梁185座，其中特大桥6座、大桥79座、中桥86座、小桥14座;另一B高速公路全线共有桥梁335座，其中特大桥4座、大桥145座、中桥184座、小桥2座;这两条高速公路的桥梁类型主要包括了预应力砼空心板、钢筋砼连续箱梁、预应力砼组合箱梁、钢筋砼现浇实心板、预应力砼连续箱梁、系杆拱桥以及双塔单索面预应力砼斜拉桥等，结构体系主要包括了连续和简支两种类型，为了保证人们出行的安全，现对这些桥梁统一进行上部结构的检测。
2 桥梁上部结构检测内容
上部结构是桥梁的主要承重结构，由众多的基本构件所组成，上部结构中常见的病害为承重构件病害和支座病害两种，通常情况下，是先根据表观检测的结果来确定桥梁的实际登记，然后再结合桥梁的运营实际情况和相关单位的具体要求来进行荷载试验。
①桥梁上部结构的检测内容主要包括以下内容：
②梁端头、地面是否出现损坏的现象，箱型梁内部是否存在积水，通风是否良好;
③砼结构有无出现裂缝、锈蚀、钢筋外露、表面风化以及渗水等问题，确定有无因碱集料反应而导致整体网裂的问题;
④预应力钢束锚区域的砼是否出现破裂，砼表层是否出现纵向裂缝;
⑤支座组件中的活动支座是否灵活、其他构件的清洁度是都良好，且有无出现错位和断裂的问题，实际的位移量是否正常;
⑥盆式橡胶支座所固定的螺栓是否断裂、螺母是否松动、防尘罩是否完好、钢盆外露部分是否被锈蚀等。
3 桥梁上部结构检测要点分析
3.1 盆式橡胶支座检测
3.1.1 盆式橡胶支座的结构
盆式橡胶支座的结构主要包括了以下三种形式：固定支座、单向活动支座和双向活动支座。双向活动支座具有竖向承载、竖向转动和多向滑动的性能;固定支座则竖向转动和承载的性能;而单向活动支座具有竖向转动、竖向承载以及单一方向的滑动性能。
3.1.2 力学性能测试
①竖向压缩变形和盘环径向变形。通过中心受压试验同时对支座的竖向压缩变形和盆环径向变形的情况进行测定，保证检验荷载力是支座设计承载力的1.5倍，并按照10个相等的增量进行逐渐的加载。首先，在实验支座安装就位之后，检查支座的中心线和试验机的压力线是否保持重合;其次，在支座的顶板和底板位置处要分别均匀的装设四只百分表，对支座的竖向压缩变形情况进行检测，并在盆环口上相互垂直的直径方向位置处同样装设四只百分表来对盆环径向变形情况进行检测;再次，对试验机的压力缓慢的增加至支座的设计承载力，然后再缓慢的卸载至0，反复预压操作三次;最后，进行试验加载，先施加给支座一个较小的初始压力，分别准确的记录下千斤顶和百分表的初始读数，然后将检验荷载按照10等分逐级施加，加载到检验荷载之后，将其卸载至初始压力，并对残余的变形情况进行测定，结果选取三次试验的算术平均值。
②支座摩阻系数的测定。在对支座的摩阻系数进行测定时，应该选择支座承载力≤2 MN的双向活动支座，或者是选用厚为7 mm，直径为80～100 mm的聚四氟乙烯板试件进行代替，并且采用双剪试验方法进行测定，将试件在第一次滑动时所出现的摩阻系数作为初始的静摩阻系数，再次对试件进行加载时，其摩阻系数会迅速的降低，并且逐渐趋于一个稳定数值，将这个数值作为稳定后的静摩阻系数。在对支座的摩阻系数测定中，在支座的储脂坑内应该涂满硅脂，试验常规温度为（21±1） ℃，预压时间为1 h，试件按30 MPa压应力计算，取第2～5次的实测平均值。
3.1.3 试验结果的判定
经过试验检定，在竖向设计荷载的作用下，支座的压缩变形值的大小应该大于支座实际总高度的2%，而盆环的上口径方向变形程度不应该大于盆环外径大小的0.5%，另外，支座的残余变形量也不应该超过实际总变形量的5%;在对支座荷载力卸载后，如果其残余变形量超过了变形总量的5%，就应该重新进行反复试验，如果残余变形量没有出现增长或消失的情况，则说明支座的质量合格;实测荷载、盆环径向变形以及竖向压缩变形曲线三者之间应该线性关系;实际测得的支座摩阻系数应该≤0.01，若重复试验之后的摩阻系数仍然>0.01，则说明该支座不合格。
3.2 超声法检测混凝土缺陷
3.2.1 布置换能器
接收换能器对于最早到达的脉冲分量能够实现准确的检测，一般情况，脉冲分量是纵向振动的前沿，其所传播出的最大能量的方向是垂直发射换能器的表面，但是也会在其他一些方向检测到通过混凝土实现传播的脉冲，所以可以按照以下三种方法来布置换能器：其一，直穿法：两只换能器对面布置;其二，斜穿法：两只换能器在相邻面布置;其三，平测法：两只换能器布置在同一表面之上。
3.2.2 检测混凝土缺陷
①混凝土的均匀性检测。当构件内部或者各构件之间的混凝土出现不均匀时，就直接导致脉冲速度的差异，且这种差异又与质量具有紧密的关系，因此要选择能够均匀布置混凝土结构一定体积的若干个测点，且相邻测点之间的距离控制在200～500 mm之间，测点布置时应该避开与声波传播方向相一致的钢筋。
②混凝土结合面的质量检测。在前后两次浇筑间隔时间>3 h的混凝土之间会形成的接触面，称为混凝土结合面。在利用超声波对混凝土结合面进行质量检测时，其测点的确定和被测部位应该满足以下几方面的要求：其一，在测试前，对混凝土结合面的具体位置和走向问题要明确，切实提高测点布置和被测部位的准确无误;其二，对于结构的被测部位而言，其应该具有能使声波出现迟缓或斜穿结合面的一对相互平行的测试面;其三，测点的布置，应该尽量的避开平行声波的传播方向中的预埋铁件和主钢筋。
③不密实区和空洞检测。在对混凝土不密实区和空洞进行检测的时候，要根据被测结构的实际情况进行合理布置换能器。为了有效的提高测试的灵敏度，当桥梁结构的测试距离较大时，可以在测试区域内部中平行于出侧面的位置处适当的钻取测试孔，并将测试孔的直径大小控制在40～50 mm，而测试孔的深度则根据被测试的实际情况确定，对于结构侧面而言，尽可能使用较厚的振动换能器，并用黄油进行耦合。
4 结 语
综上所述，在桥梁建设不断发展的当下，桥梁结构的形式和功能逐渐呈复杂化方向发展，且经过长期的使用，桥梁结构会不可避免的出现各种各样的损伤，而桥梁结构检测是保证桥梁正常使用的主要措施之一。在对桥梁上部结构检测时，要根据桥梁的实际情况在选择最适宜的检测技术，对桥梁的承载性能进行正确的评估，为维修和加固工作提供科学的指导依据，以促进我国桥梁领域的可持续发展。
参考文献：
[1] 胡鹏.公路桥梁结构检测技术分析[J].建筑工程技术与设计，2015，（7）.
桥梁混凝土结构裂缝修补技术研究 篇4
关键词：混凝土桥梁,裂缝,修补技术
1 引言
随着公路工程建设规模迅猛发展, 桥梁结构形式日趋大型化、复杂化, 质量要求日趋严格。桥梁结构的裂缝问题成为具有相当普遍性的技术难题。根据大量的工程实践和近年来对工程材料的细致研究, 桥梁结构的裂缝是不可避免的, 但其有害程度是可以控制。一旦经过鉴定需要对裂缝进行修补, 利用新工艺、新材料对已产生裂缝的混凝土桥梁结构的修补方法研究显得格外重要。
2 桥梁结构浅层裂缝的修补方法
2.1 填缝法
填缝是砖石砌体裂缝修理中最简便的一种方法。操作时, 将缝隙清理干净, 根据裂缝宽度不同分别用勾缝刀, 抹子, 刮刀等工具进行操作, 所用灰浆通常采用1:2.5或1:3水泥砂浆, 一般不得低于砌筑灰浆的强度。填缝处理后可在美观, 耐久性等方面起到一定作用, 面对砌体的整体性, 强度等方面所起的作用甚微。
2.2 环氧砂浆涂抹配方法
先在裂缝上口凿一V形槽, 宽约1-2cm, 深约0.5cm, 槽面应尽量平整;用钢丝刷或竹刷刷清缝口, 并凿去浮渣。用手持式皮风箱吹清缝内灰渣, 用红外线灯烘干混凝土表面。裂缝处宜用蘸有丙酮或二甲苯的回丝洗擦一遍, 保持槽内混凝土面无灰尘, 油污等;在裂缝四周涂抹一层环氧浆液, 如裂缝较深, 在垂直方向也可静力灌注, 环氧浆液可灌入0.5～的细缝中;最后嵌入环氧砂浆, 用刮刀使其平面与原混凝土面齐平。待环氧树脂硬化后 (温度越高, 硬化时间越短, 一般常温下20-25℃, 需5-7天) 就可应用。养护期间结构不宜受震, 受潮, 以保证修补质量。
2.3 玻璃布粘贴法
玻璃布一般采用无碱玻璃纤维织成, 它比有碱玻璃纤维的耐水性好, 强度高。玻璃布产品有无捻粗纱布, 平纹布, 斜纹布, 缎文布及单向布等多种。常用的为无捻粗纱方格布, 其特点是强度高, 气泡易排除, 施工方便。玻璃布粘贴的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, 含有油脂和腊, 影响环氧基液与玻璃布的结合, 因此, 必须对玻璃布进行除油腊的处理, 使环氧基液能侵入不利纤维内, 提高粘贴效果。玻璃布除油腊的方法有两种:一种是将玻璃布放置在碱水中煮沸30分钟至1小时, 然后用清水漂净;另一种方法是热处理, 将玻璃布放在烘烤炉上加温到190℃～250℃。实践证明, 采用后者除油腊效果较好。但是玻璃布在烘烤时, 由于油腊燃烧, 玻璃布上会有很多灰尘, 因而必须在烘烤后将玻璃布放在浓度为2-3%的碱水中煮沸约30分钟, 然后取出用清水洗净, 放在烘箱内烘干或凉干。
玻璃布粘贴前要将混凝土面凿毛, 并冲洗干净, 使表面无油污灰尘, 若表面无油污灰尘, 若表面不平整, 可先用环氧砂浆抹平。粘贴时, 先在粘贴面上均匀刷一层环氧基液, 然后展开、拉直玻璃布, 放置并抹平使之紧贴在混凝土面上, 再用刷子或其他工具在玻璃布上刷一遍, 使环氧基液浸透玻璃布并溢出, 接着又在玻璃布上刷环氧基液。按同样的方法粘贴第二层玻璃布, 但上层玻璃布应比下层玻璃布稍宽1～2cm, 以便压边。
2.4 凿槽嵌补法
凿槽嵌补是沿混凝土裂缝凿一条深槽, 然后在槽内嵌补各种勃结材料, 如环氧砂浆、沥青、甲基丙烯酸脂类化学补强剂 (甲凝) 等的一种修补方法。修补时先沿裂缝凿槽, 槽形根据裂缝位置和填补材料而定, 通常多采用V形槽。槽的两边混凝土面必须修理平整, 槽内要清洗干净, 必要时可在填料前用丙酮擦一遍。如槽口外需要抹水泥砂浆或喷涂砂浆时, 在凿槽时必须一并将槽口外的混凝土表面凿毛, 同时整理干净。用水泥砂浆填补, 事先要保持槽内湿润, 用沥青或环氧材料填补时, 要保持槽内干燥, 否则应先采取其他措施, 使槽内干燥后再进行填补。
3 桥梁结构深层裂缝的修补方法
3.1 水泥灌浆法
3.1.1 钻孔及清孔
水泥浆液是通过砌体或混凝土中用各种不同的方法钻成的孔眼灌入的。钻孔时, 除其缝浅孔外, 不得顺裂缝钻孔, 钻孔轴线与裂缝面的交角应大于30度, 孔深应穿过裂缝面0.5m以上。孔眼开好后, 必须进行清孔, 即用水有上向下冲洗各孔。孔眼冲洗干净之后, 使用压缩空气吹干。
3.1.2 止浆或堵漏处理
浆液灌入砌体或混凝土中时, 可能通过大的裂缝和孔隙流到表面上来, 因此, 灌浆前应把这些裂缝和孔隙堵塞起来, 进行止浆过堵漏处理。止浆或堵漏可用水泥砂浆或环氧砂浆涂抹, 也可用棉絮或麻布条嵌塞, 或用环氧胶泥粘贴。
3.1.3 压水或压风 (气) 试验
通过压水或压风试验, 主要是检查孔眼畅通情况及止浆效果。
3.1.4 灌浆材料
灌浆所用水泥对混凝土、钢筋混凝土一般采用不低于425号的普通水泥, 对砖石砌体一般采用不低于325号的普通水泥。
3.1.5 灌浆加压设备
在工程量较大时, 宜采用灌浆机、灌 (压) 浆泵, 也可以风泵加压。目前使用的多为活塞推送式压灌灰浆泵, 并有直接作用式、片状隔膜式、圆柱形隔膜式三种类型。
3.2 化学灌浆法
采用化学材料灌浆, 修补结构裂缝, 可以大大改善灌浆材料的可灌性能, 可灌入0.3mm或更细小些的裂缝, 施工机械简单, 操作简单, 其应用日趋广泛。
3.2.1 灌浆材料
用于修补混凝土裂缝的化学灌浆材料, 常用的主要有环氧树脂灌浆材料和丙烯酸酷类灌浆材料两种。
3.2.2 灌浆施工注意事项。
一是钻眼埋嘴。嘴子是化学灌浆材料的喷入口, 也是裂缝的排气口。嘴子大小要适当, 自重重要尽可能地轻, 以防因不易贴牢而坠落。嘴子布置的原则是:宽缝稀, 窄缝密。断缝交错处单独设嘴。贯通缝的嘴子宜在构件的两面交错处布置。埋贴前, 先把嘴子底盘用丙酮擦洗干净, 然后用灰刀将环氧胶泥抹在底盘周围, 骑缝埋贴到构件裂缝处。操作中, 切勿堵死嘴子和裂缝灌浆的通道。
二是嵌缝止浆。目的是防止浆液流失、确保浆液在灌浆压力下将裂缝填充密实。如嵌缝质量不好, 则灌浆压力不能升高, 即使是低压, 浆液也会大量外漏, 以致缝内不能得到有效的灌注, 影响灌浆质量。因此, 当嘴子埋贴后, 必须把其余裂缝全部封闭, 进行嵌缝或堵漏处理。封闭严实程度是压浆补强成败的关键, 必须认真对待。
三是灌浆。经压水 (气) 试验检查, 认为嵌缝质量良好, 无渗漏现象, 即可配制浆液、准备灌浆。往裂缝里灌注化学浆液, 根据裂缝病态状况及施工条件的不同, 分别采用手压泵灌注射器灌注两种方法。当裂缝较大时可用手压泵, 当裂缝细微, 灌浆量不大时, 多采用灌浆注射器的方法。
四是做好防护措施。采用的化学灌浆材料, 如具有毒性或刺激性臭味, 应采用有效的通风设施。现场施工时, 工作人员应尽量避免在浆液的下风位置操作, 以减少吸入有毒气体的机会。施工人员一般应戴防护口罩, 必要时, 应戴防护眼镜, 以防有毒气体刺激眼膜。
结语
在桥梁建造和使用过程中, 很容易出现裂缝并且影响工程质量甚至结构稳定。如果采取一定的设计和施工措施, 很多裂缝是可以克服和控制的。加强桥梁维护和裂缝修补, 通过不同整治方法处理后, 可延长桥梁的使用寿命, 提高桥梁的承载力。
参考文献
[1]汪伟, 张国云.桥梁裂缝产生原因及预防[J].筑路机械及施工机械化, 2005.6.
桥梁结构的健康检测 篇5
桥梁结构的健康检测
桥梁在一个国家的交通运输和经济发展中占有重要位置.桥梁的.检测是保证桥梁安全运营的重要手段.本文对我国目前桥梁结构检测情况进行阐述和分析,并列举了桥梁健康检测技术和结构整体损伤的整体检测方法.
作 者：王志坚 李田田 杨丹 作者单位：中国矿业大学(徐州)建筑工程学院刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：“”(14)分类号：U4关键词：桥梁健康 检测技术 检测方法 结构
混凝土桥梁加固技术的现状 篇6
关键词：混凝土桥梁；桥梁技术；损伤
当前我国的交通运输行业发展水平不断的提升，同时交通运输量也在不断的增大，桥梁工程也在不断的增多是，很多桥梁已经无法满足当今的交通业发展，这也是普遍存在的一个问题，尤其是建造时间比较长的桥梁，对这些桥梁必须要采取有效的措施进行加固处理，只有这样，才能保证其安全平稳的运行。
一、混凝土桥梁的劣化与损伤
（一）混凝土桥梁的劣化原因
之所以要对桥梁进行维修和加固以及补强处理，就是要采取有效的措施提升桥梁结构自身的承载力和耐久性，从而使得桥梁自身的功能得到全面的保证，但是在加固和补强施工之前，必须要对桥梁产生破坏的原因加以明确，这样才能制定一个科学合理的维修方案。设计和施工不规范、自然因素的影响以及人为的破坏都会对桥梁的性能构成非常不利的影响。
在桥梁运行的过程中，混凝土出现干缩或者是应力构件的应力发生变化都是非常普遍的现象，但是这种现象会使得构件的强度大大下降，同时自然环境中所含的化学物质也会对桥梁的基本构造造成比较严重的腐蚀，钢筋腐蚀现象比较明显。
（二）混凝土桥梁的劣化现象
裂缝在混凝土桥梁结构中是非常普遍的一个问题，裂缝是对桥梁自身的承载力以及强度都有着十分显著的影响。混凝土裂缝会使得保护层受损，同时在这一过程中可能会有多余的空气进入，钢筋产生腐蚀的问题，混凝土的体积也会变大，所以其所要承受的拉应力更大，当其数值已经超过了正常水平的是互殴就会产生脱落的问题，构件的截面积大大减少，有害的化学物质和车辆船只等对桥梁产生的桩基也会使得桥梁结构出现比较严重的损坏，桥梁自身的承载力和抗震能力也大大的减弱。
（三）地震对混凝土桥梁的破坏
地震在所有的自然灾害当中所造成的负面影响最为明显，我国是一个地震频发的国家，地震对交通的损害是非常大的，交通的平稳运行对我国经济的发展和运行有着十分重要的意义，桥梁工程在交通行业中更是占据着重要的位置。而相关的研究显示，桥梁震害出现的主要原因主要有以下几个：首先是支承连接件出现了问题。因为上下部分的结构在运行的过程中出现了超过支承连接件承载性能的作用力，这样也就使得支承连接件无法正常的发挥其作用和功能。其次是桥墩和桥台如果在结构运行的过程中不能低于结构自身的惯性和支座传递到上部结构的地震力，就可能会出现严重的开裂甚至是断开的现象，支承结构的上半部分也会出现比较明显的损坏。再次是软弱地基无法保证其作用。倘若下部结构周围的地基不具有良好的稳定性，在地震作用力下很容易影响其承载力，同时也有可能会产生沉降和水平移动的状况，在地震当中可能会对桥台结构构成十分严重的威胁。
二、混凝土桥梁补强加固方法
（一）加大截面加固法
这种方法在施工的过程中就是以原结构为基础再浇筑厚度恰当的混凝土，这也是对广进混凝土桥加固的一个非常常见的工艺。增大混凝土截面面积的方法主要有两种，一种是增加桥面板的厚度，一种是增加主梁梁肋的高度和宽度，这种方法在应用的过程中操作十分的方便，具有非常好的适应性，同时在设计和施工当中也有着比较成熟的经验。但是这种技术本身也存在着一定的不足，混凝土的构件体积明显增大，自重也大大提升，施工所需的空间也相对较大。
（二）粘贴钢板加固法
以树脂粘接钢板与混凝土的结构加固法[习，被用于建筑、工厂、桥梁等土木工程中。该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业，对生产和生活影响小，且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响，但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平。适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。
（三）粘贴碳纤维增强塑料加固法
粘贴碳纤维加固技术0采用专门的树脂将碳纤维粘贴于混凝土结构受拉表面时碳纤维与原结构形成新的受力整体，碳纤维与钢筋共同承受荷载，降低了钢筋应力，从而使结构达到了加固和补强效果。粘贴碳纤维加固技术的主要特点是：儿乎不增加结构自重和截面尺寸，不改变净空高度，施工方便，对原结构儿乎不会造成新的损伤，具有良好的耐腐蚀性、耐久性和抗疲劳性能，根据受力分析可进行多层粘贴进行补强，其方向性也可以灵活掌握。
（四）体外预应力加固法
体外预应力加固法}是指对布置于承载结构主体之外的钢束张拉而产生预应力的后张法。体外预应力体系由体外预应力孔管、浆体、锚固体系和转向块等部件组成。体外预应力技术能大大缩短施工工期。但加固后对原结构外观有一定影响，且不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。
（五）喷凝土加固法
喷凝土加固法是在原有结构上喷涂一层高品质的混凝土，以恢复对钢筋的保护，提高已剥离或变质的混凝土强度，提供美观表面的功能，是目前常用的维修加固方法。
（六）置换混凝土加固法
该法的优点与加大截面法相近，且加固后不影响建筑物的净空，但同样存在施工的湿作业时问长的缺点。适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。
（七）有粘结外包型钢加固法
该法也称湿式外包钢加固法，特点是受力可靠、施工简便、现场工作量较小。适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸，但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。
（八）锚栓锚固法
该法适用于混凝土强度等级为C20}C60的混凝土承重结构的改造、加固，不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。
（九）增加支承加固法
该法简单可靠，但易损害建筑物的原貌和使用功能，并可能减小使用空间。适用于具体条件许可的混凝土结构加固。
三、结语
当前，我国的交通建设和发展水平在不断的提高，桥梁在交通运行和发展中扮演着不容忽视的角色，但是，我国的很多桥梁由于自身的特点或者是运行时间较长而出现了一些问题，为了更好的保证桥梁的正常运行，我们必须要采取恰当的方法对其加固。本文主要分析了混凝土桥梁出现病害的主要原因，探究了对桥梁加固的具体方法，希望能够给桥梁加固施工人员提供一定的经验和借鉴。
参考文献：
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[2]陆蒙，曹文祥.混凝土桥的加固新技术[J].科技资讯，2007（03）.
桥梁结构混凝土收缩裂缝的防治 篇7
1 收缩裂缝的类型
收缩裂缝是在混凝土浇筑后产生的水化热、混凝土中水份的散失,使胶凝体体积减少造成混凝土自身体积收缩产生的裂缝。收缩可分为硬化收缩、塑性收缩、碳化收缩和缩水收缩。
1.1 硬化收缩
硬化收缩是在混凝土硬化过程中由于化学作用产生新的物质,导致自身体积减小引起的不可避免的收缩,也称为自身收缩,这种收缩与外界无关,且可以是正的(即收缩),也可以是负的(即膨胀)。
1.2 塑性收缩
塑性收缩是在混凝土浇筑后4～15h左右,即水泥混凝土初凝过程中,水泥水化反应激烈,出现泌水和水份急剧蒸发,引起的失水收缩,骨料因自重下沉,骨料与胶凝料之间发生不均匀的沉降变形,而此时的混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。
塑性收缩仅发生在混凝土浇筑初期,在骨料下沉过程中若受到钢筋的阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
在水灰比过大、拌合不均、水泥用量较大、温度较高、风力较大等条件下,易产生塑性收缩。如墩柱顶面、板、梁等大面积暴露的结构表面,多呈现不规则直线型,长度可达1～2m,深度可能局限于混凝土表面较浅区域,也可能贯穿整个结构。
1.3 碳化收缩
碳化收缩是在空气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应而引起的收缩变形。碳化收缩与失水收缩共同作用导致混凝土的表面开裂和面层碳化,常发生在处于常水位变化区的墩、柱等部位。
1.4 缩水收缩
缩水收缩是在混凝土硬化之前,随着表层水份的逐步蒸发,湿度逐渐降低,水泥石在干燥和湿度较大的状态下产生的干缩和湿涨现象,混凝土的体积减小,称为缩水收缩。
因混凝土表层水份损失快,内部损失慢,所以产生的表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面拉应力超过超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩,最大的收缩易发生在第一次干燥之后,对于配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩约束比较明显,混凝土表面易出现龟裂裂纹。
2 混凝土收缩裂缝的成因
2.1 原材料
(1)水泥
不同种类、不同用量的水泥拌制的灰浆干缩性变化很大,其中,颗粒较细的和含硅量较多的水泥水泥较大。一般认为,在混凝土的配制过程中,其W/C不变,水泥用量越多,混凝土的收缩率越大,因为混凝土的干缩主要产生于水泥浆的干缩,水泥浆越少,混凝土中的骨料对干缩制约作用越明显,所以说,在保证混凝土的设计强度要求下,减少用水量和水泥量对于改善干缩、提高混凝土的抗裂性更为有效。
(2)骨料
碎石、砂等骨料矿物成分、形状、表面构造及级配会影响混凝土的配合比、热膨胀系数、干缩性、徐变等。在同样强度的条件下,骨料的最大粒径越小的混凝土的收缩性越大,所以说,骨料的密度越大、级配越优、弹性模量越高、骨料粒径越大则可有效减少混凝土的收缩。
此外,相对的讲,砂、石等骨料中的含泥量越高,越易产生裂缝,因此,在施工中含泥量尽可能的降低。
(3)外加剂
外加剂会影响混凝土的硬化速度、用水量、收缩和徐变,进而影响混凝土的收缩,大部分的外加剂对混凝土干缩影响较大,特别是混凝土的养护初期。
(4)钢筋
大量的研究及试验表明,混凝土中含筋率越高,产生的握裹力越强,进而约束混凝土的变形,减少了收缩量,防止了裂缝的产生。使用细而密的钢筋网,做到纵筋、箍筋配置合理,能有效的防止混凝土的收缩。
2.2 水灰比设计
混凝土中水的蒸发会使混凝土收缩,水灰比越大,收缩率越大,裂缝产生的机率就越高,用水量大会增加收缩而又降低强度。
试验证明:水灰比为0.6的混凝土收缩比水灰比为0.4的增加约40%;而与混凝土相比,砂浆和水泥浆的收缩大约增加2～5倍。因为水灰比越大,水泥浆越稀,硬化成水泥石所含的凝胶体越多,晶体越少,干缩主要是由于毛细孔和凝胶体的失水造成混凝土的体积缩小而引起的。
此外,混凝土的收缩也随着水的性质发生变化,水的表面张力越小混凝土的收缩值也就越小。所以说,在满足设计要求条件下,使用合格水质,尽量减少用水量能防止混凝土的裂缝的产生。
2.3 施工原因
(1)拌制、运输和浇筑
混凝土拌和不均,拌和时间过长,运输时间过长,浇筑期间随意加水改变配合比,浇筑顺序不合理、速度过快等都会改变混凝土的质量,降低其性能,易引起浇筑后的收缩裂缝的产生。
(2)混凝土振捣
由于振捣不密实,混凝土内部水分的逸出受到集料的阻滞,在其下部形成水泡,阻碍水泥浆与集料的结合,随着硬化的结束,易形成内部的微小裂缝;相反,振捣时间过长,表面形成水泥含量较多的砂浆层,形成表面性的微小裂缝。
(3)养护
混凝土的养护能改变混凝土的水化反应速度,影响混凝土的强度,养护时保持湿度越高、气温越低、时间越长,混凝土的收缩就越小,采用蒸汽养护方式比自然养护方式收缩越小。
3 混凝土收缩裂缝的防治
为尽可能的减少混凝土收缩裂缝的产生,针对上述原因,在施工过程中提出以下措施加以防治。
3.1 选择合理的材料
使用粉煤灰、中热硅酸盐等干缩值小、低水化热、细度不要太细的水泥;使用干缩值较小的骨料,如:石灰石碎石、山砂等,选择级配良好的骨料,严格控制骨料中的含泥量,尽可能的选用粒径较大的石料;配制混凝土时,严格控制水灰比,尽量使用较低的水灰比,减少用水量。
3.2 使用适量的外加剂
在不改变用水量的条件下,外加高性能减水剂可提高混凝土的流动性,有利施工,便于振捣;加入膨胀剂,初期混凝土产生膨胀不会产生裂缝,后期的干缩与普通混凝土相同;加入纤维等增强材料,可有效的抑制微小裂缝的扩展,增加混凝土的抗拉强度。
3.3 合理选择钢筋
通过钢筋表面与混凝土之间的粘结力,来控制裂缝的发展、减少裂缝的宽度,粘结力越大,抑制作用越明显。钢筋不宜采用光圆钢筋。在构件截面变化处,适当增加钢筋用量,采用预应力混凝土或部分预应力混凝土。
3.4 规范施工
从拌制、运输、振捣各方面,严格按照规范施工,控制各工序的时间,避免低温或热天浇筑。浇筑时,速度保持均匀,改善混凝土的约束条件,消减表面应力影响;改进浇筑工艺,振捣做到不漏振、不过振,增加混凝土的密实度,提高混凝土的抗裂性;加强混凝土浇筑完成后顶层的浮浆清理,注意混凝土顶层的二次振捣和二次收浆,消除混凝土的塑性收缩。
3.5 加强养护
通过保持适宜的温度和湿度,适当延长养护时间,防止混凝土表面脱水产生收缩裂缝,使水泥的水化作用顺利进行,提高混凝土的抗拉强度,能有效的降低裂缝的产生。
4 收缩裂缝发生后的处理
4.1 处理原则
为保证桥梁构件的结构强度和耐久性,发现裂缝就应及时处理。
4.2
裂缝严重的处理
4.3 一般的收缩裂缝的处理
(1)灌浆修补
灌浆修补是将结构物与外界封闭,留出进浆口和排气孔,然后将一定的高强胶结材料配制成粘度较低的浆液,用压缩泵以一定的压力将浆液压入缝隙内,使其在裂缝内进行扩散、胶凝固化,已达到加固、恢复原有结构强度的目的。方法有水泥灌浆和化学灌浆。其中,水泥灌浆适用于裂缝较宽的部位,化学灌浆适用于裂缝较窄的部位,化学灌浆主要选用环氧树脂、甲基丙烯酸脂和硅橡胶等。
(2)表面喷浆修补
表面喷浆修补是在经凿毛处理后的裂缝表面,喷射一层密实且强度较高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种处理方式。根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件,可采用无筋素喷浆或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。
5 结语
虽然桥梁结构的收缩裂缝一直是施工中最常见和难以克服的质量通病,影响结构物的强度和耐久性,但是在充分了解收缩裂缝的类型和产生机理,施工中采取有效的措施,能有效预防收缩裂缝的产生和把裂缝控制在限度之内。
参考文献
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[5]杜永安.桥梁裂缝的成因及防治对策.公路交通科技(应用技术版),2005,(06):98-99.
混凝土结构桥梁 篇8
1 预应力混凝土桥梁结构
预应力混凝土桥梁是指以预应力混凝土为主要上部结构建筑材料的一种桥梁。在预应力混凝土桥梁的结构体系当中主要包括实腹梁与梁、墩刚性相互连接的T型钢构, 并且都将承受弯矩作为主要的构件, 该结构是预应力混凝土桥梁当中最为适用的一种结构。在跨度更大的情况下, 受到实腹构件自重过大的影响也会采用桁架梁。作为目前我国工程结构当中的一种主要形式, 预应力混凝土结构具有制作工艺简单方便、耐久性好和可以就地取材的优点, 但与此同时因混凝土的抗拉强度低, 在荷载时极易出现开裂的情况, 因此在桥梁中主要被应用在桥台、承台、桥墩、桩等下部结构或者跨径小于20m的连续梁与简支梁当中。
2 预应力混凝土桥梁结构的主要加固方法
混凝土结构的加固技术在近年来得到了逐步的改进与完善。我国对混凝土结构的抗震加固、工程事故处理、旧桥改造等都做出了大量的工程实践和研究试验。目前预应力混凝土桥梁结构的加固方法主要可分为直接加固与间接加固。
2.1 直接加固技术
1) 混凝土粘贴钢板加固法起源于60年代, 该方法是利用特殊的建筑结构胶来将钢板粘贴到混凝土构件表面以实现结构与构件承载能力的提升, 由于具有简单方便、操作快速、对桥梁结构外部形状的影响小、施工中对人们日常生活与学习工作的影响小等多方面的优势, 使其作为一种先进、适用范围广的加固技术在建筑、道路桥梁等领域当中得到了普遍的青睐。
2) 加大截面加固技术加大截面这一加固方法主要被应用在一般梁、墙、柱和板等混凝土结构构件的加固工作当中, 具有施工技术简单、设计与施工经验成熟、适应性较强的优点, 但也存在现场施工作业量大、对人们生活与生产的影响大、养护周期长、对桥梁结构外观与房屋净空有影响、混凝土劣化与钢筋锈蚀所带来的危险性高等不足。
3) 置换混凝土加固技术置换混凝土加固技术能够在梁、偏心受压柱当中实现对局部强度的直接修补, 例如, 在成批混凝土构件不符合相关设计强度等级标准的情况下, 可借助检测来选择出强度等级最低的构件, 并根据弯矩包络图危险性最高的截面进行最终的确定, 而后采用较高等级的新混凝土在截面受压区做出混凝土的置换, 从而有效地提高其强度。需要注意的是, 置换加固工作中需将构件切割为方口或者切断柱, 将切配面切割为直角并确保其平整, 而后再灌满喷射混凝土。经过实际应用验证该方法在混凝土桥梁结构的局部置换中能够达到很好的效果。
4) 粘结外包型钢加固技术外包型钢加固技术也是目前我国的混凝土桥梁结构加固中常用到的一种传统加固技术, 通常被应用在一些加固之后不可对原构件截面尺寸进行增大但需对构件受弯承载力做出提高的加固工作当中, 具有受力可靠性高、工作量小以及施工简单方便的优势。
2.2 间接加固技术
1) 增加支撑加固技术增加支撑加固技术具有施工简单、可靠性高的优点, 但可能存在对建筑物的原貌与使用功能产生影响、减小使用空间的缺点。
2) 预应力加固技术作为一种积极的加固技术, 预应力加固技术能够对正截面、斜截面以及构件的刚度做出提高, 一般被应用在现有结构超出不满意挠度下的结构抗疲劳、抗裂性的提升当中。由于结构受力年限对预应力钢筋的预应力设置具有重要影响, 因此在使用该技术时需要对混凝土缓变做出充分的考虑。
3 工程案例分析
本文所介绍的由T梁、工字梁组合而成的混凝土结构桥梁建造20世纪70年代初, 桥跨布置为2×17+3×33+15×17m, 桥梁横断面包括了1.25m人行道、7.5m行车道、1.25m人行道, 共10m, 行车道为双向横坡。伴随着经济的发展和交通流量的加大, 原有桥梁的通行能力无法满足使用需求, 制约了交通的进一步发展, 需要做出改善。因此, 在原有的桥梁左侧采取以T梁为主梁且同原有桥梁跨径保持一致的拓宽工程, 拆除左侧人行道及栏杆并重新修建于拓宽桥梁的左侧, 采用双向横坡行车道和单折线形路拱, 设置相应的分隔带来对新、旧桥做出分隔。在拓宽之后, 桥梁的横断面包含了2个1.25m人行道、2个7.5m行车道与1个2.0m的分隔带, 总计19.5m。该混凝土结构桥梁的加固主要是针对旧桥进行加固提等。
3.1 桥梁病害分析
旧桥在年久失修的条件下存在多种病害情况, 而资料档案管理工作的不到位使得设计施工详情难以查明, 通过现场的调查分析发现该旧桥存在5个方面的病害。
1) 桥面铺装薄、排水不畅使得积水情况较为严重。旧桥为坡度2%的双向横坡且纵坡平缓, 每个泄水孔之间的距离为10m, 其距离过大使得排水极不通畅, 很容易使桥面受积水浦水下渗危害桥面与主梁。
2) 一些微弯板的纵向裂缝严重。由于没有在主梁、工字梁间设置强化连接的横隔板, 单一借助预制微弯板、桥面现浇层所形成的横向连接极易使微弯板在荷载下出现裂缝。
3) 由于边梁的外侧、梁端伸缩缝处存在严重的渗水现象, 在表层混凝土与钢筋渗入雨水后就会产生混凝土脱落、钢筋腐蚀生锈等问题, 导致工字梁两边梁的表层出现混凝土纵向脱落、纵向钢筋外露腐蚀生锈的情况, 且一些边梁的梁底也存在不同程度的混凝土脱落、钢筋腐蚀生锈。
4) 受到荷载时桥头背部回填土基不均匀沉陷的影响, 桥头存在严重的混凝土土板裂损与沉陷问题, 不利于行车的平顺性, 也影响了美观。
5) 桥梁的受力变形情况不顺畅。由于该旧桥没有设置相应的支座, 导致伸缩缝破损并使桥梁的变形不够顺畅, 增加了内力的同时造成桥梁承载潜力的大大降低。对此, 急需对原有旧桥的变形体系做出改善以使其满足结构静力图式的要求。
3.2 加固步骤
该混凝土结构桥梁的加固改造施工主要包括以下几个步骤:①对旧桥的部分交通进行封闭;②对旧桥面的铺装层进行凿除;③借助千斤顶同时顶起六片工字梁并在墩台帽位置挖好槽, 将支座安装在槽中;④做好横隔板的浇筑, 并且对微弯板、工字梁处存在的裂缝进行及时的修补;⑤在工字梁的底部粘贴好碳纤维布;⑥进行桥面铺的浇筑;⑦装好伸缩缝;⑧对泄水量等相关桥面的排水设施做出进一步的完善。
只有认真、有序地做好每一个步骤, 才能确保混凝土结构桥梁加固获得良好的效果。
3.3 工艺
1) 裂缝的封闭处理。针对宽度不足0.1mm的裂缝, 在对裂缝进行灌浆的过程当中需一律封闭, 且不需要再进行其他处理。
2) 裂缝的灌浆处理。针对宽度超过0.11mm的裂缝需第一时间利用环氧树脂灌浆胶做好灌浆处理工作, 在整个裂缝灌浆处理的过程当中必须严格做好质量的控制, 并且在灌浆完成之后及时对裂缝灌浆的质量、效果做出仔细的检验。
3) 碳纤维布的粘贴。采用同碳纤维所配套的找平材料、浸溃树脂以及底层树脂作为碳纤维布、粘贴碳纤维布的树脂, 并且必须确保配套树脂的适配性、安全性都符合相关规范的标准。
3.4 注意事项
在混凝土结构桥梁的加固过程中应当注意以下几点。
1) 施工中在碳纤维布的粘贴阶段进行前必须做好对桥梁交通的封闭工作, 并且为了防止桥梁施工导致交通的堵塞, 可以选派专门的工作人员担任桥梁两头交通的指挥工作。
2) 应当尽量选用轻型机械设备来完成桥面铺装混凝土的凿除工作, 以有效地防止对桥面铺装硅进行凿除的过程当中引发工字梁、微弯板的新病害或问题。
3) 在对桥面铺装硅进行浇筑的过程中必须确保新、旧混凝土之间达到紧密的结合, 在必要的情况下可以设置同铺装层的钢筋网相互连接的锚筋, 同时预留好相应的伸缩缝预留槽。
4) 为避免顶升时造成微弯板出现新病害必须确保顶升施工的协调一致。
5) 为了确保新、旧桥以及旧桥、道路之间的平顺衔接, 必须通过现场的精确测量来确定支座按照的具体高度。
4 结语
在对桥梁做出加固后, 桥梁的承载力、结构性、耐久性等方面都有了极大地提升, 满足了设计与使用标准, 获得了很高的经济效益与社会效益。混凝土结构桥梁的加固技术是多种多样的, 在实际工程当中应当结合具体情况综合考虑分析资金、功效、交通影响、技术可行性、耐久性等多方面因素来选择合适的加固技术, 并且在加固的整个过程当中对混凝土加固施工各个步骤、细节等做好严格的控制, 确保施工的质量, 使桥梁的使用期限得到延长并且安全、可靠性得到最大程度的提高, 从而为我国交通事业的健康、长期发展提供强有力的保障。
摘要：桥梁施工中做好加固处理对于桥梁承载力与质量的提升具有十分重要的现实意义。本文对预应力混凝土桥梁的结构、主要加固方法做出介绍, 结合具体工程实例对目前桥梁中所存在的问题做出分析, 在此基础上进一步探讨混凝土结构桥梁的加固步骤与工艺, 并提出其中需注意的事项, 为混凝土结构桥梁加固技术的研究工作带来一定的借鉴价值。
关键词：混凝土,结构桥梁,加固技术,应用
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桥梁混凝土结构损伤及原理分折 篇9
1 混凝土的碳化
混凝土碳化是指混凝土中的氢氧化钙(Ca(OH)2)与渗透进混凝土中的二氧化碳(CO2)或其他酸性气体发生化学反应的过程。混凝土碳化可用下列化学式表示:
碳化的实质是混凝土的中性化。水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土内部的孔隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其pH值为12～13。在这样高的碱性环境中埋置的钢筋容易发生钝化作用,使钢筋表面生成一层难溶的三氧化二铁(Fe2O3)和四氧化三铁(Fe3O4),通常称为钝化膜,能够阻止混凝土中钢筋的腐蚀。当有二氧化碳和水气从表面通过孔隙进入混凝土内部时,和混凝土中的碱性物质中和,会导致混凝土的pH值降低。当pH值小于9时,埋置于混凝土中的钢筋表面的钝化膜被逐渐破坏,在水分和其它有害介质侵入的情况下,钢筋就会发生腐蚀。
混凝土碳化特征曲线是表征混凝土碳化深度随时间的变化规律。国内外大量的研究资料表明,在非侵蚀性介质的正常大气条件下,混凝土碳化特征曲线可用幂函数方程表示。
式中:D——混凝土碳化深度;
t——混凝土碳化龄期;
a——碳化速度系数。
混凝土碳化深度测量是桥梁检测的重要工作内容之一,通常采用在混凝土表面点滴1%的酚酞溶液的方法测试,未碳化的混凝土与酚酞液反应呈粉红色。
在实际工作中,可通过对使用若干年后结构大量的实测碳化深度的统计分析,推算钢筋的混凝土保护层完全(或部分)碳化的时间,预测钢筋可能产生锈腐的时间,为结构的耐久性评估提供必要的基础资料。
2 氯离子侵蚀
混凝土是一种耐久性较好的建筑材料,但在化学侵蚀介质的作用下,它保持自身能力是较差的。对桥梁及港工结构而言,最危险的化学侵蚀是氯离子的侵蚀。
2.1 氯离子存在的广泛性
一般硅酸盐水泥本身只含有少量的氯化物。若在混凝土拌制时加入了含氯化物的减水剂,掺入用海水淬冷的高炉矿渣或使用海水排湿的粉煤灰等,均可能会使混凝土含有相当多的氯化物。就大多数情况而言,氯化物对混凝土结构的侵蚀是氯离子从外界环境侵入已硬化的混凝土造成的。
近半个世纪以来,世界各国公路交通发展迅猛,为了保证交通畅通,冬季向道路、桥梁桥面撒盐化雪除冰,使得氯离子渗透到混凝土之中,引起钢筋腐蚀。
2.2 氯离子对混凝土结构的危害
氯离子对混凝土结构的危害是多方面的,但最终表现为钢筋的腐蚀。我国早期修建的港工和桥梁结构,混凝土强度等级低、抗渗性差,由于氯化物侵蚀造成钢筋腐蚀破坏的情况是触目惊心的。混凝土遭受氯化物的侵蚀,形成大量可溶性盐类,并在混凝土的孔隙和毛细孔中反复积聚,引起膨胀性反应,使混凝土的孔隙加大,或出现裂缝。加大了氯化物渗入混凝土内部的通道,导致钢筋腐蚀。钢筋腐蚀后出现锈胀裂缝又会进一步加大氯离子侵入混凝土内部的通道,导致钢筋腐蚀加剧,如此恶性循环,最终造成钢筋的严重腐蚀破坏。
3 混凝土的碱骨料反应
3.1 碱骨料反应作用机理
碱骨料反应是指混凝土中某些活性矿物骨料与混凝土孔隙中的碱性溶液之间发生的反应。碱骨料反应的类型与骨料活性成份有关,最常见的是碱-硅酸反应。碱-硅酸反应是二氧化硅在骨料颗粒表面溶解,逐渐形成硅酸盐凝胶。硅酸盐凝胶具有粘性,吸水后体积膨胀3～4倍,将引起混凝土开裂破坏。
3.2 碱骨料反应的破坏特征
碱骨料反应破坏的最重要特征之一是混凝土表面开裂。碱骨料反应产生的裂缝形态与结构中钢筋形成的限制和约束状态有关。钢筋限制约束力强的混凝土,碱骨料反应形成的裂缝为顺筋裂缝;限制约束作用弱的混凝土,碱骨料反应形成的裂缝为网状或地图状裂缝。另外,碱骨料反应引起混凝土开裂的同时出现局部膨胀,以至使裂缝边缘出现不平的错台状态,这是碱骨料反应裂缝所特有的现象。
在工程病害诊断时,应注意碱骨料反应裂缝与混凝土收缩裂缝的区别。混凝土的收缩也会出现网状裂缝,但出现的时间较早;碱骨料反应裂缝出现较晚,多数在施工后数年甚至十几年后出现。收缩裂缝和碱骨料反应裂缝均与环境温度有关:环境越干燥收缩裂缝越大,而碱骨料反应裂缝则是随着环境湿度的增大而发展。碱骨料反应裂缝首先出现在同一工程相同混凝土的潮湿部位,而干燥部位却安然无恙,这是碱骨料反应裂缝与其他原因裂缝最明显的外观特征差别之一。
3.3 碱骨料反应的防止
对付碱骨料反应重在预防,因为混凝土结构一旦发生碱骨料破坏,目前还没有什么可靠的修补措施。防止混凝土碱骨料反应应采用综合手段,从根本上加以解决:
(1)选用含碱量低的水泥;
(2)不使用碱活性大的骨料;
(3)在混凝土中掺入适量的火山灰活性细掺料;
(4)选用不含碱或含碱量低的化学外加剂;
(5)提高混凝土密实度或采用复合纤维混凝土,增强混凝土抗渗性,阻止水分的侵入。
4 混凝土的冻害
混凝土早期受冻使混凝土表面爆裂,强度损失严重,对结构的承载力和耐久性影响很大。处于寒冷潮湿环境的混凝土在冻融循环的反复作用下,将引起混凝土表层剥落和开裂,对结构的耐久性危害很大。北方地区公路撒盐除冰,由于盐类化合物与冻融循环共同作用引起的盐冻破坏是一种最严重的冻融破坏,其破坏程度和速率比普通冻融破坏要大得多。
4.1 混凝土冻融破坏的特征
冻融破坏的特征是混凝土剥落,在混凝土表面出现粒径2～3mm的小片剥落,随着使用年限的增加,剥落量及剥落粒径增大,剥落由表及里。剥落一经开始,发展的速度是很快的。最典型的冻融破坏实例如黑龙江省某电厂的冷却塔,从建成到发现混凝土表层小颗粒剥落只有1～2年,从小颗粒剥落到大颗粒剥落乃至整个保护层破坏,完全丧失承载能力也只有2年左右。北方地区处于水位变化处的混凝土桥墩,冻融破坏较为普遍,表层混凝土剥落,剥蚀破坏由表及里,发展很快,减小了截面尺寸,影响结构安全。混凝土冻融破坏发展速度快,一经发现冻融剥落,必须密切注意剥蚀的发展情况,及时采取修补和补强措施。
4.2 采用引气混凝土技术是提高混凝土抗冻耐久性的重要措施
国内外大量的研究表明,掺入引气剂的混凝土抗冻耐久性明显提高,这是因为引气剂形成的互不连通的微细气孔在混凝土受冻初期能使毛细孔中的静水压力减小。在混凝土受冻结冰过程中,这些孔隙可以阻止或抑制水泥浆中微小冰体的形成。
5 钢筋腐蚀
大量的工程实践表明,钢筋的腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素。处于干燥环境下,混凝土碳化速度缓慢,具有良好保护层的钢筋混凝土结构一般不会发生钢筋腐蚀;而处于潮湿的或有侵蚀介质(例如氯离子)的环境中,混凝土将加速碳化,钢筋钝化膜逐渐破坏,钢筋将逐渐腐蚀,最终将导致结构的严重破坏。钢筋腐蚀伴随有体积膨胀,使混凝土表面出现顺筋裂缝(爆裂),造成钢筋与混凝土之间粘着力的破坏,钢筋截面面积减少,构件承载力降低,变形和裂缝增大等一系列不良后果,并随着时间的推移,腐蚀会逐渐恶化,最终可能导致结构的完全破坏。
混凝土结构中的钢筋腐蚀受许多因素影响,其中主要包括:混凝土的液相组成(pH值及Cl-含量)、混凝土密实度、保护层厚度及完好性和外部环境等。
(1)混凝土液相pH值:
钢筋腐蚀速度与混凝土液相pH值有密切关系,当pH值大于10时,钢筋腐蚀速度很小;当pH值小于4时,钢筋腐蚀速度急剧增加。
(2)混凝土中Cl-含量:
混凝土中Cl-含量对钢筋腐蚀的影响极大。一般情况下,钢筋混凝土中氯盐掺量应少于水泥重量的1%,掺氯盐的混凝土必须振捣密实,且不宜采用蒸汽养护。
(3)混凝土的密实度和保护层厚度:
混凝土对钢筋的保护作用包括两个方面:一是混凝土的高碱性使钢筋表面形成钝化膜;二是保护层对外界腐蚀介质、氧气和水分等渗入的阻止。后一种作用主要取决于混凝土的密实度及保护层厚度。
(4)混凝土保护层的完好性:
混凝土保护层的完好性是指混凝土是否开裂,有无蜂窝、孔洞等。混凝土裂缝对钢筋腐蚀有明显影响,特别是对处于潮湿环境或腐蚀介质中的混凝土影响更大。许多调查表明,在潮湿环境中使用的混凝土结构,裂缝宽度达0.2mm时,即可引起钢筋腐蚀。
(5)环境条件:
环境条件如温度、湿度及干湿交替作用、海水飞溅、海盐渗透等是引起钢筋腐蚀的外在因素,对混凝土结构中钢筋的腐蚀有明显影响。特别是混凝土自身保护能力不合要求或混凝土保护层有裂缝等缺陷时,外界因素的影响更为突出。
6 结束语
桥梁病害诊断是进行桥梁改造加固设计的前提,只有诊断清楚才能对症下药。我国桥梁改造加固任务繁重,从事桥梁加固设计、施工及养护管理的队伍庞大,但技术水平参差不齐。因此,只有掌握混凝土结构损伤的机理,才能提高桥梁病害诊断水平,对确保桥梁改造加固工程质量具有现实意义。
摘要：桥梁混凝土在环境因素的影响下,易引起混凝土结构损伤,从五方面分析混凝土结构损伤机理,并提出了预防措施。
混凝土结构桥梁 篇10
1内蒙地区桥梁混凝土结构的病害及成因分析
内蒙古横跨我国“三北”地区,境内盐碱化土壤较为普遍,混凝土结构长期处于盐碱环境中。在降水、河流的作用下,盐碱性离子不断的对桥梁混凝土结构进行渗透、侵蚀,对混凝土结构的耐久性形成了巨大的威胁;地处我国最北方的内蒙古部分地区四季明显、春季大风干燥、夏秋季降水集中、冬季寒冷,昼夜温差大,尤其是在冬春、秋冬时期出现冻融循环次数较其他地区多,严酷的气候条件也对桥梁混凝土结构形成了很大的危害。经过调查发现,内蒙地区桥梁混凝土结构主要存在的病害形式有腐蚀剥落,混凝土桥劣化的主要形式有表面收缩裂缝、水化热裂缝、表面磨蚀以及由大温差环境下产生的混凝土表面裂缝等。
1.1 腐蚀剥落
磨蚀剥落是内蒙地区桥梁混凝土结构常见的一种病害,常发生在混凝土结构的水-汽交界处,或者在与较为湿润的土壤接触处,向阳面的构造物剥落较为严重。可见,该剥落病害与日照(进而与温度、水分蒸发)有关。根据内蒙古气候特点和桥梁混凝土构造物剥落病害的特点,可以认为该病害是以物理过程为主,化学过程为辅而形成的,即混凝土表面的剥落是在冰冻、盐析等过程的共同作用下形成的,是在这些过程不断重复、不断积累中表现出来的。发生剥落比较严重的部位往往是温度变化、干湿交替和冻融交替都比较频繁的部位。而改善混凝土组成,提高混凝土的抗渗性和化学稳定性是解决桥梁混凝土腐蚀主要途径。
1.2 表面干缩裂缝
表面干缩裂缝是由于混凝土的表层水分散失过快和碳化作用引起的体积收缩形成的表面龟状裂缝。内蒙地区气候干燥,春秋季常伴有大风扬沙天气,混凝土施工模板拆除后,表面水分散失比较快。另外,在内蒙地区桥梁混凝土的构件施工基本不使用粉煤灰等矿物掺和料,低标号的混凝土为了满足施工要求往往采用高水泥用量、高水灰比的方法,这更不利于混凝土抵抗干缩开裂。当水泥浆体的体积比过高,或者由于振捣不均匀导致局部表面浮浆,也容易引起混凝土表面的失水开裂。
1.3 温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土的表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。内蒙地区昼夜温差大,新浇注的桥梁混凝土构筑物由于水化热的作用内部温度升高,混凝土表面在气温骤降的情况下温度也随之降低,这样就在混凝土内部与表面之间形成了很大的温度梯度,容易引起混凝土表面开裂。此外,高水泥用量、不掺矿物掺和料的情况下也不利于水化热的控制。值得关注的是,在桥梁混凝土结构施工过程中,不少施工单位习惯使用早强型硅酸盐水泥,尤其是在夏天仍然使用高标号早强水泥,这很容易造成急速的温度上升,在早晚较大温差的作用下,导致混凝土结构开裂。
1.4 表面磨蚀
桥梁混凝土表面出现了龟裂、裂缝后在水流、风沙的作用下,不但会出现有害离子的侵蚀破坏,同时伴随着风沙对混凝土表面的磨损,水流的冲刷、以及水中悬浮物、漂浮物、春季的冰块、凌汛等的冲击作用也会使混凝土表面的砂浆脱落、露骨甚至形成剥落现象,不利于桥梁混凝土结构的安全运行。若是表面已经存在了一定的裂缝则这种表面磨蚀会更加明显。
1.5 干燥大温差产生的裂缝
这种裂缝在内蒙地区的桥梁混凝土结构中普遍存在,是由于内蒙地区独特的干燥大温差气候环境造成的混凝土表面微裂缝。在内蒙地区,冷热差异悬殊,是典型的干燥大温差气候区,水泥石与集料膨胀性能的不协调会使得粗集料与浆体界面产生极不均匀的剪切应力分布,导致表面裂缝的出现,严重时甚至导致桥梁混凝土的结构失效。这种由于干燥大温差而引起的混凝土表面损伤,不但有裂缝产生,还常常伴随有表面剥落。
1.6 其他病害类型
除了上述的病害类型以外,内蒙地区的桥梁混凝土结构还存在其它一些病害现象,如横向裂缝、表面离析、表面蜂窝等。
2 混凝土结构的防护
针对内蒙地区的实际情况,要保证桥梁混凝土结构的耐久性使其在设计使用年限内安全可靠,可采取相关的混凝土防护措施[4,5,6,7,8]。
2.1 设计防疫混凝土,强化施工和维护
随着现代混凝土技术的进步,并考虑到施工方便和经济成本,主要从掺加矿物掺和料和高性能化学外加剂2个方面来优化防疫混凝土的配合比设计,使其具有高度抗冻害、抗盐碱侵蚀的能力,同时对于干燥大温差条件下混凝土自身存在的温度应力也具有较强的适应能力。当混凝土配合比设计及材料方案落实之后,混凝土结构物能否达到设计预期寿命,很大程度上取决于施工质量。应确保使用的原材料质量,加强现场混凝土的配制、拌和、浇注、养护以及拆模后施工质量问题的处理等工作,提高混凝土质量,增强桥梁混凝土材料自身的防疫能力。
2.2 采用聚合物混凝土
聚合物混凝土通过聚合物填充水泥混凝土中的孔隙和微裂缝,提高混凝土的密实度,增强水泥石与集料间的粘结力,并缓和裂缝尖端的应力集中,改变普通水泥混凝土的原有性能,使之具有高强度、抗渗、抗冻、抗冲、耐磨、耐化学腐蚀、抗射线等显著优点。聚合物混凝土可应用于腐蚀介质中的管、桩、柱、地面砖、海洋构筑物和路面、桥面板等,也可应用于现场修补混凝土构筑物的表面和缺陷,以提高其使用性能。
2.3 采用表面防护涂层
在桥梁混凝土构件的表面施加防护涂层是最常用的混凝土附加防护措施之一,其出发点是隔离环境,提高混凝土表面密实性,弥补混凝土多孔性的缺陷,主要功能是保护底材,同时还起装饰作用。常规的混凝土表面防护涂层可分为2种:无机材料涂层和有机材料涂层。表面涂层防护在混凝土桥梁养护结束后进行,针对旧混凝土桥梁的维修往往是在对疏松孔隙处进行表面处理后再涂装,这样即不影响熟化期混凝土的排水、排气,也能有效阻止腐蚀介质在混凝土使用过程中侵入。混凝土表面涂层作为阻止腐蚀介质进入混凝土的第一道防线,在混凝土表面形成一层耐腐、抗渗、耐久的涂层,隔绝混凝土与大气直接接触,对阻止有害介质的侵入和防止碳化都有着明显的效果,可以有利于提高桥梁混凝土工程的使用寿命,这无疑是一种成本低廉、施工方便、效果理想的方案。
3 结 语
内蒙地区气候条件多变,土壤盐碱化现象较为普遍,容易使混凝土性能受到不同程度的损害,受侵蚀严重的部位往往需要拆除重新浇注混凝土。因此,桥梁混凝土结构病害的防护应以预防为主,对新建和修补的混凝土,应对配合比设计、施工质量及使用期间的维护管理加以重视。当然,应该根据工程的具体条件,针对特定的破坏因素,提出预防的措施和改善耐久性的方法。在有几种破坏因素同时作用的情况下,更应注意复合作用的影响,区别主次,抓住主要因素进行研究和处理,以保障桥梁混凝土结构的安全使用。
摘要：阐述了我国内蒙地区桥梁混凝土结构的病害及其成因,并提出了相应的防护措施。
关键词：盐碱化,温差,耐久性,防护
参考文献
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市政桥梁下部结构施工关键技术 篇11
【关键词】市政桥梁；下部结构；施工；关键技术
市政桥梁下部结构施工是整个桥梁建设施工的重中之重，因为下部结构是整个桥梁承载能力的主体，下部结构施工质量越来，其桥梁整体的承载能力就越强，因此桥梁下部结构施工至关重要，本文只是以三个下部主要组成部分来阐释其施工中涉及到的关键技术，希望能够为桥梁下部施工人员提供帮助。
1.市政桥梁下部结构施工关键技术
1.1承台（系梁）施工技术
下部结构施工一直是市政桥梁施工的重点，因为桥梁的下部结构施工涉及到很多细节问题，每一个细节问题都需要一定的技术来解决，以此来保证市政桥梁的施工质量，承台作为桥梁做主要的下部结构，其涉及到的关键技术如下：
1.1.1基坑开挖及桩头清理
基坑开挖以及桩头清理是承台施工的重点施工环节，无论是基坑开挖，还是桩头清理，其效果都直接影响着桥梁承台施工效果，因此需要格外注意这两点。在基坑开挖之前，需要准备全站仪，以此来明确承台以及系梁的具体位置，在测量时，一定要完全按照设计图纸要求的进行测量，除此之外，还需要水准仪，用于测量地面标高，进而明确基坑开挖的深度。一般情况下，桥矿基坑开挖的通常选择挖掘机，人工只是其辅助作用，尤其是在后期修整时主要都是由人工来完成。需要注意的是，基坑开挖时，基地应该事先留出20cm左右，这一部分主要是由人工来完成清理工作。基底高程也是需要特別注意的问题，在整个开挖期间要不间断的对其进行测量，其主要目的就是避免超挖，而影响桥梁基底。基坑开挖选择的支护方式非常重要，具体选择哪种支护方式，主要根据基地土质情况，有些土质比较好，只要采用放坡的方式即可，而不需要再进行支护施工。选择好施工方式之后，要保证基坑周围安全，因此需要将其周围围挡起来，避免路过人员或者车辆误入基坑中。
基坑开挖施工技术之后，需要清理桩头，需要将桩头中所有的杂物都去除干净，有些桩头需要接长或者调直，这在清理过程中做好即可。桩头清理同时，还需要明确桩柱中心，与此同时还要做好标高的测量工作，以此满足设计要求。
1.1.2钢筋制作及安装施工技术
钢筋是市政桥梁建设施工中普遍使用的材料，其制作与安装质量与整个桥梁的质量息息相关，而且作为桥梁承台施工重要组成部分，需要制作与安装人员提高重视程度。首先要根据市政桥梁工程承台施工需要的各项参数数据，设计图纸，之后将设计图纸送至加工现场进行制作，制作完成之后，在按照相关要求绑扎好，运送至现场。焊接方式的选择是钢筋制作与安装的重点问题，一般情况下，主钢通常选择双面焊接的方式，其焊接长度也有具体的要求，通常要达到钢筋直径10倍作用，制作好的钢筋必须保证表面没有任何杂质，如果有杂质要立即清除干净。钢筋接头也是重点关注的问题，因为接头位置大部分都属于受拉区，但是在使用时，其受拉区不能过大，保持钢筋总面积一半即可。桩头凿出之后，一般情况下，使用的钢筋要制作成喇叭状，之后进入绑扎钢筋环节，在控制线被弹出之前，需要将垫层处理干净，根据设计方案的具体要求将需要的钢筋逐一排列好，以此确保钢筋绑扎美观，符合绑扎要求。这其中最重要的就是避免钢筋骨架变形，尤其是在浇筑混凝土过程中，施工人员非常容易踩到钢筋，进而使其变形，为了避免这种现象的发生，通常都是采用增加架立筋的数量的方法。
2.桥台施工技术
2.1搭设脚架
由专业架子工围绕墩柱搭设简易脚手架。四周设剪刀撑和斜向撑杆，保持脚手架稳定，高度比墩柱设计标高高出1m，顶部搭设安全护栏。
2.2钢筋的焊接、安装
钢筋应具有出厂质量证明书，钢筋表面洁净，使用前应将表面油脂、漆皮、鳞锈等清楚干净，钢筋平直，无局部弯折，采用冷拉方法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%。钢筋的弯制和末端符合设计既规范要求，各类钢筋下料尺寸符合设计及规范要求，用Ⅰ级钢筋制作时，其末端应做弯钩，弯钩的直径应大于受力主筋直径，且不少于其直径的2.5倍。弯钩平直部分长度，一般结构不宜少于其直径的5倍。
2.3浇筑混凝土
混凝士拌合采用拌合站集中拌合，砼罐车运输到现场，拌合时严格按照砼的配合比进行配料，采用插入式振捣器振捣，灌注高度大于2米时，设置串筒，以避免砼混合料从高处向模板内倾卸时产生离析。浇筑砼时，设专门测量人员对墩身垂直度进行监测。浇筑混凝土前，检查模板的牢固性，并清理干净模板内杂物，经监理工程师检查批准后，再进行浇筑工作。在浇筑时使砂浆紧贴模板，保证混凝土表面光滑、无水囊、气囊或蜂窝。
3.台帽、耳墙、背墙、侧墙墙顶施工
台帽、耳墙、背墙、侧墙墙顶施工采用大面积钢模板，螺栓连接和PVC内穿对拉杆对拉，槽钢固定。施工前根据设计图纸放样，并请监理复核，无误后安装模板，台帽钢筋制作安装时要与耳墙、背墙、挡块、支座垫石钢筋一起制作安装，耳墙、背墙挡块、支座垫石钢筋埋设位置要准确。混凝土在拌合站集中拌合，用混凝土运输车运输到现场，吊车吊砼入模内。混凝土配合比严格按照施工配合比配置，施工过程中严格控制塌落度，混凝土浇筑时振捣密实，不出现漏振。
4.市政桥梁下部结构施工中的质量控制关键点
反复测量核对桥梁轴线控制点和水准基点，对桥墩桩基检测，在每一桥墩各设一组十字桩，该过程需要经测量专业监理的复核确认签字，以便控制桥墩的横轴和纵线；若桥墩位于曲线上，那么各桥墩的纵向中心线应该与各桥墩的切线方向相一致，横向中心线都应与各自的法线方向保持一致上。横向中心线上的每个桥墩每侧至少埋设两个桩，且两侧间距大于等于30m；纵向中轴线也至少埋设两个桩，且两侧间距大于等于100m；在施工过程中，每个桩都应标注编号并涂写上起区别作用的各色的油漆，牢固醒目方便定期进行复核。
5.结语
综上所述，可知对市政桥梁下部结构施工关键技术进行探讨很有必要，因为只有掌握了关键技术，才能从根本上避免桥梁下部施工期间出现质量问题。无论哪种关键技术，从上述总结中我们能够发现，施工人员在掌握技术的基础上，还需要按照规程进行操作，否则同样会出现质量问题。本文是笔者多年市政桥梁下部结构施工经验的总结，以供参考。
【参考文献】
[1]蒋文杰.浅谈市政桥梁下部结构施工技术[J].中国房地产业，2011.10.
[2]王志刚，宋本强，侯清学.公路桥梁工程下部结构施工工艺控制探讨[J].科技致富向导，2013.5.
混凝土结构桥梁 篇12
随着我国交通建设的大发展, 各地都有大量的桥梁在建。在桥梁的建设及使用过程中因各种问题导致的混凝土开裂问题一直是影响工程质量的难题, 而通过分析产生裂缝的原因, 其中有一部分裂缝问题是可以通过一定的技术措施予以解决的。
1 混凝土桥梁裂缝种类及成因
混凝土桥梁裂缝产生原因多种多样, 有的并非单一原因, 而是多种因素的复合影响。就其产生的主要原因, 各种裂缝大致可划分如下几种:
1.1 施工引起的裂缝
在桥梁的混凝土结构施工中, 浇筑过程, 拆模、运输、堆放、拼装及吊装过程中, 若其施工工艺不合理、施工质量不合格, 则可能导致结构部件出现各种裂缝。比较典型常见的有:
(1) 钢筋绑扎不合格或者钢筋变形导致的结构有效截面积变小, 二相对的保护层厚度变厚, 从而形成受力钢筋垂直方向的裂缝。
(2) 混凝土在振捣过程中出现的裂缝。主要由于振捣不密实、不均匀, 蜂窝麻面和空洞较多, 导致钢筋出现锈蚀从而产生膨胀裂缝。
(3) 混凝土在搅拌运输的过程中, 由于搅拌运输时间过长, 使混凝土较干硬, 混凝土坍落度过低, 导致浇筑和振捣难度加大, 使得在混凝土体上出现小规则的收缩裂缝。
(4) 混凝土浇筑好后在养护时未能保证适合的温湿度, 在混凝土与空气接触过程中, 导致混凝土结构表面出现许多细小的收缩裂缝。
(5) 在养护后后期, 由于混凝土强度尚未达到拆模标准时就提前拆掉模板, 导致混凝土因自身自重而出现裂缝。
(6) 在浇筑混凝土之前未对支架进行充分预压或压实不足, 导致浇筑后出现不均匀沉降, 又或支架刚度不足, 导致的混凝土出现裂缝。
1.2 温度变化导致的裂缝
混凝土在施工过程和使用过程中, 内部或外部的温度产生较大变化, 使得混凝土自身出现热胀冷缩导致的发生变形, 若变形较大, 其产生的应力超过混凝土自身抗拉强度时则产生温度裂缝。其主要产生的温变原因有:
(1) 年温差。
(2) 日照。
(3) 骤然降温。
(4) 水化热。
1.3 收缩导致的裂缝
在工程施工中, 混凝土自身的收缩也会导致出现裂缝, 如混凝土干缩导致的体积变化而出现的裂缝。
1.4 基础变形导致的裂缝
在桥梁施工过程和后续的使用过程中, 有时不可避免的会出现桥梁基础的变形, 如地基沉降或水平方向的侧向土应力等导致的混凝土结构开裂。主要产生基础不均匀沉降的几种原因有:
(1) 地质勘察资料出现的误差, 桥梁基础置于滑坡体或溶洞等不良地质时造成的不均匀沉降。
(2) 地基地质问题。
(3) 基础是由分期建造的。
(4) 地基出现较严重的冻胀。
1.5 荷载导致的裂缝
混凝土桥梁在日常使用中因静载和动载产成的各种裂缝统称为荷载裂缝, 主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。
1.6 钢筋锈蚀导致的裂缝
该项是由于混凝土自身品质较差或者钢筋保护层厚度不达标, 导致钢筋产生锈蚀, 钢筋出现锈蚀后体积产生膨胀, 从而对周围的混凝土产生一点的应力, 进而导致混凝土出现裂缝, 严重的更会使得混凝土剥落, 从而使得整体混凝土结构强度减低, 极大的影响了桥梁结构的安全性和使用寿命。
要防止钢筋锈蚀在结构施工时应控制混凝土的水灰比并保证混凝土的振捣效果和密实性, 严防腐蚀性介质侵入, 同时严格控制含氯盐的外加剂用量。
2 控制桥梁裂缝的几种措施
2.1 施工材料的控制
对于桥梁施工质量的控制措施, 一是要保证对施工工艺的控制, 这也是控制质量的关键, 相关方案都要严格按照有关规定进行;同时对工程原材料的质量把控也相当重要。钢筋、水泥、砂石和水等都应进行必要的抽样检验。如混凝土的配合比应进行相应的对比试验, 对砂、石应进行含水量试验, 通过对原材料质量的严格把控来确保混凝土的施工质量。
2.1.1 水泥
桥梁混凝土结构的施工属于大体积混凝土施工, 大体积混凝土施工中水泥水化热产生的内外温差是导致出现温度应力裂缝的主要原因。因此水泥的质量控制是控制是大体积混凝土施工质量的关键环节。大体积混凝土所用水泥应采用低水化热、后期强度高的水泥, 同时在施工过程中有必要采用相应的外加剂辅助施工。另外, 大体积混凝土施工中严禁使用安定性不良的水泥, 防止养护和使用中产生膨胀性裂缝, 影响工程质量。
2.1.2 粗细骨料
对于桥梁混凝土施工工程, 砂石骨料的选择一般应根据施工条件, 在保证质量的前提下, 尽量减少水泥用量, 一方面节省成本, 同时也尽量减少混凝土的收缩。在相同的配合比条件下, 使用碎石的混疑土强度高, 抗裂性能也较卵石的高, 所以对于大体积混凝土工程, 由于抗裂度要求高, 施工时宜采用碎石作为粗骨料。
2.1.3 外加剂
混凝土外加剂是指在混凝土拌和和施工过程中掺入用以改善和提升混凝土性能的物质。加入一种或多种外加剂复合使用, 能有效提升混凝土性能的同时尽可能减低不利因素的作用。如减水剂可在保证混凝土满足设计强度的同时减少水泥用量等, 通过多种方法防止混凝土产生开裂。
2.1.4 掺和料
在拌制混凝土时加入掺合料, 主要是为了节约水泥, 从而达到降低成本, 并改善混凝土部分性能。常用的有粉煤灰、硅灰、磨细矿渣、烧粘土等, 其中粉煤灰的应用最为普遍。粉煤灰的添加对于大体积混凝土施工有着重要意义, 特别是可以有效减少混凝土中水泥水化热的产生中, 从而减少裂缝出现的风险。
2.2 施工工艺的控制
2.2.1 拌和与振捣过程
在混凝土搅拌过程中, 投料可采用二次投料工艺, 可有效提升拌合效果, 增加混凝土的均匀性和粘结性, 从而强度可得到一定程度的提高。在大体积混凝土基础的垂直施工缝施工时, 应尽可能采用二次振捣, 一般宜在混凝土浇注后1小时左右进行。
2.2.2 浇注过程
大体积混凝土结构的施工应在施工条件允许的情况下, 尽可能采取分层多次浇注, 施工层的结合部应按施工缝进行处理以减少水化热的产生和不利影响。每层浇筑的厚度可视具体情况而定, 一般可在0.5-2.0 m范围内, 两层浇筑时间的选择宜在下层温度有明显下降, 上层混凝土的热量不会明显影响到下层为准。
2.2.3 温度的控制
对于桥梁施工这样的大体积混凝土施工, 温度的控制是保证质量的中的一个重要环节, 同时控制好温度也是防止温度裂缝的关键, 在整个施工过程中应采取相应措施, 如对所用集料进行降温, 施工中采用冰水拌合, 注意防止烈日暴晒等, 同时需十分注重对所浇筑混凝土温度的监测。施工中应随时测温, 即配备建议测温装置, 如便携式电子温度计等。在浇筑结束后期养护过程中应对结构内外温差及周边环境温度等进行监测。
2.2 3特殊部位的施工
桥梁施工中应十分注意审查工程结构设计图纸, 复核板厚、钢筋等参数。
施工中注意检查钢筋的直径和间距、上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层垫板厚度及分布等是否符合设计、施工规范要求。
混凝土浇筑时, 应有专任施工技术人员进行过程控制, 专人负责呵呵管理, 严格按照施工规范规定, 严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模, 重视事前控制, 加强钢筋工程的隐蔽验收。
结束语
根据对桥梁混凝土工程常见裂缝的原因分析, 我们应在施工过程以及养护过程中多方控制, 预防各类裂缝的出现, 保证桥梁质量和安全使用。如果裂缝已经产生, 则要通过对裂缝的产生原因深入分析并采取对应的措施。
参考文献
[1]孙锦标, 混凝土桥梁裂缝成因综述[J], 林业建设, 2007
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