第一篇:爆破根底产生原因和处理措施(推荐)
爆破根底产生原因和处理措施
伊春鹿鸣钼矿区基建剥离项目工程,因由于2011年爆破属于压渣爆破,2012年3月份清渣 时,在540——525标高和525——510标高处,出现两处爆破遗留根底,经产生技术部赵金龙、肖久臣的测量计算两处共有原山体30立方米的根底。按照采剥要求和矿业的施工标准,在完成采区爆破平台后不应出现根底现象,不利于下道工序生产。
产生根底经分析得出以下结论:
1, 2011年第 26,34次 爆破属于压渣爆破,在穿孔设计时对爆破漏斗产生的抵抗线计算不准确,布孔时易造成指令下达错误,易产生爆破抵抗线过大,造成不能完全爆破,致使根底出现。
2,由于该区域植被丰富,涌水量较大,爆破孔内有4——5米深度的积水现象。在爆破装药施工时对水孔处理不到位,装药时药柱不能沉到孔底或出现卡孔现象造成水间隔易出现根深
3,因为属于压渣爆破,清渣不及时,产生压渣堆积的次数愈多,厚度愈大,堆积的时间就愈长,这样使爆堆的密度升高,而松散系数降低易产生根底。处理措施:
1,处理爆破水孔要认真仔细,做到最佳状态。
2,对采区两处遗留根底进行二次爆破,本车间于2012年4月1 日
对该区域进行穿孔一次性解决。
3,要求清渣及时,对爆破抵抗线计算要准确。
4,本车间要以爆破质量为前提,为下道工序服好务为原则,加强爆破施工管理,提高员工素质和爆破技术水平,增强技术力量。
穿爆车间
2012年4月3日
第二篇:路基路面产生不平整的原因及处理措施范文
[ 摘要]本文分析了路面不平整产生的原因,并提出采取相应对策措施 [ 关键词] 路面平整度 原因 处理 措施 1前言
随着高等级公路的迅速发展,对于路面平整度要求越来越高,路面平整度的合格率既反映了行车舒适程度,又反映了施工队伍的水平。由于各种原因沥青路面工程,不同程度的出现了坑凹、接缝台阶、波浪、碾压车辙、桥涵与路面接茬不平、跳车等路面不平整现象,本人就出现的某些现象借此分析、初探沥青路面产生不平整的原因及处理措施。沥青路面不平整产生的主要原因
沥青路面的施工,影响因素很多,单是路面平整度,就与施工人员素质、路基施工质量、桥头涵洞两段及桥梁伸缩缝的处理、路面底基层及基层的施工、路面施工机械的选用及路面材料的质量有关,而这些恰恰就是影响路面平整度的主要原因。
2.1 路基不均匀沉降,造成已铺筑路面出现坑凹
路基是路面的基础,路基不均匀沉陷,必然会引起路面的不平整,分析其原因,不外乎:
⑴路基填料控制不好,路面形成高低不平,养护人员挖开路面后,发现部分路段路基是由建筑垃圾、工业垃圾填筑的⑵半挖半填路基的接合部处理不当、路基的压实度不足,半挖半填路基较多,当路面完成后,出现了沉陷、沉陷和裂缝,是由于路基填料的含水量大,施工单位力量不够,未能按规范要求挖台阶施工,造成路基于填料接缝接合部产生裂缝和沉降,路基压实机具不足,使路基土壤的密实度偏低,土体透水性增强,造成水分集聚和侵蚀路基,使路基土软化而产生不均匀沉降。⑶特殊地基路段、路基防护排水不完善,是由于对原地基勘探不祥,有部分路基修筑在软土地段,因软土的压缩性大,在自重的作用下产生沉降,部分路段是由于路基的防护、排水系统不完善,造成湿陷性黄土的不均匀沉陷、水流不畅,引起路基变形。
2.2 桥梁涵洞两端及桥梁伸缩缝的跳车,严重影响着路面整体平整度
桥梁、涵洞两端的路基病害,是一个比较普遍的现象,也是最常见的公路病害之一,不同程度的出现一些问题,主要表现在: ⑴桥梁、涵洞的台背填土,由于压实机械的作业面狭小而是压实不到位,通车后,引起路基的压缩沉降。
⑵台背填料与台身的刚度差别大,造成沉降不均匀。
⑶在桥梁、涵洞与路基结合处,常会产生细小缩裂缝,雨水渗入后,使路基产生病害,导致该处路基发生沉陷。
⑷桥梁伸缩缝在选型和施工时考虑不周和处理不当,产生跳车现象。2.3 基层不平整对路面平整度的影响
施工要求不严,在施工中,基层做的不平,无论怎样使面层摊铺平整,但压实后也因虚铺厚度不同,路面产生不平整,这说明基层不平整对路面平整度的有着严重的影响。
2.4 路面铺机械及工艺对平整度的影响很大
摊铺机是沥青路面面层施工的主要机具设备,其本身的性能及操作对摊铺平整度影响很大。摊铺机结构参数不稳定、行走装置打滑、摊铺机摊铺的速度快慢不匀、机械猛烈起步和紧急制动以及供料系统速度忽快忽慢都会造成面层的不平整和波浪。
⑴摊铺机械性能好坏,决定着路面面层的平整度。⑵ 摊铺机基准线的控制,也影响着路面平整度。目前使用的摊铺机大都有自动找平装置,摊铺是按照预先设定的基准来控制,但施工单位往往不够重视或由于高程的操平误差,形成基准控制不好、基准线因张拉力不足或支承间距太大而产生绕度,使面层出现波浪;挂线高程测量不准,量线失误或桩位移动,都会通过架设在钢丝线上的仪表反映在相应的摊铺路段上,造成路面高低起伏。⑶摊铺机操作不正确,最容易造成路面出现波浪、搓板。无论在施工中采用哪一种型号的摊铺机,若摊铺机操作手不熟练,导致摊铺机曲线前进、运料车在倒料时撞击摊铺机、摊铺机不连续行走或在行走过程中熨平板高低浮动等不规范作业,都会使路面形成波动或搓板;摊铺机的熨平板未充分预热,造成混合料粘结和熨不平;运输车因与摊铺机配合不好,卸料时,撒落在下层的混合料未及时清除,影响了履带的接地标高,连带了摊铺层的横坡及平整度。
2.5面层摊铺材料的质量对平整度影响
沥青路面的施工质量,也取决于主要材料的质量和沥青混合料的配合比设计及沥青混合料的拌和。⑴ 沥青混合料的配合比不合理,有:油石比较大,已铺筑的路面会产生壅包和泛油;油石比较小,路面会出现松散;矿料的质量不好,集料的压碎值和石料的抗压强度太差和细长扁平颗粒含量过高,使路面混合料的稳定度降低,容易出现路面的各种病害。⑵ 沥青混合料的拌合不均匀,有:当拌和设备出现意外情况,刚开炉或料温低,含水量大时,会出现料温不均匀现象;当筛分系统出现问题时,造成骨料级配发生较大变化;有时也会出现花白料,使路面难以摊铺成型;温度过高造成沥青老化,不能保证沥青混凝土摊铺质量;拌和能力过小,出现停工待料状况,使接头处温度降低,出现温度差,形成一个个坎;当运输设备不配套或司机技术较差时,会撞击摊铺机,使机身后移,形成台阶。2.6 碾压对平整度的影响
沥青面层铺筑后的碾压对平整度有着重要影响,选择碾压机具、碾压温度、速度、路线、次序等都关系着路面面层的平整度,主要表现在:
⑴压路机型号的选择上,如果采用低频率、高振幅的压路机时,会产生“跳动”夯击现象而破坏路面平整度。压路机初压吨位过重也会使刚摊铺好的路面产生推挤变形。⑵碾压温度 的控制上,初压温度过高压路机的轮迹明显,沥青料前后推移大,不稳定;复压温度过高会引起胶轮压路机粘结沥青细料,小碎片飞溅,影响表面级配;温度过低,则不易碾压密实和平整。⑶碾压速度的调整上,压路机碾压速度不均匀、急刹车和突然起动、随意停置和掉头转向、在已碾压成型的路面上停置而不关闭振动装置等都会引起路面推拥;在未冷却的路面上停机会出现压陷槽。⑷碾压路线的行走上,碾压行进路线不当,不注意错轮碾压,每次在同一横断面处折返,会引起路面不平。⑸碾压次数的确定上,碾压遍数不够,即压实不足,通车后形成车辙;碾压遍数太多,由于短时间集中重复碾压,会造成已成型路面的推移,形成龟裂核波浪。⑹驱动轮和转向轮的前后问题上,如果是从动轮在前,由于从动轮本身无驱动力,靠后轮推动,因而混合料产生推移,倒退时在轮前留下波浪。2.7 接缝处理欠佳
接缝包括纵向接缝和横向接缝(工作缝)两种,接缝处理不好常容易产生的缺陷是接缝处下或凸起,以及由于接缝压实度不够和结合强度不足而产生裂纹甚至松散。3 提高路基及路面基层平整度的措施 3.1 路堤填筑前原地面处理
路基的施工质量,是整个路线工程的关键,也是路基路面工程能否经受住时间、车辆运行荷载、雨季冬季的考验。要做好路基工程,必须扎扎实实地进行路基的填筑,尤其对原地面的处理和坡面基地的处理:
⑴填筑路堤时应首先进行原地面处理。当路堤填筑高度不小于1.0M时,应注意将路基范围内的树根,草丛全部挖除。若基底的表层土系腐殖土,则须用挖掘机或人工将基表层土清除换填,厚度视具体情况而定,一般以不小于30CM为宜,并予以分层压实。如发现草炭层、鼠洞、裂缝,应更换符合条件土回填,并按规定进行压实。路堤通过耕地时,路堤筑填施工前必须预先填平压实。如其中有机质含量和其他杂质较多时,碾压时因弹性过大,不易压实,应换填土。⑵坡面基底处理。当坡面较小(横坡小于1:5)时,只需清除坡面上的表层,其处理方法同上。但坡度较大(横坡大于1:5)时,应将坡面做成台阶,让填料充分嵌在地基里,以防止路堤的滑移。台阶的尺寸,依土质、地形和施工方法而不同,一般宽底不宜小于1M,而且台阶顶面应做成向堤内倾斜3%-5%的坡度,并分层夯实。当所有台阶填完之后,可按一般填土进行。3.2 路堤填料
路堤填料一般应采用砂砾及塑性指数和含水量符合规范的土,不使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾及含腐殖质的土。对于液限大于50,塑性指数大于26 的土,一般不宜作为路基填土,但必须使用时,作如下处理: ⑴控制最佳含水量,保证土料在最佳含水量下达到最佳压实度。⑵掺外加剂改良。对含水量大、塑性高的土或强度不足的其他材料如含有大量细粒砂的砂质土掺入石灰、水泥工业废料或其它材料的稳定剂,对土的性质进行改良,达到填土要求。⑶采用不同土质填筑路堤时,采取以下措施:①层次应尽量减少,每一结构层总厚度不小于0.5M,不得混杂乱填,以免形成水囊或滑动面;②透水性差的土填筑在下层时,其表面做成一定的横坡,以保证来自上层透水性填土的水分及时排出;③合理安排不同土质的层位,采用不因潮湿及冰融而变更其体积的优良土填上层,强度较小的应填在下层;④在不同土质填筑的路堤交接处应做成斜面,并将透水性差的土填在斜面的下部。3.3 填土路基压实
路基施工时,应严格按现行《公路路基施工技术规范》要求进行,并应通过试验路段来确定不同机具压实不同填料的最佳含水量、适宜的松铺厚度和相应的碾压遍数、最佳的机械配套和施工组织,还要有一定素质的施工队伍来重视。3.4 特殊地基处理
软土地基具有极大的破坏性,虽然在对其认定上尚无完全一致的结论,但从广义上讲,只要外在荷载在土基上有可能出现有害的过大变形和强度不够等问题时,我们都应该视为软基而认真对待,并进行必要的处理。一般按处理的部位可分为地基处理和路提处理,处理的方法为:
⑴对于路基高度不高,软土层或淤泥层比较薄的地段,采用砂垫层、置换填土、反压护道、抛石挤淤的方法处理,以增强路基。⑵对于排水地基,根据实地情况,采用砂垫层法、袋装沙井法、砂桩、塑料板排水法及置换填土来处理。⑶对于软土地基或湿陷性黄土地区比较复杂的地基情况,采用垫隔土工布、碎石桩、加固土桩及强夯的办法处理。⑷对于软土路提的处理,采用垫隔覆盖土工布、增设土工格室、土工格栅等办法。3.5 完善排水设施
为了保持路基能经常处于干燥、坚固和稳定状态,必将影响路基稳定的地面水予以拦截,并排除到路基范围之外,防止漫流、聚积和下渗。同时,对于影响路基稳定的地下水,应予以截断、疏干、降低水位,并引导到路基范围以外,使全线的沟渠、管道、桥涵构成完整的排水体系。对于黄土地区的排水设施应注意防冲、防渗以及水土保持问题。
⑴在一般路段,路基排水沟渠I包括边沟、截水沟、排水沟,要注意防渗、防冲,采取加固及防止渗漏措施;黄土地区公路边沟以采用浆砌片加固效果较好;截水沟应设在离堑顶边缘以外不少于10M的地方,断面不宜过大,沟底纵坡宜在0.5%-2.0%之间,在填挖交界处引出边沟水时,注意出水口的加固。⑵在垭口、深路堑、高路堤、滑坡、陷穴等地段,可用挖鱼鳞坑、水平沟、种草、植树等方法对坡面径流进行调治与防护;在冲沟头植树,防止冲沟溯源侵蚀,危害路基;布设在沟谷的路线,在沟谷中筑坝淤地,并保护路基坡脚不受水的冲刷破坏;还可做护坡埂、涝池、水窑等。3.6 桥头、涵洞两端及伸缩缝的防治措施
桥头、涵洞两端引起的跳车现象,成为各个公路路线上一个主要克服和攻关项目,要对其彻底进行治理好,要从以下几点着手:
⑴地基加固处理,为消除桥台和台后填方段的差异沉降变形,需对地基进行加固,尤其是特殊路基,如软土地基、湿陷性黄土地基、河流相冲击洪积物地基等需进行特殊处理:软土属高压缩、大变形地基,对该地基首先采用插塑料板、袋装沙井的超载预压等方法进行排水加固,其次根据填方路提的压力计算,采用喷粉桩、挤密庄等进行加固处理;河流冲积物,使长年累月积累下来的,沉积物种类多,要充分分析其成份,做好设计,进行地基渐变加固;湿陷性黄土要做好防排水设计,采用强夯等办法进行加固。⑵桥头设计过渡段,即在一定长度范围内铺设过渡性路面或设置搭板,可以使在柔性结构路段产生的较大沉降通过过渡段至桥涵结构物上,车辆行驶就不至于产生跳车。⑶台背填料的选择,在挖方地段的台背回填部位,因场地特别窄小,可选用当地的石渣、砂砾等优质填料;在高填方的拱涵及涵洞与侧墙的相接部位,尽量选用内摩差角大的填料进行填筑,而且施工是应注意填料土压的平衡,不发生偏移,以免造成工程事故。⑷在靠近构造物背后设置必要的地下排水设施,也可在桥台与填方结合处及过渡段的路面下设置垫层,防止路面下渗水进入填方,对中间为砂砾填料、两侧为土类填料的填方与加固地基的连接处做纵向集水管和横向排水管,以排泄填方与加固地基之间的下渗水。⑸强化施工质量管理,提高桥涵两端路提的施工质量,完善施工工艺、方法和强化管理。为适应桥涵端部而路提施工场地窄小、压实区域形状不规则而工期又紧迫的特点,应使用专用的小型压实机械。3.7 路面基层施工注意
⑴严格按照《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-93)要求进行底基层和基层施工,对于高速公路和一级公路,必须坚持除与土基接触的底基层可以采用路拌法施工以外,其上面的各层均应采用集中场拌和摊铺施工方法,以确保标高、横坡、强度、平整度达到设计要求。当采用摊铺机进行基层施工时,为了消除中间高两侧低的现象,可适当调整摊铺机两侧的横向斜杆,使熨平板呈中间低两头翘状态。⑵加强基层养护,在基层施工完成后,采用不透水薄膜或湿砂进行养护,也可以采用喷洒沥青乳液保护。若无上述条件时,可以用洒水进行养护,并应严格控制行车。若不能封闭交通,应限制重车通行,其车速不应超过30KM/H,同时应注意其他交通设施对基层的损坏。若出现车槽(坑槽)松散,应采用相同材料修补压实,也可用贫混凝土填平振实后,上面摊一层油毛毡再进行路面施工。严禁用松散粒料填补。⑶严格控制基层平整,面层铺筑前用3M直尺对基层进行平整度检测,平整度差且大于8MM的路段应进行整平。面层摊铺前认真清扫基层表面,确保基层表面整洁,没有松散浮料和杂质。如有泥土还应用压力水冲洗干净。如基层表面局部透层沥青或下封层脱落,则应将脱落处基层表面清洗干净后补洒透层沥青或补做下封层。认真抄平放线,确保基层标高和基准线标高准确无误。基层标高超过允许范围时,高处必须铲平,低处可用下面层补平。面层铺筑前受到其他工序污染,如表面滴落水泥成硬渣时,应予及时清除,以确保面层平整度。
3.8 沥青路面机械摊铺工艺及控制
⑴摊铺机基准线的控制,摊铺机在进行自动找平时,需要有一个准确的基准面(线),下面介绍二种确立基准面(线)的方法,使用者可结合路面的结构层次和施工位置进行选定。其基本原则是:当以控制高度为主时,以走钢丝为宜;当控制厚度为主时,则采取浮动基准梁法。一般是底面层用走钢丝,中面层和表面层用浮动基准梁法。
摊铺底面层——基准钢丝绳(走钢丝)法,是在路面两侧安装基准钢丝绳,但注意:支持钢丝绳的支柱钢筋的间距不能过大,一般为5—10M;用两台精密水准仪测量控制钢筋的高程,钢筋宜较设计高程高1—2MM,并保证钢筋的高程在铺筑过程中始终准确;一般使用Φ2MM-Φ3MM的高强度钢绞线,用紧线器拉紧安放在支柱的调整横杆上,每两根钢支柱间钢丝绳的挠度不大于2MM,张紧钢丝绳的拉力一般在800N左右;基准线应尽量靠近熨平板,以减少厚度增量值;为保证连续作业,每侧钢丝绳至沙应具备有三根200-250M长的钢绞线,在未走完本段钢丝之前,下段钢丝已经架设完成。
摊铺中面层和表面层——浮动基准梁法,浮动基准梁用于保持摊铺机前后高差相同,保证摊铺厚度和提高表面平整度,在构造物上另加挂钢丝绳配合进行控制(因构造物上沥青层的厚度与表面层厚度不同),方法是:浮动基准梁的前部由长2-3M的2-4个轮架组成,每个轮架有3-44对小轮,行走在摊铺机前面下承层。浮动基准梁的后部是约0.5MX10M的滑板(俗称滑靴),在摊铺层顶面滑移,为了减少基准误差和自动找平装置的误差,需在进行自动找平装置的安装和调整时注意:横坡传感器听安装误差应小于+0.1%;浮动基准梁的滑动基面应与摊铺基面平行上横坡值相同;随时检查液压系统的工作压力,使其处于正常状态;随时检查摊铺厚度和横坡值是否符合设计值。⑵摊铺机的摊铺进度控制,摊铺机应该匀速,不停顿地连续摊铺,严禁时快时慢。因摊铺速度的变化必然导致摊铺厚度变化。为了保证厚度不变,就要调节厚度调节器以及捣固器和熨平板的激振力与振捣梁行程,但人工调节是凭经调节,在速度变化处会引起摊铺后预压密实度的变化,从而导致最终压实厚度的差异,影响路面平整度。在摊铺过程中,应尽量避免停机,应将每天必须停机中断摊铺点放在构造物一端顶定做收缩缝的位置。在中途万一出现停机,应将摊铺机熨平板锁紧不使下沉;停顿时间在气温10以上时不要超过10MIN。停顿时间超过30MIN或混合料温度低于100时,要按照处理冷接缝的方法重新接缝。⑶摊铺机操作控制措施,选用熟练的摊铺机操作手,并进行上岗前培训;在摊铺过程中,运料车应在摊铺机10-30M处停住,并挂空档,依靠摊铺机推动缓慢前进,并应有专人指挥卸料车进行卸料;确保摊铺机供料系统的工作具有连续性,即保证脚轮(输送轮)内的料位高度稳定、均匀、连续,料位高度保持在中心轴以上叶片的2/3为宜。如中断摊铺时间短,仅受料斗内的混合料已经冷硬,则应先将受料内已冷硬的混合料铲干净,然后重新喂料;派专人负责及时清扫洒落的粒料;摊铺前,熨平板必须清理干净,调整好熨平板的高度和横坡后,预热熨平板。熨平板的预热温度应接近沥青混合料的温度,一般可加热到85-900 3.9 碾压质量控制
沥青混凝土面层的碾压通常分为三个阶段进行,即初压、复压和终压。⑴初压,第一阶段初压习惯上常称作稳压阶段。由于沥青混合料在摊铺机的熨平板前已经初步夯击压实,而且刚摊铺成的混合料的温度较高(常在140左右),因此只要用较小的压实就可以达到较好的稳定压实效果。通常用6-8T的双轮振动压路机以2KM/H左右速度进行碾压2-3遍。碾压机驱动轮在前静压匀速前进,后退时沿前进碾压时的轮迹行驶进行振动碾压。也可以用组合式钢轮—轮胎(四个等间距的宽轮胎)压路机(钢轮接近摊铺机)进行初压。前进时静压匀速碾压,后退时沿前进碾 压时的轮迹行驶并振动碾压。⑵复压,第二阶段复压是主要压实阶段。在此阶段至少要达到规定的压实度,因此,复压应该在较高温度下并紧跟在初压后面进行。复压期间的温度不应低于100-1100,通常用双轮振动压路机(用振动压实)或重型静力双轮压路机和16T以上的轮胎压路机同进先后进行碾压,也可以用组合式钢-轮胎压路机与振动压路机和轮胎压路机一起进行碾压。碾压遍数参照铺筑试验段时所得的碾压遍数确定,通常不少于8遍,碾压方式与初压相同。⑶终压,第三阶段终压是消除缺陷和保证面层有较好平整度的最后一步。由于终压要消除复压过程中表面遗留的不平整,因此,沥青混合料也需要有较高的温度。终压常使用静力双轮压路机并应紧接在复压后进行。终压结束时的温度不应低于沥青面层施工规范中规定的70,应尽可能在较高温度下结束终压。在施工现场,组织得好的碾压应是初压、复压和终压的压路机各在相互衔接的小段上碾压并随摊铺速度依次向前推进。当然,实际碾压过程中压路机会超过复压与初压和终压复压的分界线;为使压路机驾驶员容易辨明自己应该碾压的路段,可用彩旗或其他标记物放在初压与复压和复压与终压的分界线上,并根据沥青混合料的温度和碾压遍数移动这此标记物,指挥驾驶员及时进入下一小段进行碾压。⑷为保证各阶段的碾压作业始终在混合料处于稳定的状态下进行,碾压作业应按下述规则进行:由下而上(沿纵坡和横坡);先静压后振动碾压;初压和终压使用双轮压路机,初压可使用组合式钢轮-轮胎压路机,复压使用振动压路机和轮胎压路机;碾 压时驱动轮在前,从动轮在后;后退时沿前进碾压的轮迹行驶;压路机的碾压作业长度应与摊铺机的摊铺速度相平衡,随摊铺机向前推进;压路机折回去 在同一断面上,而是呈阶梯形;当天碾压完成尚未冷却的沥青混凝土层面上不应停放一切施工设备(包括临时停放压路机),以免产生形变;压实成型的沥青面层完全冷却后才能开放交通。⑸横向接缝的碾压,横向接缝的碾压是工序中重要一环。碾压时,应先用双轮压路机进行横向(即垂直于路面中心线)碾压,需要时,摊铺层的外侧应放置供压路机行驶的垫木。碾压时压路机应主要位于已压实的混合料层上,伸入新铺混合料的宽度不超过20CM。接着每碾压一遍向新铺混合料移动约20CM,直到压路机全部在新铺面层上碾压为止。然后进行正常的纵向碾压。在相邻摊铺层已经成型必须施做冷纵向接缝时,可先用钢轮压路机沿纵横碾压一遍,在新铺层上的碾压宽度为15-20CM,然后再沿横向接缝进行横向碾压。横向碾压结束后进行正常的纵向碾压。⑹纵向接缝的碾压,纵向接缝的碾压,压路机先在已压实路面上行走,同时碾压新铺混合料10-15CM,然后碾压新铺混合料,同时跨过已压实路面10-15CM,将接缝碾压密实。3.10 接缝处理对策
⑴纵向接缝,两条摊铺带相接处,必须有一部分搭接,才能保证该处与其他部分具有相同的厚度。搭接的宽度应前后一致。搭接施工有冷接茬和热接茬两种。冷接茬在施工是指新摊铺层与经过压实后的已铺层进行搭势头。半幅施工不能采用热接缝时宜加设档板或采用切刀切齐。铺另半幅前必须将缝边缘清扫干净,并涂洒少量粘层沥表。摊铺时应重叠在已铺层5-10CM,摊铺后用人工将摊铺在前半幅上面的混合料铲走,然后进行碾压。应注意新摊铺带必须与前一条摊铺带动的松铺厚度要同。热接在施工一般是在使用两台以上摊铺机梯队作业时采用的。此时两条毗邻摊铺带的混合料都还处于压实前的热状态,所以纵向接茬易于处理,且连接强度较好。施工时应将已铺混合料部分留下10-20CM宽,暂不碾压,作为后摊铺部分的高程基准面,待后摊铺部分完成后,一起跨缝碾压。不管采用冷接法或热接法,摊铺带的边缘都必须齐整,这就要求机械在直线上或弯道上行驶始终保持正确位置。为此,可沿摊铺带一侧敷设一根导向线,并在机械上安置一根带链条的悬杆,驾驶员只要注视所悬链条对准导向线行驶即可。⑵横向接缝,相邻两幅及上下层的横向接缝均应错位1M以上。横向接缝有斜接缝和平接缝两种。高速公路、一级公路的中、下层的横向接缝可采用斜接缝,在上面层应采用垂直的平接缝,其他等级颂路的各层均可采用斜接缝。铺筑接缝时,可以已压实部分上面铺一些热混合料使之预热软化,以加强新旧混合料的粘结。但在开始碾压前应将预热用的混合料铲除。
斜接缝的搭接长度与层厚有关,一般为0.4-0.8M。搭接处应清扫干净并洒粘层油。当搭接处混合料中的粗集料颗粒超过压实层厚时应予剔除,并补上细除。斜接缝应充分压实并搭接平整。
平接缝应做到紧密粘结、充分压实、连接平顺,施工可采用下列方法: ①在施工结束时,摊铺机在接近端部前约1M处将熨平板稍抬起驶离现场,用人工将端部混合料铲齐后再予碾压,然后用3M直尺检查平整度,趁混合料尚未冷透时垂直刨除端部层厚不足的部分,使下次施工时直角连接。②在预定的摊铺段的未端先撒一薄层砂带,摊铺混合料后摊铺层上挖一道缝隙,缝隙位于撒砂的交界处,在缝中嵌入一块与压实层厚等厚的木板或型钢,待压实后铲除撒砂的部分,扫尽砂子,撤去木板或型钢,在端部洒粘层沥青接着摊铺。③在预定的摊铺段未端先铺上一层麻袋或牛皮纸,摊铺碾压成斜坡,下次施工时将铺麻袋或牛皮纸的部分用人工刨除,在端部沾层沥青接着摊铺。④在以预定摊铺段的末端先撒一薄层砂带,再摊铺混合料,待混休整 料稍冷却后用切割机将撒砂的部分要切割整齐后取走,再干拖布吸走多余的冷却水,待无全干燥后在端部洒粘层沥青接着摊铺,不得在接头有水或潮湿的情况下铺混合料。对于横向接缝,应于接缝处起继续摊铺混合料前,用3M直尺检查已铺路面端部平整度,不符合要求时应予清除。在摊铺新混合料时应调整好预留高度,接缝摊铺层施工结束后再用3M直尺检查平整度,当有不符合要求者应趁混合料尚未冷却时立即处理,以保证横向接缝处的路面平整度。4 结束语
路面平整度要达到行车舒适这一要求,要从路基施工准备阶段就开始重视,所有参加公路建设工程的施工单位,都有义不容辞的责任,都必须强化施工管理,完善施工工艺和施工方法,提高施工质量,才能从源头上、根本上解决问题,社会效益和社会质量得到保证。参考文献:
1.《路面工程》1989.12 人民交通出版社 2.《路基工程》
3.《公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全》1999.7 长春出版社
第三篇:毕业论文-浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
毕业论文
论文题目:浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
内容摘要
混凝土的抗压强度高,但抗拉强度很低,在桥梁这样的大型建筑物中,混凝土产生裂缝是不可避免的。裂缝是钢筋混凝土桥梁的重大病害之一,从桥梁的养护管理角度出发,必须认真分析其产生的原因,从设计、施工、养护各环节入手,尽量改善裂缝,减轻桥梁病害。本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类,分析了混凝土桥梁裂缝的成因,提出了相应的措施,供大家参考。
关 键 词:桥梁;裂缝;分类;成因;措施
I
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
目 录
内容摘要...........................................................................................................................I 引言..................................................................................................................................1 1 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因........................................................................2
1.1荷载引起的裂缝.................................................................................................2 1.2 温度变化引起的裂缝........................................................................................2 1.3收缩裂缝.............................................................................................................3 1.4 地基变形裂缝....................................................................................................3 1.5钢筋锈蚀裂缝.....................................................................................................3 1.6冻胀裂缝.............................................................................................................4 1.7施工裂缝.............................................................................................................4 1.8施工工艺质量引起的裂缝.................................................................................4 2 混凝土桥梁裂缝的控制措施....................................................................................6 2.1控制混凝土温度.................................................................................................6 2.2增配构造钢筋.....................................................................................................6 2.3合理选择混凝土配合比.....................................................................................6 2.4现场操作方面.....................................................................................................7 3 混凝土桥梁裂缝的处理措施....................................................................................8
3.1表面处理法.........................................................................................................8 3.2 灌浆、嵌逢封堵法............................................................................................8 3.3结构加固法.........................................................................................................8 3.4混凝土置换法.....................................................................................................8 结束语..............................................................................................................................9 参考文献........................................................................................................................10
II
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
引 言
混凝土最主要的缺点是抗拉强度差,容易开裂。近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。但混凝土桥梁的开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着桥梁工程技术人员。随着我国公路建设发展速度的加快,新建桥梁工程越来越多,在桥梁建造和使用过程中,因混凝土出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的事件屡见不鲜,可见在桥梁工程建设中对混凝土裂缝的防治和处理工作是何等重要!如果在设计和施工中采取一定的措施,很多裂缝是可以克服和控制的。为了加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文浅谈了混凝土桥梁裂缝的种类、产生原因作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行性办法,达到防范于未然的作用。
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因
实际上,混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多,有时多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:
1.1 荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有间接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指外荷载引起的次应力产生的裂缝。
混凝土桥梁的荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同特点,其分布规律是沿主拉应力方向开展,其走向与主拉应力方向垂直。荷载裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。如受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,即表明混凝土桥梁达到承载力极限,其原因多是截面尺寸偏小。根据混凝土桥梁结构的不同受力方式,产生的裂缝特征主要有中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切和局部受压。
1.2 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,温度应力能够达到以至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有:年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。
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-78度以下)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峻,成龄后混凝土强度丧失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。
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,浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
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入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。
1.3 收缩裂缝
在混凝土桥梁工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。
研究表明,影响混凝土桥梁收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量、骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。
1.4 地基变形裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:地质勘察精度不够、试验资料不准、地基地质差异太大、结构荷载差异太大、结构基础类型差别大、分期建筑的基础、地基冻胀、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能形成不均匀沉降。
对于拱桥等产生水平推力的结构物,对地质情况掌握不够、设想不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。
1.5 钢筋锈蚀裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不够,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋擒向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
1.6 冻胀裂缝
大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水因结冰使其体积增大9%,使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≤ 一78cc)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,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%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施,也可能发生混凝土沿管道方向的冻胀裂缝。
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入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化
1.7 施工裂缝
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。如水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加剂等。
1.8 施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制造、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生擒向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
1、混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
2、混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。
3、混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不脚,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,既塑性收缩裂缝。
4、混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
5、混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的 收缩裂缝。
6、混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。
7、混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。
8、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果形成混凝土强度不脚和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 混凝土桥梁裂缝的控制措施
2.1 控制混凝土温度
⑴采用改善骨料级配同,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
⑵拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;⑶热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;
⑷在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;
⑸规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
⑹施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。
2.2 增配构造钢筋
对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(¢8-¢14)、小间距布置(@10cm-@15cm),全截面构造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。
加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低,只是对一般钢筋混凝土有影响。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋和直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
2.3 合理选择混凝土配合比
在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对桥梁结构抗裂性能的影响。在施工中,施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性,而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。
⑴ 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
⑵ 选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
⑶ 积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 五、六大组分,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
⑷ 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
⑸ 配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
2.4 施工过程中的控制措施
混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。
⑴ 浇捣现场工作:浇捣棒要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
⑵ 混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14~28d。
⑶ 混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
⑷ 避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
⑸ 对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
⑹ 夏季应注意混凝土的浇灌温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施 混凝土桥梁裂缝的处理措施
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。
3.1 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
3.2 灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3.3 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
3.4 混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
结 论
由上述可知,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,一座桥梁从建成到使用,牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础。总之,要减少桥梁裂缝,首先应从设计入手,然后抓好施工中的每一道工序的质量,并对混凝土材料及外部环境多做调查、研究与实验,把裂缝的危害降低到最低程度。
浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施
参考文献
[1] 高明昌.浅析混凝土桥梁裂缝产生的原因及预防措施[J].山西建筑,2008,34(21):317-317.
[2] 王梦福.浅析混凝土桥梁裂缝的成因及解决办法[J].建筑与工程.2007 [3] 刘国平.有关钢筋混凝土桥梁裂缝的分析.2009 [4] 邱宏逵.裂缝原因产生浅析[J].工程技术.2007
第四篇:徐新 桥梁混凝土裂缝产生的原因和处理措施
毕 业 论 文
论文题目: 桥梁混凝土裂缝产生的原因和处理措施
系 部:
公 路 工 程 系
专业名称:
道路桥梁工程技术 班 级: 08213 学 号: 24
姓 名:
徐 新
指导教师:
李 永 成
完成时间: 2011 年 5 月 12 日
目 录
前言..............................................................1 1 桥梁混凝土裂缝产生的原因........................................1 1.1 荷载引起的裂缝.............................................1 1.1.1直接应力裂缝..........................................1 1.1.2 次应力裂缝...........................................2 1.2 收缩引起的裂缝.............................................2 1.2.1 塑性收缩.............................................2 1.3 地基变形引起的裂缝.........................................3 1.4 原材料质量引起的裂缝.......................................4 1.5 温度变化引起的裂缝.........................................4 2 预防裂缝的措施..................................................5 2.1 干缩裂缝的预防.............................................5 2.2 塑性收缩裂缝的预防.........................................5 2.3 沉陷裂缝的预防.............................................6 2.4 温度裂缝的预防措施.........................................6 3 裂缝的处理措施..................................................7 3.1 墩、柱侧面裂缝.............................................7 3.2 梁板及桥面铺装出现的裂缝...................................7 3.3 其他特殊裂缝...............................................8 结束语............................................................8 参 考 文 献.......................................................8 译文..............................................................9 1
桥梁混凝土裂缝产生的原因
和处理措施
摘要:在桥梁建设使用过程中,因出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的现象也屡见不鲜。本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类,从荷载、温度变化、地基变形等5个方面介绍了混凝土裂缝的成因,提出了相应的预防措施,同时给出了一些裂缝处理方法。关键词:桥梁混凝土裂缝、原因、措施
前言
随着我国交通基础建设的高速发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。在桥梁建造和使用的过程中,由于混凝土裂缝而影响工程质量甚至造成坍塌事故的案例屡见不鲜。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,严重影响了桥梁的使用性能,也经常困扰着桥梁工程技术人员。要想控制桥梁混凝土裂缝的产生,提高工程质量,就必须了解其成因。下面本文就对桥梁裂缝的产生原因做一分析,并提出一些对裂缝的预防措施和处理方法。桥梁混凝土裂缝产生的原因
1.1 荷载引起的裂缝
荷载引起的裂缝可以分为直接应力裂缝和次应力裂缝。
1.1.1直接应力裂缝
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:(1)设计计算阶段的结构设计不合理,受力假设与实际受力不符,安全系数不够,不考虑施工的可能性,构造处理不当。
(2)施工阶段中不加限制的堆放施工机具、材料;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等。
(3)使用阶段时超出设计荷载的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生地震、爆炸等。
1.1.2 次应力裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生的裂缝,其产生的原因可归纳为一下几个方面:
(1)在设计荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时消减该处断面尺寸的办法设计铰,理论算该处不会存在弯矩,但实际该铰仍然能够抗弯,以致出现裂缝而导致钢筋锈蚀。
(2)桥梁结构中经常需要凿槽、升洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖空后,力流将产生绕射现象,在空洞附近密集,产生巨大的集中应力。在长跨预应力连续梁中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截面处容易出现裂缝。
实际工程中次应力是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属于张拉、劈裂、剪切性质。在设计上,应尽量避免结构突变(或截面突变),当不能同时避免时,应作局部处理,如做成圆角或倒角,同时加强构造配筋,转角处配置斜向钢筋,对于较大空洞有条件时可以在周边设置护边角钢。
1.2 收缩引起的裂缝
1.2.1 塑性收缩
混凝土浇筑后4h~5h左右,水泥水化反应剧烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,而此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝,在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
(1)干缩:混凝土结硬以后,随着表面水分逐渐蒸发,温度逐渐降低,混凝土体积减小,称为干缩。因混凝土表面水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩快,内部收缩慢的不均匀收缩,导致混凝土表面承受拉力,产生收缩裂缝。
(2)自生收缩:混凝土在硬化工程中,水泥和水发生水化反应,这种收缩与外界温度无关,并可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰混凝土)。
(3)碳化收缩:大气中的二氧化碳和水泥中的水化物发生化学反应引起的收缩变形。
1.3 地基变形引起的裂缝
(1)地质勘探精度不够、试验资料不准。勘察报告不能充分反映实际地质情况是造成地基不均匀沉降的主要原因。
(2)地基地质差异太大。
(3)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的情况下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降。
(4)结构基础类型差别大。同一联桥梁中混合使用不同基础,如扩大基础和桩基础,或虽采用同一种基础,但是基底标高差异太大,也可能引起地基不均匀沉降。
(5)分期建造的基础。在原有的桥梁附近新建桥梁时,如分期修建的高速公路左右半幅桥梁,新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结,均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。
(6)地基冻胀。
(7)桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降。
(8)桥梁建成以后,原有地基条件变化。大多数天然地基和人工地基浸水后,尤其是素填土、黄土、膨胀土等特殊地基土、土体强度遇水下降,压缩变形加大。
1.4 原材料质量引起的裂缝
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌合用水及外加剂等组成,配置混凝土时所采用的材料不合格,可能导致结构出现裂缝。
(1)水泥质量不合格、受潮或过期会造成混凝土强度不够,并导致混凝土开裂。
(2)砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土强度和抗渗性,还会是混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂石颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱—骨料反应,骨料中含有的活性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会产生膨胀的胶质,吸水后体积变大,造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。
(3)拌合用水及外加剂 拌合用水或外加剂中氯化物等杂志含量较高时对钢筋锈蚀有较大的影响。采用海水或碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,都可能对碱—骨料反应有影响。
(4)用于结构的钢筋已经锈蚀 植入结构体中的钢筋已经有锈斑或锈蚀,造成钢筋表面氧化膜破坏,在保护层厚度不足的情况下,空气侵入到混凝土内部,钢筋中的铁离子与侵入到砼中的氧气和水发生反应,其锈蚀物体积比原来增长越2~4倍,从而使周围砼产生膨胀应力,导致保护层开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗透到砼表面。
1.5 温度变化引起的裂缝
(1)年温差 由于四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移、设置柔性墩等构造措施来调节,只有结构位移受到限制时才会引起温度裂缝的产生,例如拱桥、刚架桥等。
(2)日照桥面板、主梁或桥墩侧面受到太阳暴晒后,温度明显高于其他部位,温度梯度呈非线性分布。由于受到自身约束作用,导致局部拉应力过大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
(3)骤然降温 突降大雨、预冷空气侵袭、日落等可导致外表面温度突然
下降,但结构内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹模不考虑折减。
(4)水化热 出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2m)浇筑之后由于水泥水化放热,导致内部温度很高,内外温度差太大,导致表面出现裂缝。
(5)蒸汽养护或冬季施工施工措施不当,砼骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
(6)预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。
小结:水泥混凝土裂缝产生的原因当然远不止这些,在这里就不一一赘述了。下面我们根据以上原因给出相应的裂缝预防措施和处理方法。预防裂缝的措施
2.1 干缩裂缝的预防
(1)选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。
(2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。
(3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。
(4)加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
(5)严格按照设计要求在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.2 塑性收缩裂缝的预防
(1)选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。
(2)严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。
(3)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。
(4)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。
(5)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
2.3 沉陷裂缝的预防
(1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。(2)保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。(3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。
(4)模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。(5)在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
2.4 温度裂缝的预防措施
(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。(2)减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
(4)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。
(6)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
(7)高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。
(8)大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。
(9)在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土 的内外温差。
(10)加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。(11)预留温度收缩缝。
(12)减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。
(13)加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
(14)混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。裂缝的处理措施
一般性表面细小裂缝,可将裂缝部位清洗干净,干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭;裂缝较大时,可将裂缝凿成八字形凹槽、洗净湿润,刷一层水泥浆,用1:2水泥砂浆分层压实抹光后用环氧胶泥嵌补。
3.1 墩、柱侧面裂缝
墩、柱侧面裂缝一般发生在距顶面50cm的范围内,当裂缝未形成环状时,可用环氧树脂进行灌注来封闭裂缝;当裂缝形成环状裂缝,且深度达到箍筋或超过箍筋时,应将裂缝以上部分凿除重新浇筑;当裂缝深度未达到箍筋位置时,可用环氧树脂进行灌注封闭裂缝。
3.2 梁板及桥面铺装出现的裂缝
对于梁、板上表面出现的收缩裂缝,一般均较细,由于梁、板上还有一层混凝土桥面铺装,可不进行处理。对于水泥混凝土桥而铺装上出现的裂缝无需处理,原因是现行设计均在水泥混凝土铺装上加铺沥青混凝土。而在铺沥青混 7
凝土之前通常要做防水层或喷洒粘层油,这此措施能够将裂缝封堵住,起到很好的防水作用。
对于梁板侧而出现的裂缝,可以采用“壁可法”(该法是利用注入器橡胶管的压力300KN/㎡,保持低压持续灌注。通过橡胶管的收缝自动完成注浆。该法可灌注的最小裂缝宽度为0.02 mm)灌注来封闭裂缝,以防止雨水渗入腐蚀钢筋及发生碱骨料反应而降低桥梁的承载能力。
3.3 其他特殊裂缝
(1)拆模后发现的裂缝,一般性表面细小裂缝,可将裂缝部位清洗干净,干燥后用环氧浆液灌缝或表面涂刷封闭;裂缝较大时,可将裂缝凿成八字形凹槽、洗净湿润,刷一层水泥浆,用1:2水泥砂浆分层压实抹光后用环氧胶泥嵌补。
(2)对影响结构整体,防水防渗要求的结构裂缝,应根据裂缝宽度、深度情况,采用水泥压力灌浆、化学灌浆的方法修补,或表面封闭与注浆同时使用;明显降低结构刚度,承载力和严重裂缝,应根据情况,采用预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍或结构胶粘贴剂贴钢板加固等方法。
结束语
钢筋混凝土构造物裂缝往往造成许多困扰,轻则影响结构物外观,重则危及构造物安全。文中分析了产生裂缝的多方面原因,实际存在的原因当然不止这些。因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证桥梁结构安全耐用的前提和基础。另外,在运营管理过程中,进一步加强巡查和管理,及时发现和处理问题,也是相当重要的环节。
参 考 文 献
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CONTENTS
Introduction 1 Cracks in Concrete Bridge 1 Loading induced crack 1.1 1 1.1.1 Direct stress fracture 1 2 secondary stress crack 1.1.2 2 1.2 cracks caused by shrinkage 1.2.1 Plastic Shrinkage 2
Cracks caused by foundation deformation 1.3 3 1.4 The quality of raw materials caused by cracks 4 Cracks caused by temperature changes 1.5 4 Preventive measures 2 5 crack 2.1 Shrinkage Cracks 5
Prevention of plastic shrinkage cracks 2.2 5 2.3 Settlement Cracks 6
2.4 6 preventive measures temperature cracks Treatment measures 3 7 Crack 3.1 pier, column 7, the side cracks 3.2 Beam and Deck 7 cracks appear 3.3 Other special crack 8 Conclusion 8 8 References
Causes of cracks in concrete bridge And treatment measures
Abstract: The use of the bridge construction process, due to cracks and even affect the quality of the project led to bridge collapse phenomenon is also not uncommon.This paper describes the types of cracks in concrete bridge, from the load, temperature changes, ground deformation 5 introduces the causes of concrete cracks, the corresponding preventive measures, and gives some
crack approach.Keywords: bridge concrete cracks, causes, measures Preface
With China's rapid development of transport infrastructure, built around a large number of concrete bridges.The bridge construction and use of the process, the concrete cracks caused by affecting the quality of the project or even collapse is not uncommon.Concrete cracking can be said to be “regular onset” and “frequently-occurring disease,” a serious impact on the bridge performance, and often troubled bridge engineering and technical personnel.To control the bridge concrete cracks, improve project quality, we must understand its causes.The following article on the causes of cracks in the bridge do an analysis and some of the cracks in the preventive measures and treatment.Bridge Concrete Cracks Loading induced crack 1.1
Load induced cracks can be divided into direct and secondary stress fracture stress fracture.1.1.1 Direct stress fracture
Direct stress fracture is caused by direct external load stress cracks.Cracks are:
(1)design phase of design and calculation of unreasonable force Shouli Bu Fu assumptions and the actual safety factor is not enough, does not consider the possibility of construction, construction handled properly.(2)the construction phase of unrestricted stacked construction machinery, materials;free to stand up, lifting, transportation, installation;do not follow the construction design drawings, construction sequence and other unauthorized changes to the structure.(3)the use of load beyond the design stage of heavy vehicles crossing the bridge;by vehicles, ships of contact, impact;earthquakes, explosions and so on.1.1.2 secondary stress fracture
Secondary stress fracture is caused by the external load secondary stress cracks, the causes can be summarized as following aspects:
(1)the design loads, the structure of the actual working conditions differ with the conventional calculations, or calculations do not take into account, which in some parts of the structure caused by the secondary stress lead to cracking.For example, two-hinged arch bridge design layout often use “X”-shaped bar, where the section size at the same time reducing design hinge approach, theoretical calculation moment there does not exist, but the actual bending of the hinges still, resulting in cracks and lead to reinforcement corrosion.(2)bridge structures often need to gouges or holes, set the bracket so difficult in the conventional calculation for an accurate simulation of schema, the general rule of thumb to set the reinforced.The results show that hollowing out the force components, the power flow will produce diffraction phenomenon in the vicinity of hole density, resulting in huge concentration of
stress.In the long-span prestressed concrete continuous, often in a cross-section of internal forces according to need to cut the steel beams, set the anchor head, and in the anchoring section can often be seen near the crack.Therefore, in the corner of these structures or structural mutations at the shape, the reinforced section was prone to cracks.The secondary stress of the actual project is to produce the most common cause of fracture load.Times are mostly tensile stress cracks, splitting, shear properties.In the design, structural breaks should be avoided(or section mutant), when can not be avoided, should be handled locally, such as made of rounded or chamfered, while strengthening the structural reinforcement, diagonal corner reinforcement configuration, for more large hole in the surrounding conditions can be set to protect edge angle.1.2 contraction cracks 1.2.1 Plastic Shrinkage
4h ~ 5h after pouring concrete around the cement hydration reaction of intense molecular chain gradually formed, there bleeding and rapid evaporation of moisture, concrete shrinkage water loss, and aggregate sinking due to weight, but this time has not yet hardened concrete, known as plasticity contraction.In the aggregate, if the process of being reinforced sink blocked, then the direction of the formation of cracks along the reinforcement in the vertical component, such as T at the variable section beam, box girder webs and roof junction, due to pragmatic and uneven hardening will occur before the surface The cracks along the web direction.(1)Shrinkage: Concrete Results hard then, as the gradual evaporation of surface water temperature decreased gradually reduce the volume of concrete, known as shrinkage.Water loss due to the concrete surface faster, the internal loss of slow, resulting in rapid contraction of the surface, uneven contraction of the internal contraction of slow, leading to the concrete surface under tension, resulting in shrinkage cracks.(2)autogenous shrinkage: the hardening of concrete engineering, cement and water, hydration occurs, this contraction has nothing to do with the outside temperature, and can be positive(ie, contraction, such as ordinary portland cement concrete), it can be negative(ie expansion, such as slag cement concrete and fly ash concrete.)
(3)carbonation shrinkage: the atmosphere of carbon dioxide and cement hydrates in the chemical reaction caused by shrinkage.Cracks caused by foundation deformation 1.3
(1)lack of precision of geological exploration, test data are not allowed.Investigation report does not adequately reflect the actual geological conditions are the main reasons causing uneven settlement of foundation.(2)are too different geological foundation.(3)structural loads are too different.More consistent in the case of geological conditions, each part of the foundation loads are too different, there is likely to cause differential settlement.(4)Structural basis of type big difference.Bridge in the same mix together
different bases, such as the expansion base and foundation, or while using the same basis, but differences in substrate elevation is too large may also cause uneven settlement of foundation.(5)the construction of the foundation stage.Near the new bridge in the original bridge, such as stage construction of the highway about half frame bridge, new bridge based on processing load or caused by soil re-consolidation of the existing bridge foundation are likely to lead to a greater settlement.(6)foundation frost heaving.(7)bridge placed on the basis of landslides, cave or other adverse geological active fault may cause differential settlement.(8)bridges are completed, the original foundation changes.Most of the natural ground and artificial ground after immersion in water, especially in plain fill, loess, expansive soil, and other special soil, soil strength decreased with water, deformation increased.1.4 The quality of raw materials caused by cracks
Concrete mainly by the cement, sand, aggregate, mixing water and additives and other components, configuration, materials used in concrete when the failure may result in structural cracks.(1)substandard quality of cement, damp or expired will cause concrete strength is not enough, and lead to concrete cracking.(2)exceeds the aggregate amount of mud, not only reduces the strength and impermeability of concrete, but also the concrete resulting in irregular mesh dry cracks.Difference between the grading of sand and gravel, or sand particles too small, concrete mixing this material often causes cracks in the side.Alkaliaggregate reaction affected.(4)has been used for the reinforcement corrosion of steel bars embedded in the structure has rust spots or corrosion, resulting in damage to the steel surface oxide film, in the case of insufficient thickness of protective layer, the air intrusion into the concrete inside the iron bar and the intrusion into the concrete in the reaction of oxygen and water, the corrosion properties than the original volume growth of 2 to 4 times more, so that the concrete around the expansion stress generated, leading to protective layer cracking, peeling, cracks along the longitudinal steel, and rust penetrate into the concrete surface.Cracks caused by temperature changes of 1.5
(1)the temperature in temperature due to changing seasons, but the change
is relatively slow, on bridge structure is mainly caused vertical displacement of the bridge, usually through the bridge deck expansion joints, bearing displacement, set flexible measures to regulate piers and other structures, Only limited structural displacement only when the cracks caused by temperature, such as bridge, just bridging.(2)sun decks, the main beam or pier side by sun exposure, the temperature was higher than other parts of the distribution of the temperature gradient is nonlinear.Due to its own restraints, resulting in excessive local tensile stress, cracks.The following is a sudden drop in sunshine and temperatures cause cracks in the structure of the most common cause.(3)The sudden drop in dump heavy rain, pre-invasion of cold air, the outer surface of the sun and so can lead to a sudden drop in temperature, but the relatively slow temperature changes within the structure resulting from the temperature gradient.Sunshine and the sudden drop in temperature when the internal force calculation can be real bridge design specifications or reference data, without considering the reduction of concrete elastic modulus.(4)heat of hydration in the construction process, mass concrete(thickness of more than 2m)after pouring the cement hydration heat, causing the internal temperature is high, both inside and outside temperature difference is too large, resulting in surface cracks.(5)Construction of steam curing or inappropriate measures winter construction, concrete cold and heat, the temperature inside and outside the uneven, prone to cracks.(6)pre-T beams installed between the diaphragm, bearing embedded steel plate welded with leveling, if welded properly, iron burns near the concrete easier to crack.Summary: Cracks in concrete of course, far more than these, not one by one go into details here.According to the above reasons we have given below the corresponding fracture prevention measures and treatment.2 measures to prevent fractures 2.1 Prevention of shrinkage cracks
(1)use a smaller contraction of cement, commonly used in low-heat cement and fly ash cement, reducing the amount of cement.(2)shrinkage of concrete influenced by the water-cement ratio, the greater the water-cement ratio, the greater the shrinkage, so the concrete mix design should try to control the selection of water-cement ratio, while adding the appropriate reduction agent.(3)strictly control the concrete mixing and construction in the mix, the water consumption of concrete mix design must not be greater than the given amount of water.(4)to strengthen the early curing of concrete and appropriate to extend the concrete curing time.Winter construction thermal insulation of concrete cover to be extended time and brushing curing agent curing.(5)in strict accordance with the design requirements set in the proper concrete contraction joint.2.2 Prevention of plastic shrinkage cracks
(1)selection of high early strength and shrinkage value is small or ordinary Portland cement.(2)strictly control the water-cement ratio, adding superplasticizer to increase slump and workability of concrete, reduce the amount of cement and water.(3)Prior to pouring concrete, water will be evenly wet the grass roots and templates.(4)timely coverage of plastic film or damp straw, hemp and other films to keep wet concrete surface before the final setting, or curing agent in the sprayed concrete surface for conservation.(5)at high temperatures and windy weather to set the sun and wind facilities, and timely maintenance.2.3 Subsidence Cracks
(1)of the soft soil, filling the upper structure of the foundation necessary before construction compaction and reinforcement.(2)ensure that the template has sufficient strength and stiffness, and the solid support, and to the foundation in good condition.(3)to prevent the process of concrete pouring foundations were immersed in water.(4)the time the template is not removed too early, and pay attention to the order form removal.(5)puts up a template in the permafrost to take some time to pay attention to preventive measures.2.4 The preventive measures temperature cracks
(1)try to use low heat or in the hot cement, such as slag cement, fly ash and cement.(2)reduce the amount of cement, will try to control the amount of cement in the 450kg/m3 below.(3)reduce the water-cement ratio, the general control of the concrete water-cement ratio of 0.6 or less.(4)to improve the aggregate gradation, fly ash or high water reducing agent to reduce the amount of cement to reduce heat of hydration.(5)to improve the concrete mixing process, in the traditional three-technology based on cold air cooling with the second new technology, reduce the temperature of the concrete pouring.(6)in concrete by adding a certain amount of water, plasticizer, such as the role of retarding admixture to improve the flow of fresh concrete, water retention, reduce heat of hydration, thermal spike delay the emergence of time.(7)can be used when pouring the hot season erection of sun visor and other auxiliary measures to control the concrete temperature rise, reducing the temperature of pouring concrete.(8)the temperature of mass concrete structure size-related stress, the larger the size of concrete structure, the greater the thermal stress, so to arrange the construction process, hierarchical, block casting, to facilitate cooling, reducing
the constraints.(9)set in mass concrete internal cooling pipes, through water or air cooling, reducing the temperature difference between inside and outside the concrete.(10)to strengthen concrete temperature monitoring, timely cooling, protective measures.(11)reserved for temperature contraction joints.(12)reduce constraints, before pouring concrete in the basement and the old concrete should be laid on the sand cushion of about 5mm or use of asphalt and other materials brushing.(13)to strengthen the concrete curing, concrete pouring, the timely use of wet straw mat, linen strips, cover, and pay attention to watering conservation, appropriate to extend the curing time, ensure the concrete surface of the slow cooling.In the cold season, the concrete surface insulation measures should be set to prevent the cold wave attack.(14)of reinforced concrete in the configuration or the incorporation of a small amount of fiber to concrete crack control the temperature within a certain range.measures to deal with crack
General surface of small cracks, crack area can be cleaned, dried epoxy grout pouring or brushing the surface closed;crack is large, can be eight-shaped crack hewn groove, wet wash, brush a layer of cement pulp, layered with a 1:2 cement mortar trowel compacted clay embedded with epoxy after the meeting.3.1 pier, column side of the crack
Pier, column side of the crack generally occurs in the range of 50cm from the top, when the crack does not form a ring, can be used to close the cracks in epoxy resin infusion;When cracks form a ring cracks, and the depth of stirrups or more stirrups when the crack should be chiseled above the part of the re-casting;when the crack depth does not meet the stirrup position, can be used by pouring epoxy sealed cracks.3.2 Deck Slab and cracks appear
For the beam, the shrinkage cracks in the surface of the board, are generally smaller, due to beam, plate a layer of concrete pavement, do not be processed.Cement concrete pavement for the bridge and the cracks appear without treatment, because the current design are in the cement concrete pavement overlay on asphalt concrete.In the shop is usually done before the asphalt concrete or spray adhesive layer, waterproof layer of oil, which measures the ability to crack the sealed block, play a good waterproof.For the slab cracks in the side and there can be a “wall to Law”(the Act is the use of rubber tubing injector pressure 300KN / ㎡, maintain low pressure infusion.Through the rubber tube closed automatically grouting joints.This method can be The minimum crack width perfusion 0.02 mm)infusion to close the cracks to prevent water infiltration and corrosion of reinforced alkali-aggregate reaction and reduce the occurrence of the carrying capacity of the bridge.3.3 Other special crack
(1)found that the cracks form removal and general surface, small cracks, fracture site can be cleaned, dried epoxy grout pouring or brushing the surface closed;crack is large, may be hewn figure eight concave fracture tank, wet wash, brush a layer of cement, with cement mortar 1:2 layer after compaction trowel mortar embedded with epoxy fill.(2)of the whole structure, the structural requirements of water seepage cracks, should be based on crack width and depth of the situation, the use of cement pressure grouting, chemical grouting method of repair, or surface sealing and grouting the same time;significantly lower structural stiffness, load force and serious cracks, should be under the circumstances, the use of reinforced or prestressed reinforced concrete encircling, steel hoop or structural adhesive patch affixed to steel reinforcement and other methods.Conclusion
Cracks in reinforced concrete structures is often caused many problems, ranging from the appearance of structures, while in endangering the safety structures.This paper analyzes the cracks in a number of reasons, the actual reason, of course there's more.Thus, in strict accordance with the relevant national standards, technical standards for design, construction and supervision is to ensure safe and durable bridge structure and foundation of the premise.In addition, operation and management process, to further strengthen the inspection and management, detect and deal with the problem, are very important aspects.References
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第五篇:水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施
水泥混凝土路面表面裂缝产生的原因及处理措施
水泥混凝土路面是一种刚度大、扩散荷摘载能力强、稳定性强的路面结构。但由于在施工中水泥混凝土的原材料及配合比的控制未达到设计标准,施工工艺不规范。使得水泥混凝土路面道板出现了早期损坏,导致路面出现裂缝与断板,这就降低了路面使用性能,不能确保水泥混凝土路面的正常使用年限,不能发挥道路建设的投资效益。因此,需要对路面出现的裂缝与断板进行认真观测、分析、确定裂缝原因,制定切实可行的修补方案。
一、裂缝分类与产生的原因
水泥混凝土道面的裂缝,可分为表面裂缝和贯穿板全厚度的裂缝(简称贯穿裂缝)。
(一)、表面裂缝 水泥混凝土道面表面裂缝主要是由混凝土混合料的早期过快失水干缩和碳化收缩引起的。混凝土混合料是一种多相不均匀材料。由于构成混合料的各种固体颗粒大小、密度不同,混合料不可避免地会发生分层离析。
1、泌水裂缝
在路面水泥混凝土道面施工中混合料发生分层离析大多是由于粗骨料在混合料中下沉,水分向上迁移,从而形成表层泌水。泌水的结果,使水泥混凝土道面表面含水量增加,经蒸发后混凝土表面形成凹面,此时混合料颗粒间产生较强的表面张力。当混凝土表面尚未充分硬化,不能抵御这一张力时,混凝土表面则发生裂缝。在混凝土浇筑后数小时,混凝土表面将出现大面积细微的龟裂。
2、碳化裂缝 当混凝土的水泥用量较低、水灰比较大时,空气中的二氧化碳易渗透到混凝土中,混凝土的碳化反应在空气相对湿度为30%-50%时最为激烈,此时混凝土的碳化收缩将引起混凝土表面龟裂。根治这类病害的方法是:在混凝土路面的混合料铺筑、振捣后,立即采用真空吸水工艺,此方法可以将混凝土中富裕的水分和空气一并吸出。这样既提高了混凝土强度又可控制混凝土表面的网裂病害。
(二)、贯穿裂缝 水泥混凝土路面贯穿裂缝为贯穿板全厚度的横向裂缝、纵向裂缝、交叉裂缝和板交裂缝。
1、横向裂缝 垂直与行车方向的不规则裂缝称为横向裂缝,导致水泥混凝土路面出现横向裂缝的原因较多,其主要原因有以下三方面。(1)、干缩裂缝:
在水泥混凝土中,水是以化学结合水、层间水、物理吸附水及毛细水等状态存在。当这些水再混凝土硬化过程中失去时,水泥浆体就会发生收缩,当收缩受到限制时而发生收缩应力时,才会引起混凝土的干燥收缩裂缝。
水泥浆干缩的内部内部限制:主要来源于混凝土中的骨料对水泥浆的限制。在普通混凝土中,水泥浆的收缩率被限制了90%(或称水泥浆被占有了90%)。因此,混凝土内部存在着引起干缩裂缝的应力状态。水泥混凝土干缩的外部限制:主要是路面板块间 或路面整体的限制,处于限制状态下的混凝土结构,只有当混凝土本身的抗拉应变与混凝土硬化干燥过程中的自由收缩应变不相适应时,混凝土才会发生裂缝。配合比:在混凝土中的水泥用量、集料粒径、细骨料含量等因素对混凝土的干缩都存在应响,但最重要的影响因素是混凝土的单位用水量。混凝土的单位用水量愈小,收缩 就愈小。单在实际施工中,过小的单位用水量,往往满足不了混凝土路面施工的要求。因而在实际施工中,混凝土的现场拌和,是以塌落度控制水灰比、单位用水量。干缩裂缝引发的路面横向裂缝,出现在混凝土水化硬化的早期。有资料表明:水泥混凝土收缩量的14%-34%发生在水泥混凝土的14天龄期内。(2)、冷缩裂缝(温度裂缝): 水泥混凝土具有热胀冷缩的性能,混凝土板块的热胀冷缩都是在相邻部分或整体限制条件下发生的,故热胀属于变性压缩,而冷缩则属于拉伸变形,很容易引起开裂。水泥的水化反映是一个放热的过程。在混凝土硬化过程中,释放大量热能,使温度上升,通常混凝土温度上升1摄氏度,每米膨胀0.01m。水泥水化反应的放热速度初始较缓慢,25分钟后增温,在水泥终凝12小时后,水话温度可达80-90摄氏度,使混凝土内部产生显著的体积膨胀,板面的温度则是随着空气气温而变化的。当外界气温降低时,板面冷却收缩。此时混凝土路面内部膨胀,外部收缩,因而产生很大的拉应力。当混凝土的极限抗拉强度小于此拉应力时,板块将出现裂缝或断板。
施工期在高温季节内,当日平均温度约为35-40摄氏度,由于高温暴晒,未能采取越过高温时间段的施工措施,使得面层表面失水过快,而混凝土内部和底部大量水分却不能及时排出,由于水分的作用使混凝土上、下表面出现温差,在温度应力的作用下,使得混凝土表面出现横向不规则裂缝或断板。上述因素是混凝土路面出现裂缝或断板的主要原因。防治这类病害的方法很多,比较简单的方法是:在混凝土路面 的收水抹面后及时覆盖朔料布,根据施工期气温情况确定覆盖时间。此方法可以解决混凝土早期养护用水,并使此时的混凝土内、外部温差较小。这就避免了混凝土早期断板的病害。
(3)、切缝不及时的原因
水泥混凝土路面缩缝(横缝)切割时间应视施工期温度而定,当气温在30摄氏度时,切缝时间应在混凝土浇筑的12-15小时后进行。采用真空吸水工艺时,切缝时间可在混凝土浇筑5-7小时后进行。当施工气温在20-25摄氏度时,切缝时间应在混凝土浇筑15-21小时后进行。采用真空吸水工艺时,可在混凝土浇筑8-11小时后进行。切缝深度应为混凝土路面厚度的1/4(厘米)。
由于切缝不及时,切缝深度不足,导致混凝土表面出现横向裂缝或断板。(4)、养生不及时 混凝土路面在硬化的初期内,需要大量水进行保湿养生。由于养生水不足或养生不及时,使混凝土表面暴晒失水,这是混凝土路面极容易产生横向裂缝或断板。(5)、板块分格应合理 混凝土路面的板块分格应严格按设计的要求施工。设计规范规定:混凝土路面板块的长宽比不得大于1.3,板块面积不得大于25m2。由于板块分格不合理,不能满足设计要求,混凝土路面将会出现横向不规则裂缝。
2、纵向裂缝
沿路前进方向出现的裂缝称为纵向裂缝。水泥混凝土路面的动力荷载传递顺序为面层、基层、路基。由于路基的填料土质、湿度不均匀,膨胀土、粘土压实度不足等多种原因,导致路基强度不均匀。当道路的基层和面层铺筑后,尽管道面传到路基顶面的荷载应力很小,只要路基稍有不均匀沉降的现象出现,在板块自重和行车压力作用下将产生纵向裂缝。开始裂缝很小,一般小于0.05mm,但随着雨水侵入使基层软化、液化,而产生唧泥、淘空,使裂缝加大。纵向裂缝的防治原则是:在新筑路基或旧路加宽改造时,要严格按着新筑路基或旧路拓宽改造的施工程序实施,确保路基的稳定性,并在混凝土路面浇筑之前严格检查基层顶面回弹模量是否符合规范要求。使之控制纵向裂缝的产生。
3、交叉裂缝 水泥混凝土在拌和、运输、振捣、凝结、硬化的过程中始终存在着水泥的水化反应。水化反应可分为:初始期、休止期、凝结期及硬化期四个阶段。水泥水化反应在混凝土发生升温和降温过程中产生体积的胀缩变形,在内部骨料及外部边界条件约束下使混凝土的自由胀缩变形受阻,而产生拉 压应力。由于安定性不足的水泥中残存着一些过烧的Cao和Mgo,它们的水化速度较慢,往往是在水泥硬化后再水化,引起水泥浆体积膨胀、开裂甚至溃散,在浇筑后的混凝土路面上出现大面积龟裂。因此,在水泥混凝土路面施工中要严格控制水泥的质量,严格按混凝土的设计配合比操作,保证混凝土强度。
4、板角断裂
与混凝土板角两边接缝相接的贯穿板厚的裂缝称为板角断裂。板角是混凝土路面的薄弱部位,由于板角很难振捣密实,板角强度相对较小。相邻板角之间无传力杆,传荷能力较差。当车轮荷载作用在板角时很容易出现板角断裂。,预防板角断裂的措施:采用水稳性好的基层;横、纵缝填缝前要清理干净,填料要饱满;施工中板角、板边要振捣密实。
二、裂缝与断板的修补措施
1、一般裂缝 此裂缝的处理可采用环氧树脂修补圬工工艺方法进行。详见“环氧树脂修补圬工工艺”。
2、断板裂缝 这类裂缝处理可视裂缝走向,确定切割宽度,切缝应与混凝土路面分格的横缝平行,切割深度为12厘米,将切割区内的原混凝土凿除并清洗干净,并将底部的裂缝凿成“V” 型槽,用环氧树脂胶拌和水泥砂浆灌实。然将槽底部用1:1水泥砂浆铺平,并放臵方孔为5mm的钢丝网,再浇注抗折强度不小于4.5Mpa的细石混凝土进行振捣压实,经收水抹面后覆盖养生。细石混凝土中应掺配膨胀剂,其比例为水泥重量的15%。混凝土路面的裂缝或断板按上述措施修补后,应建立观测点,观测修补后的道路使用情况。附:混凝土路面修补工艺及参考表。
环氧树脂修补砼工艺
一、配合比工艺
1、先将水泥、中(粗)砂与水按其设计配合比进行配制。
2、将环氧树脂与稀释剂搅拌均匀。当环境温度低于20度时,可用温水溶法,(即将拌和物装入器皿内臵入水中加温)使树脂溶化,加热温度不超过40度。
3、将硬化剂加入已稀释的树脂溶液中,迅速搅拌。如使用间苯二胺(或乙二胺)作硬化剂时,应用温水溶法预先将硬化剂加热溶化,但温度不得超过65度。
4、将加好硬化剂的树脂倒入拌和好的粗细填料中,将含有环氧树脂的砂浆混合物,边和拌边压入裂缝中。
5、加入硬化剂后的树脂料,一般不宜加热。如气温过低影响操作或拌和时,间苯二胺(或乙二胺)有产生结晶析 出现象时,可用温水溶法稍微加热,但不得局部加热或加热过高,以防拌和物早期凝固。
6、含有环氧树脂的拌和物,应在浅槽内拌和,便于及时散除化学热。环氧树脂拌和物的配合比为:水泥:砂:环氧树脂:间苯二胺(乙二胺):水=1:3:0.25:0.02:0.45。本配合比为重量比。拌和物应在30分钟内用完。
二、方法选用
1、裂纹宽小于0.15mm,一般不作修补,必须进行封闭时,可涂二层树脂涂料;
2、裂纹宽0.15-0.3mm时,沿裂纹凿一条外口宽20mm,深约3mm的“V”形槽,然后涂一层厚约0.2mm的树脂涂料,再用树脂砂浆修补平整;
3、裂纹宽大于0.3mm时,沿裂纹凿一条外口宽20mm,内口宽约6mm,深约7mm的梯形槽,修补方法同2;
4、圬工(混凝土路面)表皮剥落或大块混凝土脱落时,凿除松散砂浆或混凝土,涂一层厚约0.2mm树脂涂料,用树脂砂浆修补平整。
二00五年八月九日