混凝土裂缝修补方案及方法范例(12篇)
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇1
【关键词】砼面板;早期裂缝;预防;处理
【中图分类号】TU375.1【文献标识码】A【文章编号】1727-5123(2012)05-051-02
1工程概况
重庆铁路集装箱中心站是率先开工建设的全国18个大型物流中心之一,是铁路集装箱网络中的重要组成部分。本工程铺面混凝24.5万平方、8.5万立方,混凝土铺面一共有四种结构类型,详见下表:
如此大面积、超厚度的砼铺面在铁路站场还是首次涉及,在混凝土面板浇筑完成后,未完全硬化和开放交通就出现了裂缝(称之为早期开裂或施工断板)是铺面的主要病害之一,防止裂缝的出现也是施工控制的难点。
2施工工艺
2.1熟悉施工图纸。
2.2准备好槽钢、振动梁、插入式振捣棒、滚杠、振动抹平机、真空吸水机、切缝机、刻槽机等施工机具以及经纬仪、50m钢卷尺、3m检查尺等测量仪器。
2.3根据设计给定的道路及场坪中线和边缘线进行现场实地测量,并复核基层的标高、横坡、纵坡以及平整度。
2.4按工程实际情况开始试验段的施工,试验段选择货场边角偏僻的地段。试验段完成后项目部应组织人员对首段或样板段道路混凝土浇筑质量情况进行评估,以确定混凝土的工作性能、模板的安装方法以及拉杆、传力杆和加强筋的安装方法等技术措施。
2.5将原材料进行送检和报验,不合格的材料不得使用。
2.6根据本工程的特点结合试验段的情况制定有针对性的水泥混凝土道路和铁路货物站台面及堆货场铺面工程专项施工方案并按方案要求向操作工人进行书面技术交底。
2.7施工工艺流程见下图[1]
3早期裂缝产生情况
混凝土板浇筑后几天内出现的裂缝,称作早期裂缝。裂缝是混凝土面板的主要病害之一,防止出现早期裂缝是施工过程中保证混凝土质量的重要环节之一。混凝土面板的破坏都是从裂缝开始,随着使用年限的增加,荷载的重复作用,铺面会沿裂缝处逐渐发展、扩大,最后导致整个板体破坏。同时,由于裂缝的出现,地表水渗入到基层和土基的机会增加,使路基强度降低,也会加剧对混凝土面板的破坏作用。因此,在施工期消除和减少水泥混凝土面板的裂缝非常重要,断板率己成为控制混凝土面板施工质量的主要指标之一。
在2008年10月18日前,共施工砼面板4.5万平方,共2812块板,断板数量为32块,断板率为1.07%,远远超出了规范所允许的断板率0.2%[2]。通过对断缝的观察,存在以下几个共性:⑴95%断板出现在48cm厚砼铺面区域;⑵开裂断板现象均在砼施工后2~4天出现的;⑶开裂断缝在板块中部附近的较少,均距横向缩缝较近,经统计,距横向缩缝平均距离在1米以内;⑷开裂断缝均在一次浇注长度的1/4~1/3的位置。
4断板原因及预防措施
如此高频率的断板,也引起了业主、设计单位、其它刚开工的集装箱项目的高度重视,通过我们积极请教专家,多次召开专题分析会,从混凝土质量(水泥品种、集料质量、搅拌时间、水灰比、外加剂、捣固质量、养护时间)、横向缩缝质量(切缝时间、切缝深度、传力杆安装质量)、施工长度、温度变化等各方面查找原因,研究解决的办法。
4.1原因分析。
4.1.1横向贯穿裂缝(断板)产生机理。横向贯穿裂缝是指水泥混凝土路面发生垂直于道路纵轴线方向的贯穿板厚的裂缝。混凝土抗拉强度很低,混凝土的抗裂性就是指混凝土抵抗干缩变形和温度变形的能力,这些变形所引起的拉应力,如超过了混凝土的极限抗拉强度时,就发生裂缝。也就是说,这些变形量超过了混凝土的极限拉伸应变值时,混凝土就产生裂缝,过大时则引起贯穿裂缝。
4.1.2原因分析。发生第一块断板后,我们就从混凝土质量、横向缩缝质量、施工长度、温度变化等各方面查找原因,并加强了过程控制,水泥品种、集料质量、搅拌时间、水灰比、外加剂、捣固质量、养护方法、切缝时间也满足规范和试验要求;切缝深度、传力杆安装质量受施工人员人为因素及机械设备因素影响大,质量不易把控;施工长度、温度变化对砼收缩影响大,但可通过及时切缝来消除。
通过施工过程控制和裂缝发展分布规律的观察、分析、对比和总结,得出本项目产生断板的主要原因有四个:⑴切缝深度不足。当水泥达到终凝后,水泥混凝土即告凝固成型,这时水泥混凝土体收缩变形也在不断进行,并产生了较大的拉应力,当混凝土面板与基层之间的摩擦力大于这个成型凝固产生的收缩拉应力时,在混凝土面板承受拉应力最薄弱的位置就会被拉断而产生断板。实践表明,切缝深度设计为板厚的1/4~1/5对于48cm厚砼面板是不够的。前期断板位置切缝深度相对较浅,切得太浅,混凝土截面的强度削弱得不够,造成混凝土内应力集中,面层上易产生裂缝。⑵传力杆处理不当。传力杆的质量控制主要有两点:传力杆的一端应涂涂料,以保证其伸缩距离;传力杆必须与路面平行且与缝垂直,以保证其伸缩方向。前者处理不好,缝端混凝土将被挤裂。后者处理不好,混凝土板伸缩时,传力杆对混凝土板产生压应力,引起混凝土板拉裂。⑶早晚温差过大,混凝土会产生体积膨胀和收缩现象,这种变形如受到限制,将会使混凝土内部产生内应力,就有可能产生裂缝。温差效应过大或突变,容易造成混凝土面板强度形成的不同步。当气温高时,上部强度的形成比下部要慢。在这样的情况下,面板强度的形成不同步,容易出现翘曲变形,一旦有不规则裂缝发生就会使强度较低部位拉断开裂,形成不规则断板,所以在施工中要注意尽量避免在温差大天气或大风天气施工,或者当混凝土浇筑完毕后立即采用遮阳、洒水、喷洒养护剂等措施,使混凝土体的表面始终保持潮湿,确保昼夜温差不至太大,以预防面板断裂[3]。⑷沟槽回填时要求不高,回填时有的部位一次回填成型,认为只要上面压实就行,其实压路机作用范围最多30~50cm,根本无法作用到50cm以下的地方,以后通过自生慢慢地沉陷下去。另外由于场地内检查井、雨水井、各种给排水、电力、信号灯管道非常多,埋层较浅,这些部位无法使用压路机进行分层碾压,只能采用小型打夯机进行打夯,过程中压实程度不够。
4.2技术改进措施。在后续施工中有针对性的采取了如下措施:⑴控制每次浇注长度在50~80米范围,白天和晚上施工区断留施工缝;⑵采用新式切割机(最大可切30CM深),保证切缝深度在板厚1/4以上,且每隔三道缝深加深为板厚的1/3;⑶在传力杆一端改涂刷沥青,并严格控制沥青稠度、厚度和均匀度;保证其伸缩距离,可减小其对砼收缩的约束;⑷改进了传力杆打入设备,并经常校对传力杆打入设备,确保了传力杆与路面平行且与缝垂直;⑸对于回填不好的部位充分打夯处理,或挖开重新回填。确保压实度达到设计要求。
4.3改进效果。通过采取上述改进措施,从10月18日开始至结束施工混凝土面层20万平方,共12432块板,只发现断板6块,断板率为0.05%。从当前情况来看,混凝土面层断板问题通过施工工艺的改变和施工过程的控制,基本得到了有效控制。
5断板处理与修复方案建议
断板的处理,应根据其损坏程序的不同分别对待。处理断板的方法分为裂缝修补、局部修补、整块板更换三种。混凝土裂缝是最常见的工程病害,但大部分裂缝都可以通过修补使混凝土结构物恢复原有功能。
5.1整块板更换。对于部分斜度较大、裂缝较宽、裂块已经开始松动的断板以及边缘断缝板块应采用整板更换的措施。同时对基层材料的水稳裂缝部位做挖除补强处理。但此方法在凿除砼时可能对周边的传力杆有扰动。
5.2裂缝修补。对于局部小断缝宜采用灌入粘结剂的方法修补。粘结剂材料有聚胺脂、聚硫环氧树脂、日产BI-GBOUT等高分子树脂工程材料[4]。修补工艺采用压力注浆法。
注浆工艺:低压注浆法修补混凝土裂缝的工序如下:裂缝清理粘贴注浆咀和封闭裂缝试漏配制注浆液压力注浆二次注浆清理表面。
5.3局部修补。对于直断缝可采用裂缝处开槽(槽内浇注膨胀砼)、整板凿除18cm、整板布钢筋网片浇注的方法进行修补。此方法不会扰动周边传力杆。在公路工程中运用较广泛。
由于压力注浆法修补工艺要求高、处理过程外观难控制,建议慎重采用。我们出现的断板大部分采用的是方法三,个别采用的是方法二,通过后来开发交通后观测情况来看,处理效果良好,没有出现任何缺陷。
参考文献
1刘秉京.混凝土技术[M].北京:人民交通出版社,2004
2水泥混凝土路面施工技术规范》(JTGF30-2003)[S].北京人民交通出版社,2004:20~30
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇2
关键词:水工建筑混凝土裂缝成因预防措施
一、引言
在水利水电工程施工中,混凝土是工程中使用最普遍,用量广泛的一种混合材料。虽然使用率高,但混凝土均匀性差,离散性大,特别容易产生裂缝的特性,是长期困扰着工程技术人员的难题。作者根据自己多年的施工经验,总结了水工建筑物的混凝土裂缝主要有以下几种:
1.收缩裂缝。混凝土微观裂缝一般肉眼看不到,它是内部固有的一种裂缝,也是不连贯的。宽度在0.05mm以下这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的情况下视为无害。但宏观裂缝则要认真分析判断其形式。宏观裂缝一般则认为是宽度大于0.05mm以上的裂缝。收缩裂缝:即在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。收缩裂缝多为规则的条状,很少交叉,常发生在结构的变截面处,往往与受力钢筋平行。这种裂缝多发生在大体积的混凝土和梁、板、柱等块体构件,危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物影响更大。如不加以防止,很可能会造成严重后果。
2.超载裂缝。即混凝土构件超载使用时,造成变形、受力不均等原因产生的裂缝,一般均发生在构件受力弯矩最大的部位,成条状,但分布不像收缩裂缝那样均匀,扩展方向也相反,一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因,往往是在施工中构件上受到了不适当的施工荷载或者上部建筑物过早施工。
3.沉降裂缝。即因地基差异沉降或构件结合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝,多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直,或成30°~40°角方向发展,宽度因荷载大小而异,与沉降值成比例。沉降裂缝危害极大,并且很难处理。因此在设计上必须采取有效措施,在先期探测、施工和使用过程中斗要加强观测和巡视。
4.温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
二、预防混凝土裂缝的方法
1.设计方面。在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且在浇筑方便的情况下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
2.施工方案与预防方面。采取良好的施工方案与预防措施,对控制混凝土裂缝着很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量,施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说,应尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
3.施工质量方面。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上,如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性也就小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:混凝土要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比,在满足强度的原则下,尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除,以免影响黏结力。浇筑和振捣操作要合理,特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度,过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害,要恰到好处。
4.养护方面。养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程的温差。以便减小温度应力,尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水,对一般混凝土结构,减少表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7~28d,时间增加几天效果更好。
三、混凝土裂缝的处理方法
经过调查分析,确认在裂缝不降低承载力的情况下,通常采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法:
1.表面修补法。该法适用于缝较窄,用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用,常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料,一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
3.充填法。当裂缝较宽时,可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽,使用树脂砂浆材料进行填充,也可使用水泥砂浆或沥青等材料。
3.注入法。当裂缝宽度较小且较深时,可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法,首先裂缝处设置注入用管,其他部位用表面处理法封住,使用低粘度环氧树脂注入材料,用电动泵或手动泵注入修补。如果裂缝影响到结构安全,可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固,须经设计验算同意后方可进行。
4.围套加固法。在周围尺寸允许的情况下,在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套,以增加钢筋和截面,提高其承载力;对构件裂缝严重,尚未破碎裂透或一侧破裂的,将裂缝部位钢筋保护层凿去,外包钢丝网一层;大型设备基础一般采取增设钢板箍带,增加环向抗拉强度的方法处理。
5.钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍将构件箍紧,以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时,应使钢套箍与混凝土表面紧密接触,以保证共同工作。
6.粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂,粘结到构件砼裂缝部位表面,使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前,钢材表面进行喷砂除锈,混凝土刷净干燥,粘结层厚度可为1~4mm。
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇3
关键词混凝土水泥裂缝修补
几乎所有的建筑物的老化,都是从裂缝开始的,而混凝土的裂缝几乎是无处不在的。简单的说,比较小的裂缝其实并不对公路本身造成太大的影响,但是因为打破了原有的受力规律,所以造成严重的应力损坏,这些力量会加速裂缝的损害。所以混凝土公路一旦出现了裂缝一定要及时修补。
一、基本的概念和特性
1、混凝土的含义
混凝土是一种广泛运用的复合性建筑材料,一般由基础材料和凝固剂组成。它广泛在土木工程中的基础建设中,基础材料主要是各种沙石,凝胶材料主要是水泥,然后按照一定的比例混合调配,经过成型加工后形成水泥混凝土材料。
2、混凝土的特点
混凝土原料获得十分容易,价格低廉而且储备丰富,生产工艺简单,对环境的要求低,经济耐用,材料的强度和耐受能力都很好,所以很受欢迎。有的种类的混凝土加工时候还需要按照设计的要求加入一些外加剂或者矿物掺合料,或者一些特殊材料,但是总的说来因为经济和实用性,受到了广泛的欢迎。水泥混凝土材料是当代建筑中使用最广泛的材料之一。
3、水泥混凝土应用于公路路面建设
根据过去的试验表明,水泥混凝土层是做为受力的承重层。水泥混凝土的物理特性决定了混凝土路面是一种刚性的路面,直接受到应力作用的影响,所以评价水泥混凝土路面的安全标准,是一定有受力程度和强度的检测。在应用于公路建设的方面,要多考虑受力的程度,特别是在特殊的情况下(比如气候条件)。
二、水泥混凝土路面裂缝处理
1、水泥混凝土路面裂缝形成的原因。
水泥混凝土路面裂缝的形成,往往有几个重要的原因。一个是受力的问题,一个是施工中的问题,还有一个是设计的问题。因此在使用过程中,不可避免的就会出现各种裂缝问题。这些裂缝的形成,主要是混凝土结构物承载能力降低,达不到设计要求,或者因为外力和管理作用,耐久性比较低,经过了一定的使用年限后就会无法达到承重的要求,同时还因为防水处置不当的问题,路面被腐蚀后水进入基层,最后造成路面产生裂缝,甚至到了一定程度后路面完全不能通行,直接废弃,成为影响生态的“水泥垃圾”。
2、混凝土裂缝的状态分析:
混凝土裂缝一般都三种状态,静止裂缝、发展裂缝、活动裂缝。不同的裂缝需要用不同的方法来处理,比如说需要提前判断裂缝的状态是活动还是静止的,会不会发展下去,扩大成比较大的裂缝或者和别的裂缝进行合并。裂缝处是不是需要进行防水处理,以免裂缝继续扩大,被雨水或者其它的水进行渗透腐蚀,同时还要考虑路面是否因为化学药品的泄露造成腐蚀,从而形成裂缝。
3、常用的裂缝修补方式
对于裂缝的处理,最常见的方式就是用材料对裂缝本身进行填充,从而防止水、二氧化碳或者其它化学物质的入侵,对氧化和腐蚀进行阻止。这样的修补方式比较简单,主要适用于对结构影响不大的裂缝,或者比较浅比较小的裂缝。如果在裂缝位于桥面上也可以用树脂来密封路面,但是因为树脂中含有的水分比较多,所以需要在修补的时候高于水平路面,干燥后自然会形成闭合的表面。另外如果裂缝的表面不规则,还需要提前将裂缝的表面密封后将空气抽去干净后再注入填充材料。
4、自动灌浆法对水泥路面的修补。
自动灌浆技术是一个涉及到材料、施工、养护、工具设定等方面的复合性技术系统。在路面的修复技术上,处于领先的地位,对于活动性强的裂缝,有很强的修补能力,对于过去传统方式中难以修补的裂缝也有一定的修补能力。该技术对水泥的依赖性比较低,住哟啊一来矿渣水泥来调配混凝土,同时比较少的使用了减水剂,也对混凝土的入模温度进行了调制和限定。该技术对比较小的缝隙修补能力很强,对于比较大的裂缝需要对裂缝区进行分割后再调制,同时为了避免应力和温差造成的破坏,还需要对其进行二次抹面技术,从而获得比较平整的表面和良好的修补效果。
三、讨论和建议
1、在制定修补方案之前,一定要对弄清楚裂缝产生的原因,然后才能制定对应的修补方案。如果裂缝产生的原因是因为沉降引起,地址结构土质不良,或者基层的混凝土失水过快,造成表面上的材料体积急剧收缩,或者因为经过了冻土层,受到季节性的影响后,一旦化冻就可能造成沉降不均匀。值得注意的是,这些裂缝的一般情况下都比较深,有贯穿性,伴随一定的错位,处理的时候需要结合现场情况进行修正。
2、考虑到裂缝密封的稳定性,对有需要的裂缝需要加入钢筋进行加固。在加固之前,需要对裂缝的表面进行处理并钻孔,随后填入钢筋并整体封闭。如果裂缝需要填充砂浆,还西药将裂缝填充后,用局部刷入界面剂等当事进行填充,切不可因为省略成本,造成二次修补或者多次修补。
3、对于结构表面上存在的大量裂缝,如果单个封闭会造成价格超过承受能力时,可以通过密封和覆盖的方式进行修补。如果表面的修补困难,甚至可以进行整体破拆,从而对整个作业平面进行修补和扩充,这种方式对局部出现的大面积网状路面效果很好,修补快而且经济效益良好,如果局部出现了比较深的路面,要综合运用多重方式进行闭合和受力填充。
参考资料
[1].沙庆林。高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001.
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[3]JTJ064-98公路工程地质勘察规范.北京:人民交通出版社,1999
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇4
关键词:钢筋混凝土;结构加固;控制;处理
中图分类号:TV331文献标识码:A
引言
钢筋混凝土有一定的使用年限,在钢筋混凝土建筑使用的过程中,其结构性能和质量都不断的下降,随着使用年限的推移,其结构质量问题也就越来越明显,尤其是出现的各种混凝土裂缝,严重威胁着居民的生命财产安全,因此相应的加固手段必不可少。目前我国的钢筋混凝土建筑结构加固技术不断发展,有效弥补了建筑使用过程中的质量缺陷,延长了建筑结构的使用寿命。
1、钢筋混凝土建筑结构的加固原则
1.1、加固方案遵循总体效应原则
在钢筋混凝土建筑结构的加固方案设计中,要综合考虑建筑的总体效应,要全面了解建筑结构的受力状况,消除加固工作带来的消极影响。
首先是要对建筑结构进行全方位的质量监察,发现混凝土裂缝问题的根源,并制定详细科学的加固方案。
其次要考虑到建筑加固之后对于建筑整体结构的影响,避免由于建筑结构局部的加固对整个建筑造成不良的影响,从而改变了整个建筑的特征,甚至影响到建筑物的抗震、抗剪切、抗风性能等。
因此,加固方案制定是加固技术中的关键。
1.2、抗震减震原则
在钢筋混凝上建筑结构的加固施工中,要重点考虑提升建筑物的抗震性能,综合考虑原有建筑结构的抗震类别以及抗震等级,为了保证建筑结构的抗震性能符合设计要求,就需要设计抗震减震的加固方案,提高建筑的承重力和坚固性。
2、钢筋混凝土建筑结构加固技术的重要性
建筑物在使用过程之中必然会出现正常的损耗和质量问题,尤其是钢筋混凝土结构在使用的过程中,容易出现混凝土风化、钢筋漏筋、混凝土裂缝等质量问题,钢筋混凝土建筑结构加固技术可以有效地消除安全隐患,提高建筑主体结构的安全性能。同时加固技术可以有效提高建筑结构的使用寿命,减少了建筑行业的能源消耗,保证我国建筑行业的可持续发展。
3、钢筋混凝土结构裂缝控制措施
3.1房屋建筑结构的加固的评估分析
房屋建筑物在自然条件下,因长期受到阳光的照射和雨水的淋湿容易出现承重墙变形、墙面开裂、老化、楼板裂缝等现象,所以需要对建筑物做及时的加固避免发生意外。针对这些现象,问题比较轻的只需要简单的维修胆,若是年久失修的建筑出现的问题则需要重新做设计和制定新的加固施工方案。在做加固设计前,房屋的改建者需要考虑修复加固的费用是否合算,修复之后是否能恢复使用功能。所以,房屋建筑物的加固设计在施工之前要进行全方位的评估分析。
3.2钢筋混凝土结构的加固方法选择
3.2.1.地基加固法
地基是建筑结构的关键,决定了建筑结构的质量,当前建筑结构的地基都是采用钢筋混凝土的结构形式,加固地基可以全面提高建筑结构性能。地基加固分为地基处理、地基加深、地基扩展等,增加筏板基础最为常用的一种加固方式,其施工成本较低,对建筑结构的整体不造成影响,同时加固效果明显。
3.2.2粘贴纤维增强塑料
这种方法具备和粘贴钢板加固方法相同的优点,与此同时,因采用了纤维材料,所以还具有较强的耐腐蚀性、耐潮湿的特点,更重要的是,这种方法的维护成本相对较低。适用范围广,各种受力性质的混凝土结构以及一般的建筑物都可以采用粘贴纤维增强塑料的加固方法。同样,每种方法都存在着缺点和不足,这种方法仅适用于混凝土强度等级在C20~C30的混凝土结构。
3.2.3加大混凝土截面
这种方法的施工工艺并不复杂,并且具有适应性强的特点,在设计和施工方面也有着丰富的经验。混凝土结构梁、板和墙等的加固,基本可以采用这种加固方法。然而现场湿作业所需的时间较长,在其施工的过程中,会在某种程度上影响到附近居民正常的生产和生活。
3.2.4混凝土结构的加固
通常采取令结构或者构件的刚度提高的方式来进行加固。增加支撑形成的空间,并按照空间结构进行相应的验算;增设支撑,增加空间结构的刚度,或者是调整混凝土结构的自振频率等,以此来提高绳索结构的承载能力和动力特性等;增加结构支撑或者辅助杆件,以此来降低混凝土结构的长细比,提高结构的稳定性能;在混凝土排架结构中,提高某一列柱的刚度,让这一排列柱承载大部分的水平力,降低其他列排的荷载;在塔架等结构中增加拉杆或者适度增加位索,提高混凝土结构的刚度。
3.2.5预应力加固法
此方法是采用加预应力的钢拉杆、钢铰线或型钢支撑来提高结构构件承载力的方法,是卸载、加固及改变结构受力三合一的加固方法。主要是由于预应力与荷载的双重作用,导致拉杆产生了轴向的拉力加固过程中预应力产生了偏心受压进而增加了构件的抗弯能力碱少了外荷载的效应最终缓解和控制了结构受弯变形的程度,与此同时使得构件斜截面的承载力也被大幅度提高。其缺点是加固施工需要专门的预应力施工工序及机具备,且要求的使用环境温度不得超过600C,否则必须采用相应的保护措施。
3.2.6外包型钢加固法
该方法主要是用型钢外包于钢筋混凝土结构构件的四角(或两角、四周)使得原结构构件在截面增加不多的情况下承载能力大幅度提高分干式外包法和湿式外包法两种,一般建筑物的加固设计多建议采用湿式外包型钢法河以更有效的提高结构的承载力外包型钢加固法受力可靠、施工简便且工期短,但钢材用量较大,加固施工及维护成本较高所以对于一般房屋建筑的加固和高温场所的结构加固不适合运用这种方法庄要运用的建筑物的梁、柱及屋架、桥架上。
3.3钢筋混凝土结构裂缝的压力注胶修补技术
一个建筑物出现墙体或其他建筑部分的混凝土裂缝,这在我国目前的建筑行业施工中是普遍现象,而出现这种现象的原因也是多方面的。这种建筑物裂缝出现裂缝可以利用多种方式进行修补,主要有:首先,裂缝的修补方法也主要可以分为混凝土表面修补和内部修补。其中表面修补主要是使用结碳纤维布进行缝补和涂抹,将粘结碳纤维布涂抹在混凝土裂缝的表面,此法较为简便和常用。而相应的内部修补法是使用注射添加的办法,将粘度较低且分子较高的结构胶注射到混凝土裂缝内部,一段时间粘合胶干燥后就可以进行裂缝的粘合了,从而加强混凝土的牢固性和整体性,还避免了其他损害性物质对建筑物混凝土内部结构的损害。其次,建筑物混凝土裂缝的出现也表示混凝土原材料不合格。混凝土的配置主要是利用水泥、骨料等物质按照一定比例进行调和,若是这些原材料不合格或者配比比例不合理都将影响混凝土的强度,易造成混凝土裂缝的出现。因此,必须对混凝土原材料的质量进行严格的监管和控制并且还需要对响应的原料比例进行科学的探究,这对整个建筑项目的混凝土利用都具有着重大的意义。其次,混凝土裂缝还可能在内部缝补后出现,这种问题则说明所使用的内部注射结构胶质量不合格。当前我国市场上的结构胶普遍质量过关、结构稳定、粘合性较强、流动性较强以及相应的抗压能力强,具有较好的填充裂缝效果。但是相应的也存在质量不过关的产品。这种注射填充法通常是在小型裂缝上使用,当面临大型裂缝时通常是使用专用灌注胶进行裂缝修补并利用封缝胶配合使用。这种裂缝修补方式可以降低设备携带量,施工进行较为迅速、方便,修补成本相对较低,而且裂缝修补的效果较佳。最后,混凝土裂缝的出现是可以进行修补,从混凝土裂缝修补施工的实际出发并采取针对性技术,只有这样才能不断完善混凝土裂缝的修补方式,加强加固和修补技术的完善。
结束语
总而言之,钢筋混凝土建筑结构问题是必然存在的,并且随着使用时间的推移,其出现的质量缺陷问题也越来越多,这就需要采用相应的加固措施。因此在加固施工中,要结合建筑结构的特点和实际状况,选择合理的加固技术。
参考文献:
[1]严登平.浅谈房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J].江西建材,2014,19:27-28.
混凝土裂缝修补方案及方法范文
关键词:建设混凝土结构裂缝原因预防措施修补方案
中图分类号:TU37文献标识码:A
目前建设混凝土结构工程占结构工程的主导地位。然而,混凝土结构工程由于内外因素的作用不可避免地产生裂缝,而混凝土裂缝的产生是混凝土结构物承载能力、耐久性能以及防水性能降低的主要因素。国际发展趋势表明,建筑物维修和改造已经成为当今社会的热门课题,而混凝土裂缝无处不在,不可避免,建筑物的破坏往往因为裂缝存在,所以,混凝土裂缝的控制和处理尤为重要。
首先,建设混凝土结构工程产生裂缝的原因
1.建设混凝土结构工程的表面保护和养护不及时不到位,致使气温骤变引起的表面产生干缩裂缝。
2.建设混凝土结构工程的抗裂能力不仅与其强度有关,还与其强度均匀性有密切联系,混凝土强度标准差σ大时,会导致过多裂缝。
3.建设混凝土结构工程温降过程的收缩,内部温降梯度过大,引起混凝土温度应力不平衡,而产生裂缝。
4.建设混凝土结构工程未减少混凝土的变形约束,没有采取适当的分缝、减小混凝土的浇筑块大小,使其产生的约束性变形裂缝。
5.建设混凝土结构工程水化热温升,掺用水泥细度过小,混凝土早期发热快,不利于温度控制,产生裂缝。
6.建设混凝土结构工程地基基础土层在外力的作用下压密致使的地基表面沉降,特别是不均匀性沉降,使建筑物发生倾斜,引起裂缝以致于不能使用。
7.建设混凝土结构工程中设计不合理,由于受拉钢筋截面面积太小、混凝土强度不足、抗剪能力钢筋较少或设计强度等级过高,造成用灰量大,产生的收缩裂缝。
8.建设混凝土结构工程施工工艺不当,模板支撑结构强度不够不牢固,造成模板变形,而易产生裂缝。
其次,建设混凝土结构工程中常见裂缝及预防措施
1.在满足国家相关标准和规定的前提下,可以使用微膨胀型混凝土,能够有效的补偿混凝土温降过程的收缩,进而可以减少混凝土裂缝的产生。
2.在相关混凝土工程中,混凝土表面的保温和养护应作为一项工程来认真对待,因为混凝土前期强度及干缩至关重要,一定要把混凝土的保温和养护落到实处,提高施工管理水平,以保证混凝土的施工质量。
3.在高温季节浇筑基础部位混凝土时,应采取必要的措施,一方面减小混凝土最高温升,如采取低温混凝土、冷却水管、养护及保温措施等;另一方面减少混凝土变形约束,如适当分缝,减少混凝土的浇筑块大小。
4.减少混凝土的水化热温升,最根本的措施是使用水化热量较低的水泥,掺用活性掺合料,合理降低水泥用量。其它措施尚有加大骨料粒径、改善骨料级配、使用外加剂和降低混凝土坍落度等。近年来我国水工混凝土在掺用粉煤灰和外加剂方面取得了显著效果,使单位水泥用量较大幅度减少,应该推广应用。
5.在工程实际当中,应考虑到保温材料技术的进步,必要时应考虑采用模板内贴保温材料。这样,保温材料与混凝土贴合更密切,保温效果更好。在寒冷的地区即便是龄期较长的混凝土也要特别注意首次越冬的保护,防止气温骤降引起的损害。
6.根据工程实践,岩基的塘、槽、陡坡和坝体预留块回填以及并缝块混凝土,处于多面约束状态,温度应力也较复杂,宜从严要求,应在施工安排、结构设计、温度控制等诸多方面专门采取措施,在这些部位专门埋设冷却水管进行冷却是很有必要的。
7.收缩裂缝的预防:选用干缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;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;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;加强混凝土的早期养护,适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时应该适当延长混凝土保温覆盖时间;在混凝土结构中设置合适的收缩缝等等,可使裂缝得到有效的预防。
8.塑性收缩裂缝及预防: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;浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透;及时覆盖保湿或潮湿的养护材料,保证混凝土终凝前表面湿润,或者表面喷洒养护剂;在高温、大风恶劣天气设置预防措施,及时进行养护,越接近标准养护条件,混凝土的开裂可能性就越小。
9.徐变裂缝的控制:采用弹性模量大的骨料,提高骨料体积在混凝土中所占的比例;减少水泥用量,减少胶凝材料所占的比重,降低水灰比,采用低流动性混凝土;正确加强振捣,提高混凝土的密实度;
最后,建设混凝土结构工程产生裂缝的修补方法
1.表面修补法:是一种常见的修补方法。通常将裂缝加以冲洗,用水泥浆抹补;对于开裂较大的裂缝,沿裂缝方向剔凿成V字沟槽,冲洗干净,然后分层涂抹,并压实抹光。
2.灌浆法:对于影响结构整体性能的裂缝,例如防水、防渗性能的,应根据裂缝的实际尺寸和施工条件,采用水泥灌浆或化学灌浆,在裂缝两侧布阵打斜孔,采用高压挤压浆液,通过孔眼填充、固结裂缝。
3.结构加固法:当混凝土裂缝影响到结构安全性能时,应当采用加固法对结构进行加固处理。可以增大结构的截面积、预应力加固、外包型钢、粘钢加固法等等。
4.混凝土置换法:是一种解决严重受损的有效方法,先将破坏的部分清除干净,换成新的高一强度级别的混凝土或其他先进的有效材料。常见有:普通混凝土、水泥砂浆、聚合物砂浆等等。
结论:裂缝是混凝土工程普遍存在的一种现象,影响建筑物的结构性、美观性、安全性,但是,只要我们能够正确认识,认真对待,有针对性的采取措施,还是非常可以有效地控制其裂缝的发生和发展,保证结构的安全、美观等性能。
参考文献:
〔1〕中华人民共和国建设部.《普通混凝土力学性能试验方法标准》.GB/T50081-2002.2003年6月1日实施
〔2〕中华人民共和国建设部.《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》.GB/T50080-2002.2003年6月1日实施
〔3〕中华人民共和国住房和城乡建设部.《混凝土结构工程施工质量验收规范》.GB50204-2011.2011年8月1日实施
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇6
【关键词】桥梁混凝土裂缝
近来,我国交通事业迅猛发展,公路通行能力的逐渐提高,促进了桥梁建设的不断提高。许多人的头脑里还存在着“只修不养,重建轻养”的传统观念,忽视了桥梁的维护与管理工作,使得许多桥梁在使用过程中,由于管养不当,出现各种病害,桥梁的承载力和通行能力大大降低,甚至造成桥梁垮塌的严重断桥事件。建成的桥梁经过长期使用后,内外多种因素会使桥梁的安全度有所下降,有大量的混凝土桥梁不同程度地出现了裂缝现象,桥梁的耐久性及承载能力大大下降,以致影响车辆人员的安全通行。这一问题始终困扰着广大桥梁工程技术人员。因此,在对桥梁进行科学评估的基础上,有必要对混凝土桥梁裂缝成因进行分析,以便于采取相应的修补措施。
在桥梁建造和使用过程中,混凝土裂缝经常出现。混凝土的裂缝是由于混凝土内部应力和外部荷载作用,以及温度变化等因素作用下形成的。并且有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断扩展,不但会影响混凝土表面的美观、减小钢筋的混凝土保护层厚度,而且易引发混凝土面层剥落,加速钢筋的锈蚀,降低混凝土的抗冻性及耐久性,严重时甚至发生垮塌事故,所以必须加以控制。笔者根据多年的桥梁施工、管理经验,谈谈有关桥梁混凝土裂缝出现的原因、预防措施和处理方法,可供桥梁工程技术人员参考。
一、裂缝形成的原因
1.设计方面
1)设计因素考虑不周。箱梁的腹板过薄,箱梁与箱梁之间未设横隔板或者设置横隔板数远远不够,致使整体性较差,单梁受力对梁体造成严重的病害。2)设计计算出现错误。由于荷载考虑不周,计算错误等,配筋不足,形成裂缝。
2.施工方面
1)地基基础变形。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,导致结构出现裂缝。2)施工方案选择不当。如混凝土配合比控制不严,计量出现偏差,坍落度控制不利,在混凝土浇筑时侧模板不牢靠,模板走形或模板间隙不严密,浇筑时漏浆严重,混凝土表面呈现蜂窝麻面。
3.维护管理方面
1)长期超负荷运营。大件车、集装车、超重车的出现加重了桥梁的负荷,加快了桥梁损坏的进程。另外车辆超重、超载超限现象已较严重。使得桥梁长期处于超负荷工作状态2)大自然风、霜、雨、雪的侵蚀,环境污染的日益加重,造成桥梁的自身老化、破损,使得桥梁“寿命”缩短。3)养护不当产生的裂缝。冗陷、空洞、裂缝等毛病在日常养护中没有及时修补,造成混凝土剥落、钢筋外露锈蚀。
二、混凝土裂缝的修补方法
裂缝产生了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。
1.低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—粘贴注浆和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。
2.开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。
3.涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。
混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。
这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。
三、几点体会
1.各种裂缝处理依据裂缝产生部位情况等分别对其进行处理:不影响结构正常使用的裂缝,处理时只是将裂缝填塞修补,防止水浸入及腐蚀入对钢筋产生进一步锈蚀;裂缝在.2mm~0.5mm时不再扩展,用封缝胶封堵;裂缝在0.5mm~1.5mm时(或更宽的裂缝),用注胶封缝处理(封缝胶及注入胶液,有专门生产的科研机构,目前常用北京出的TCL系列修补剂)。
2.凡因为荷载作用产生的裂缝,应该采取合理的计算模型、限制施工机具的堆放、限制超过设计荷载的重型车辆过桥等方法避免。此类裂缝或正在发展的裂缝,建议使用粘贴碳纤维布或锚粘钢板处理。但不论用哪种方法,均需对原裂缝进行注胶封缝处理,不应出现只在裂缝外涂色,内部裂缝依旧的情况。
3.养护管理期间应对混凝土桥梁的裂缝病害及时检测,详细记录裂缝位置数量类型、分析原因、跟踪观察裂缝发展趋势,正确判定裂缝劣化程度。
4.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,也是相当重要的一个环节。比如,强化桥梁技术人员的培训,增添桥梁检查、检测仪器设备,确保桥梁安全正常的使用。
目前,学术界对混凝土桥梁裂缝的原因有不同的观点,只有通过正确的桥梁结构检查,加上及时准确的分析、判断结构的病害,采取正确的措施和方法,才是保持桥梁结构使用功能和寿命的重要手段。只有搞清楚了裂缝的机理,才能对症下药。所以,我们一定要要积极贯彻“建养并重”的方针,将桥梁的检测、检查、维修与养护、加固与改造工作列入议事日程。我相信只要施工人员本着一颗认真负责的心,严格按规定要求施工,严把质量关。就必定能防患于未来,尽可能地降低混凝土桥梁裂缝的出现。
参考文献
混凝土裂缝修补方案及方法范文1篇7
【关键词】207县道;水泥混凝土路面
引言
随着我国城市经济发展,城市车辆保有量快速增加,给城市交通带来了较大的压力,汽车轴载的增大也导致城市道路更加容易出现一些破坏现象,由于早期设计标准较为落后,导致原有水泥混凝土路面结构承载力不足,不能满足现代城市交通的需求。对于水泥混凝土路面破损现象,单纯采用破坏板面修复的办法不能从根本上解决问题。目前常用的水泥混凝土路面维修措施就是实施“白改黑工程”,即使用沥青混凝土路面来改造旧水泥混凝土路面。
混凝土路面改沥青路面工程项目中的常用设计方案有两种。一种是将原水泥混凝土路面挖除后,加强路基基层或进行地基处理与加固措施,然后摊铺沥青混凝土;另一种则是在现有的旧水泥混凝土路面至上加铺沥青混凝土路面,从而完成路面结构的维修。综合经济性与施工便利性的因素,通常选择工期短、投资少、对交通影响更小的第二种方案,但显然第一种设计方案更能彻底地改善路面结构的承载力和稳定性与可靠性。
1、工程概述
207县道原为三级公路,随着城镇化建设的发展,该段交通量逐年增大,以小汽车、货车为主,该公路在路网中的作用越来越重要,将升级为城市次干路。
最近几年,该道路病害逐渐增多,呈现加速发展趋势,虽经多次小修小补,病害发展势头并未得到有效遏制,大大降低了道路的服务质量和服务水平。为了延长道路的使用寿命,更好的服务于区域经济,提升道路的行驶质量和服务水平,改善道路环境,奉贤区公路管理署根据南庄路全线技术状况,循次而进,有针对性的对全线实施大中修工程。
截至2012年底,该公路除本工程范围外其他路段均已实施过大中修,为改变这种修修补补的局面,并且由于水泥路面行车振动大,舒适性差,噪声高,且养护难,损坏后维修复杂,对交通影响也大,为提高道路全线的服务水平,区住建局决定以本段道路作为试验段,实施沥青罩面工程。
2、白改黑工程的必要性和可行性分析
2.1必要性分析
该段路面破损现象逐年增多,水泥混凝土路面存在裂缝、破碎板、灌缝料缺失等多种病害,平均错台量较大,断板率达11.41%,接缝传荷能力不足,板底脱空率为46.3%,说明该段道路病害不仅严重,且有进一步加速恶化的态势。日常养护已不能显著提升道路的服务质量,针对现状病害实施大修势在必行。
白色路面相对黑色路面,路容路貌差,强光下易产生眩光,影响行车安全;水泥路面行车振动大,舒适性差,噪声高,且养护难,损坏后维修复杂,对交通影响也大,沥青路面更利于快速施工、快速养护、快速开放交通,适应城市建设的要求。
为此,结合水泥混凝土路面病害的整治,实施“白改黑”,进而提高整段道路的行驶质量和服务水平,延长道路的使用寿命,改善道路交通环境,顺应城市的发展要求。
2.2可行性分析
该段所处路网发达,与多条道路相交,方便施工车辆出入和施工期交通组织。
高压杆线、自来水管线及通信管线等位于车行道的两侧,根据共振碎石化工艺技术参数和相关工程经验,对该段水泥混凝土路面实施共振碎石化不会对其他管线造成影响。沿线建筑均在土路肩外,距离远,对建筑物的安全也不会产生影响。
因此,本方案针对现有道路病害提出的混凝土路面改沥青路面具有可行性。
3、旧水泥混凝土路面的处治措施
3.1断裂沉陷板处理
对于损坏严重的旧混凝土面板,如板块出现严重的断裂与沉陷等,应首先考虑是路基质量出现问题,必须将整个板全部凿除,重新夯实路基及基层,浇筑不小于旧混凝土强度的新混凝土板;如原基层质量较差,路基强度不足的,应采取措施对路基和基层进行处理和补强。
3.2板底脱空处理
对于板底脱空现象,可采用钻孔压浆法进行处理。在混凝土面板底部脱空处钻孔,通过孔洞利用水泥浆高压浇筑处理,使板底流质材料凝固产生一定的强度,对面板产生均匀承托的作用,从而达到稳固板块的目的。
3.3错台的处理
错台现象如由于基层脱空或路基强度不足引起的,应首先进行基层和路基的补强,防止进一步不均匀沉陷。当直接铺筑玻璃纤维土工格栅时,错台小于10mm时可不做处理;否则将错台高出的一侧的板块边缘30cm~50cm范围内,按斜坡凿至与下沉板边缘平齐,并采用沥青砂或沥青石屑进行找平。
3.4原路面接缝处理
在沥青加铺层施工前对原路面的纵横向接缝及路面裂缝,要全部进行清缝机清缝,清缝要干净、无杂物,并选用性能良好的密封材料机械嵌缝,如用橡胶沥青、聚氨酯类填缝料等粘结性强、回弹性及温度稳定性好的材料,嵌缝要饱满,以便减少地表水通过旧水泥混凝土板接缝下渗入土基,同时减少地下水通过旧水泥混凝土板接缝进入加铺层,浸湿加铺结构层材料,降低无机结合料处治的粒料层强度。
3.5角隅断裂处理
角隅断裂一般是由行车荷载作用引起的应力集中造成的。对于长和宽大于1m并伴随下沉断裂的板,应按断裂板相同的处理方法;对于长和宽小于1m或仅出现断裂的可采取灌缝处理。
3.6路基路面强度控制指标
国内外多年来对旧水泥混凝土路面加铺改造的经验表明,对于防治反射裂缝的各种措施中,无论是加筋的还是应力消散类的,对于水平位移(张开型反射裂缝)有效,而对于竖向位移引起的剪切型反射裂缝收效甚微。剪切型反射裂缝主要是在车轮偏荷载的作用下,接缝两侧的弯沉差过大而引起沥青加铺层的剪切破坏。根据水泥混凝土路面改造工程的施工经验,如实测弯沉值(0.01mm)小于14,可不予处理;如实测弯沉值大于40,应按板底脱空或沉陷板处理,整板破碎,处理基层,再浇筑新的混凝土板块;如实测弯沉值在14~40之间的,按钻孔压浆处理。
4、结语
如上文所述,在现有旧水泥混凝土路面上加铺沥青面具有经济性好、施工方便、对交通影响小的优势,所以应用范围更广泛,综合城市交通的需要和上述几点的考虑,本工程采用了这种设计方案。在进行混凝土路面改沥青路面工程设计时,需要对就有道路进行详细调研,然后根据公路的等级及相关规范确定沥青加铺结构层的构造,并设计好道路纵横破,确保改造后的公路行车安全和舒适。
参考文献:
[1]张双艺,王海荣.共振碎石化技术在旧水泥混凝土路面改建(白改黑)工程中的应用[J].上海公路.2009(01)
[2]徐兆祺,周海生.混凝土路面冷再生技术在“白改黑”工程中的应用[J].中国市政工程.2009(04)
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇8
[摘要]根据作者从事水利水电工程施工的经验,分析并总结了水工建筑施工中混凝土裂缝的几种类型、成因形式及危害,并提出了相关的预防措施及处理裂缝的相关建议和方法。
[关键词]水工建筑混凝土裂缝成因预防措施
一、引言
在水利水电工程施工中,混凝土是工程中使用最普遍,用量广泛的一种混合材料。虽然使用率高,但混凝土均匀性差,离散性大,特别容易产生裂缝的特性,是长期困扰着工程技术人员的难题。作者根据自己多年的施工经验,总结了水工建筑物的混凝土裂缝主要有以下几种:
1.收缩裂缝。混凝土微观裂缝一般肉眼看不到,它是内部固有的一种裂缝,也是不连贯的。宽度在0.05mm以下这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的情况下视为无害。但宏观裂缝则要认真分析判断其形式。宏观裂缝一般则认为是宽度大于0.05mm以上的裂缝。收缩裂缝:即在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。收缩裂缝多为规则的条状,很少交叉,常发生在结构的变截面处,往往与受力钢筋平行。这种裂缝多发生在大体积的混凝土和梁、板、柱等块体构件,危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物影响更大。如不加以防止,很可能会造成严重后果。
2.超载裂缝。即混凝土构件超载使用时,造成变形、受力不均等原因产生的裂缝,一般均发生在构件受力弯矩最大的部位,成条状,但分布不像收缩裂缝那样均匀,扩展方向也相反,一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因,往往是在施工中构件上受到了不适当的施工荷载或者上部建筑物过早施工。
3.沉降裂缝。即因地基差异沉降或构件结合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝,多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直,或成30°~40°角方向发展,宽度因荷载大小而异,与沉降值成比例。沉降裂缝危害极大,并且很难处理。因此在设计上必须采取有效措施,在先期探测、施工和使用过程中斗要加强观测和巡视。
4.温度裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
二、预防混凝土裂缝的方法
1.设计方面。在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且在浇筑方便的情况下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
2.施工方案与预防方面。采取良好的施工方案与预防措施,对控制混凝土裂缝着很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量,施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说,应尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
3.施工质量方面。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上,如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性也就小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:混凝土要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比,在满足强度的原则下,尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除,以免影响黏结力。浇筑和振捣操作要合理,特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度,过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害,要恰到好处。
4.养护方面。养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程的温差。以便减小温度应力,尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水,对一般混凝土结构,减少表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7~28d,时间增加几天效果更好。
三、混凝土裂缝的处理方法
经过调查分析,确认在裂缝不降低承载力的情况下,通常采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法:
1.表面修补法。该法适用于缝较窄,用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用,常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料,一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
3.充填法。当裂缝较宽时,可沿裂缝砼表面凿成v形或u形槽,使用树脂砂浆材料进行填充,也可使用水泥砂浆或沥青等材料。
3.注入法。当裂缝宽度较小且较深时,可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法,首先裂缝处设置注入用管,其他部位用表面处理法封住,使用低粘度环氧树脂注入材料,用电动泵或手动泵注入修补。如果裂缝影响到结构安全,可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固,须经设计验算同意后方可进行。
4.围套加固法。在周围尺寸允许的情况下,在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套,以增加钢筋和截面,提高其承载力;对构件裂缝严重,尚未破碎裂透或一侧破裂的,将裂缝部位钢筋保护层凿去,外包钢丝网一层;大型设备基础一般采取增设钢板箍带,增加环向抗拉强度的方法处理。
5.钢箍加固法。在结构裂缝部位四周加u型螺栓或型钢套箍将构件箍紧,以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时,应使钢套箍与混凝土表面紧密接触,以保证共同工作。
6.粘贴加固法。将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂,粘结到构件砼裂缝部位表面,使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前,钢材表面进行喷砂除锈,混凝土刷净干燥,粘结层厚度可为1~4mm。
混凝土裂缝修补方案及方法范文1篇9
关键词:混凝土裂缝;预防;处理
混凝土在现代工程建设中占有重要地位。而在今天,混凝土的裂缝较为普遍。尽管我们在施工中采取各种措施,但裂缝依然时有出现。虽然建筑物的裂缝是不可避免的,但其危害程度是可以控制的。进行裂缝控制时,应采取事前预防、事后处理的准则,减小裂缝危害。本文先将简要分析混凝土建筑物裂缝的产生的原因,然后据此提出裂缝预防与处理的技术措施,作为混凝土建筑物施工的参考。
1混凝土裂缝产生的原因
1.1设计原因
在混凝土结构设计中,由于断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;设计中构造钢筋配筋率过小或间距过大等引起构件表面出现裂缝;未充分考虑混凝土的收缩变形;预应力构件设计时对构件施加预应力不当,造成构件出现裂缝。
1.2混凝土配合比原因
配合比中水灰比、单方水泥用量过大、水泥的等级和品种选用不当、混凝土膨胀剂掺量不当、砂率、水灰比的选择不当,造成混凝土和易性差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加混凝土的收缩。
1.3材料原因
水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级原因以及混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,会严重增加混凝土的收缩。
1.4施工及现场养护原因
现场施工时,梁、板、柱一次浇捣成型或振捣不当,漏振、过振情况均会诱导裂缝产生;施工不规范,如浇注混凝土前模板不洒水或洒水不够、混凝土振捣及成型过程中模板出现局部变形;现浇楼板负筋被施工人员睬踏移位造成混获土板面开裂;混凝土早期养护不好;建筑物建好后长期关闭,室风相对湿度过低,混凝土收缩开裂。
2裂缝的预防措施
2.1设计方面
在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施;而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施;设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得已时,应充分考虑采用加强措施。在现浇板断面急剧变化处、开洞削弱处等易引起收缩应力集中处,钢筋间距不应大于150mm,直径不应小于8mm,并应在板的上表面布置纵横两个方向的温度收缩钢筋。温度收缩钢筋在板的上、下表面沿纵横两个方向的配筋率均不应小于截面积的0.15%;住宅的建筑平面有凹口及洞口时,凹口、洞口周边楼板的配筋宜适当加强。当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则的平面;大小房间尺寸悬殊的小板、顶层端头板应采用双层双向配筋,即上部负筋在本跨拉通布置。柱边角部板上部负筋长度应从柱边起算。剪力墙部位板负筋宜适当加强;重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员要重视对于构造钢筋的配置,特别是于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和间距数量的选择;现浇板砼强度等级不宜大于C30,否则必须有减少混凝土收缩的设计措施;积极采用补偿收缩混凝土技术。
2.2材料选择和配合比设计方面
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;选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。严格控制混凝土原材料质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少,优选混凝土各种原材料;混凝土选用的外加剂必须确保混凝土外加剂的质量;选用外加剂时应根据混凝土的性能要求、施工条件及气候条件,结合混凝土的原材料性能、配合比以及对水泥的适应性等因素,综合考虑,确定选用外加剂的品种,并应经过试验确定其掺量。预拌混凝土应采用减水率高、分散性能好、对混凝土收缩影响较小的外加剂;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不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过试验确定膨胀剂的最佳掺量。
2.3施工方面
浇捣时,振动棒要快插慢拨,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;大体积混凝土施工前必须编制混凝土施工方案,采取控温措施并据此进行施工技术交底。施工方案应根据人员、设备的配置等情况编制,并规定混凝土的凝结时间、混凝土的供应计划、混凝土的坍落度等具体要求,同时,施工堆载应进行控制;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;严格执行混凝土施工配合比,预拌混凝土严禁现场加水,改变水灰比,提高混凝土的坍落度;避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
3混凝土裂缝的处理
当建、构筑物一旦发生裂缝后,应立即认真检测。在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素,仔细研究产生裂缝的原因,裂缝是否已经稳定;若仍处于发展过程,要估计该裂缝发展的最终状态。调查的原则、普查、详查方法主要有:裂缝的现状调查(裂缝类型和宽度);有无病害(漏水、钢筋锈蚀);产生裂缝的经过(发生时间和过程);设计书的检查;施工记录的检查;根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度;荷载调查;中性化试验;钢筋调查(钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀);地基调查;混凝土分析;荷载试验;振动试验。具体的处理方法参考如下。
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;填充法:用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(>0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理;灌浆、嵌缝封堵法:灌浆法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。有两种常用灌浆方法:一是在表面封闭后直接用压力灌入水泥浆;二是混凝土局部修复后再灌浆,以提高其密实度;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氨乙烯胶泥、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;结构补强法:当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取补强法对混凝土结构进行处理。结构补强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;混凝土置换法:混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,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;混凝土裂缝处理效果的检查:包括修补材料试验、钻芯取样试验、压水试验、压气试验等。
4结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理。对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用等多方面的配合,随着对混凝土耐久性的研究不断深人,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得到圆满地解决。
参考文献
[1]陈华艳,罗才松.混凝土房屋建筑工程裂缝控制与治理技术[J],安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2007,15(5):16~20.
[2]合肥市住宅工程质量通病防治实施导则
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇10
关键词:预应力箱梁;非结构性;裂缝;处治
中图分类号:U448.21+3文献标识码:A
1工程基本情况
1.1技术标准
桥梁位于某干线公路,桥梁荷载等级为公路一Ⅱ级。桥净宽-8+2×0.5米护栏。该桥采用3-30m的预应力混凝土箱梁,桥梁斜度70°,全长95m,为中型桥。下部结构型式为桩柱式基础。上部结构为后张法预应力砼组合箱梁,预制箱梁共9片,全部为30m后张法预制箱梁,箱梁采用先简支后连续结构。
1.2材料及施工
预应力混凝土箱梁C50级、钢绞线强度1860Mpa,混凝土坍落度7~9cm,水泥孟电PO.52.5,骨料粒径5~20mm,掺减水剂、引气剂、预应力混凝土箱梁采用后张法施工,混凝土箱梁预制时间2011年3月-6月。桥梁2012年7月安装完工后经检查发现桥梁腹、底板普遍存在裂缝,并提请检测。
2检测过程及结论
2.1检测方法
按照《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)要求,对委托方指定箱梁的裂缝深度使用非金届超声波检测仪进行检测,裂缝宽度用裂缝观测仪直接读取,裂缝所处位置用钢卷尺进行测量。
2.2检测依据
《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)。
2.3检测结果
2.3.1公路桥,桥梁腹、底板普遍存在横向裂缝,中跨中梁右端存在滴水现象。
2.3.2预应力混凝土箱梁,桥梁腹板裂缝,裂缝宽度0.12~0.26mm,深度29~17.2mm,长度160~250cm;桥梁底板板裂缝,裂缝宽度0.04~0.26mm,深度19~180mm,长度160~340cm。
3初步分析及原因
裂缝是由变形引起的为非结构性裂缝,指变形得不到满足,在构件内部产生自应力,当该自应力超过混凝土允许应力时,引起混凝土开裂。引起该类裂缝的原因主要有:混凝土浇筑后处于塑性阶段,混凝土分层浇注过快,混凝土骨料沉落硬化前沉实不足,硬化前后沉实过大,下沉受钢筋阻档,沿钢筋方向裂缝;混凝土凝固过程中因收缩而产生裂缝。结构随着温度的变化受到约束时,在混凝土内部产生应力,当此应力超过混凝土抗裂强度,混凝土便开裂,即产生温度裂缝;混凝土是一种脆性材料,抗拉强度较低,混凝土浇注后若没有采取有效的措施,降低混凝土内外部温差或采取养护措施不当,使混凝土产生温度收缩裂缝;养护不周,时干时湿,表面干缩变形也会导致裂缝的发生,因此施工中要最大限度的降低温差和减少收缩。
4处理方案
4.1技术规范依据
4.1.1中国交通部.(JTGHll-2004)公路桥涵养护技术规范。
4.1.2中国工程建设标准化协会.(CECS25:90)混凝土结构加固技术规范。
4.1.3中国交通部(JTG/TJ22-2008)公路桥梁加固设计规范。
4.2工艺要点
4.2.1材料主要技术性能
(1)极强的渗透力,黏度低,能注入0.1mm宽的微裂缝。(2)不含挥发性溶剂,硬化时收缩小。(3)结构灌缝粘接强度高,韧性及抗冲击性好。(4)独特的高性能聚合物增韧改性技术,耐冲击、抗疲劳,特别适合于桥梁、码头等动荷载加固。(5)抗老化性及耐介质(酸、碱及水等)性好。
4.2.2适用条件
(1)广泛应用于混凝土桥梁、房屋、水利、路面等工程中裂缝注胶修补,混凝土非活动细小裂缝(缝宽0.1~2mm)补强注胶修补。(2)混凝土内部蜂窝、疏松等缺陷的补强注胶修补。(3)施工环境干燥、通风,粘贴面洁净、干燥、无油污。(4)固化环境温度不低于-15℃。
技术性能要求。丙烯酸酯裂缝修补胶技术性能符合国家标准《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006)和交通部行业标准《公路桥梁加固设计规范》(JTG/TJ22-2008)要求。
4.2.3使用方法与施工要点。
(1)裂缝调查。全面查清裂缝的性质(裂缝的长度、宽度、深度、走向、贯穿及漏水情况),以便确定处理方案。
(2)裂缝处理。对较小的混凝土构件裂缝,用钢丝刷等工具清除混凝土裂缝表面的灰尘、浮渣及松散层等污物,刷去浮灰;用酒精或丙酮沿着裂缝两侧2~3cm范围擦拭干净。对稍大的混凝土构件中较深的裂缝,为达到有效封缝,可沿裂缝凿“V”形槽。对体积较大的混凝土构件或较深的裂缝,可沿裂缝采取钻孔灌浆,以使浆液进入裂缝有更广的通路。
(3)设置灌浆嘴。在裂缝的交错处、裂缝较宽处及裂缝端部等位置必须设置灌浆嘴。灌浆嘴的间距可根据裂缝大小、走向及结构形式而定,一般灌浆嘴间距为30~50cm。在一条裂缝上必须设置有进浆口、排气口或出浆口。灌浆嘴可先采用裂缝封闭胶粘贴在预定位置,也可在封缝时一同粘贴。应特别注意防止堵塞灌浆嘴。
(4)封缝。封缝质量的好坏直接影响灌浆效果与质量,应特别予以重视。裂缝的封闭可使用裂缝封闭胶,按推荐配胶比例称取并调配出裂缝封闭胶,用油灰刀沿裂缝往复涂刮后均匀涂抹一层厚约1~2mm、宽不小于30mm的胶泥,注意防止小气泡或密封不严。
(5)封缝检验。一般情况下,采用裂缝封闭胶封缝12小时后即可进行试漏检验,以检查裂缝的密封效果及贯通情况,以确保注胶效果。
(6)配制灌浆胶液。根据估计的灌胶量,按推荐配胶比例准确称量胶液、专用稀释剂、专用固化剂和专用促进剂待用;先将固化剂投入装有稀释剂的容器内,搅拌均匀使其充分溶解其中;再将溶解好的稀释剂与固化剂的混合液倒入胶液中,充分搅拌;最后将促进剂滴加到混合胶液中,边滴加边搅拌,使其充分混合均匀;从滴加促进剂并混合搅拌开始,注胶的操作应在胶液适用期内完成(25.C时约为90min)。
4.2.4使用过程中的注意事项
(1)施工中必须保持工作面干燥,潮湿的施工面不可使用。(2)使用过程中应避免固化剂与促进剖直接接触。(3)取胶和取料的器具应分开,不能混用。包装开封后注意密封。(4)搅拌应充分、均匀,否则将影响材料性能。(5)本产品施工人员应采取必要的安全防护措施(如配戴口罩、手套、护目镜、安全帽等。
结语
混凝土桥梁的病害处理措施应是针对结构裂缝或毛细孔道的处理,聚合物修补是一种既具有高分子材料的粘接性,又具有无机材料耐久性的新型混凝土修补材料;抗压强度高,固化迅速,粘接性能好;有很好的保水性能和抗裂性、高耐碱性、耐紫外线;操作简便,,健康环保。使施工步骤变得简单、方便、缩短了工期,提高原结构的密实度和防水抗渗性能。
参考文献
混凝土裂缝修补方案及方法范文篇11
关键词:公路桥梁;裂缝;成因;对策
中图分类号:K928文献标识码:A
混凝土作为路桥施工中常用的建材,其质量直接影响到工程的质量。裂缝大多产生于混凝土路面上,由于受到多方面因素影响而逐渐出现和扩大,严重影响了路桥的使用。从源头上防治裂缝是一项需要施工人员和设计人员共同努力的工作。
1、混凝土桥梁施工裂缝的成因
混凝土桥梁施工裂缝产生原因很多,在公路桥梁施工过程中,产生混凝土裂缝的因素不同,可以分为以下几种类型的裂缝:由于施工材料出现质量问题而引起的裂缝;由于温度变化和冻胀引起的裂缝;由于混凝土收缩因素引起的裂缝;由于荷载引起的裂缝。
1.1、由于混凝土材料的质量问题而引起的裂缝进行分析
混凝土的主要材料是石砂、水泥、骨料以及拌和水等。如果在配置混凝土时采用不合标准的材料,则会导致混凝土裂缝现象的产生。选用的砂石质量不合格,其孔隙率会很大,因此会增加拌和水和水泥的添加量,拌和水增加了,混凝土的硬度就会变小,而收缩能力变大,从而在施工过程中极易导致裂缝的出现。如果选择的砂石中含有较多的云母成分,则会降低水泥和其它外加物的粘合力,导致其强度降低。如果含有较高的泥量,不仅会增加拌和水和水泥的使用量,还将降低混凝土的抗冻和抗渗性。此外,如果混凝土中的外加剂或者拌和水肿含有较高的氯化物,则会造成钢筋材料的生锈和腐蚀,影响桥梁的质量。
1.2、由于收缩因素和荷载因素而引起的混凝土裂缝现象
收缩裂缝也就是因为混凝土的收缩现象导致的体积变化,包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝两种。在混凝土的初凝时,经常会出现塑性收缩裂缝,由于这个阶段水泥的水化现象比较严重,容易出现水分急速挥发和泌水的现象,使混凝土因丢失大量的水分而产生收缩,而当收缩时,由于混凝土的表层会受到模板和钢筋或者深层的束缚,在变硬的过程中产生相对的拉应力,最终导致裂缝现象的产生。干缩裂缝往往发生于硬化前后,这个阶段混凝土的内部散热较慢,表层水分挥发较快,会使得不均匀收缩现象的产生,由于表层的变形受到混凝土内部结构的束缚,在表层会产生承受拉力,当这种拉应力超过了混凝土的抗拉强度时,就会导致裂缝现象的产生。而荷载引起的裂缝又分为弯曲裂缝、剪切裂缝、断开裂缝和局部应力裂缝等。荷载裂缝是指由于在常规静荷载和动荷载以及次应力的情况下导致的混凝土出现的裂缝现象。由于荷载的加大,使得裂缝的长度不断延伸、宽度扩展,条数增多等现象。
2、混凝土桥梁施工裂缝的防治对策分析
2.1、严格控制材料和施工工艺
施工工艺和施工材料选择是保障混凝土质量的关键点。施工人员需要对水泥的质量进行严格的把关,分析水泥中各项物质的含量符合施工的标准,同时,合理选择混凝土构件的各项混合物,杜绝不合格产品在施工中的应用。抽样检查是确保施工材料质量的手段之一,施工人员在施工开始前都需要对现场施工材料进行质量检测,确保施工的材料安全。施下下艺的把握需要工作人员结合施工设计图进行合理的进度安排人员管理。首先,施工管理团队需要对施工现场情况进行控制,确保施工的进度。其次,施工人员需要合理安排设备进场和材料堆放,减少路面、桥面的承重,保障其质量安全。最后,施工团队需要施工工艺进行选择,加强质量控制。
2.2、加强温度控制
气候变化带来的温度改变是施工过程中不可避免的,要应对这一现象,施工人员需妥采月又一定的处理工艺。进行混凝土材料的改善。混凝土材料包括水泥、骨料等,施工人员需要结合具体清况进行渭料级配的改善,在选用混凝土时,积极采用干硬胜兼具的混凝土,通过添加其他混合物如添加剂等来降低水泥在混凝土构件中的使用量;搅拌过程中的温度控制也十分关键,施工人员需要适当的对碎石进行预冷却或减少浇筑厚度来控制浇注温度,帮助浇筑层散热。施工人员需要结合天气情况适当的降温或保温工作。在气温骤降时,可以为混凝土进行表面保温,确保其稳定性,同时,为保障混凝土在气温较高时的稳定施工人员需要在混凝土内部埋设水管。另外,混凝土材料的研发人员需要对其性能进行改善,减少混凝土表面裂缝的产生。
2.3、合理修补裂缝
2.3.1、表面修补法,即是在混凝土的表面进行涂抹水泥浆的修补裂缝方法,这种方法无论是针对表浅裂缝还是针对深层裂缝,都能获得较为显著的修补效果,而且该方法基本不会影响混凝土结构的承载力,因此得到了广泛的应用。二是灌浆修补法,如果被发现的裂缝的深度较深,且严重危害到混凝土的结构强度或结构完整性时,表面修补法因为不能有效改善工程结构强度,只能弃用,选择深层的灌浆修补法措施。这种方法是通过在混凝土裂缝中压入灌浆材料来实现。水泥浆、环氧聚合物是目前国内公路桥梁施工中最常用的灌浆修补材料,如果裂缝程度非常严重,也可以采用聚氨酯以及甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作为灌浆材料对裂缝进行修补。
2.3.2、嵌缝修补法,是指在裂缝位置开槽,并向槽内填充、压实封堵材料的混凝土裂缝修补方法。该方法的修补效果良好,而且修补完成的裂缝外观十分平整、美观,在提高公路桥梁的外观质量方面比其他裂缝修补方法占有较大的优势。四是结构加固法。事实上,在不少的公路桥梁工程中,很多混凝土裂缝不仅会对工程的外观造成影响,而且还会改变混凝土结构的原有性能,降低结构强度,从而缩短公路桥梁工程的使用寿命,严重影响其使用性能。常用的结构加固法主要有:预应力加固、增加混凝土结构的截面面积、混凝土补强加固、支点加固等。
2.4、及时解决因施工不当导致的问题
专业技术人员要清楚的了解由于施工过程中出现的质量问题,最容易导致在桥梁使用过程中出现裂缝,因此,必须要重视混凝土桥梁施工过程中的每一个程序,严格按照施工程序进行施工,确保安装钢筋的成型和模板的位置的牢固性和准确性,防止钢筋在施工的过程中出现变形的现象。及时清除干净钢筋上的污染物和已经氧化了的铁皮,防止由于这些杂物的因素而影响到混凝土的粘结力,之后就是要合理把握好混凝土的振捣操作的程序,严格把控振捣操作技术,保证施工质量。施工方案设计人员要经过严格的培训,精心设计施工方案,做好各项预防措施,控制好由于初期的质量问题而引起的混凝土裂缝。准确的计划好混凝土的浇筑量、缝间距、构造和运输等程序。控制好以此浇筑的厚度,把握好浇筑时间也就是尽量不要在温差大的天气以及炎热高温的天气里进行混凝土的浇筑,防止其由于温度变化或者膨胀因素而引起的裂缝。
3、结语
公路桥梁施工是我国基础设施建设的重要组成部分,需要工作人员结合施工过程中易出现的问题讲行适当的改进。裂缝是路桥施工中路面的常见问题,工作人员需要结合裂缝的成因开展相应的处理工作,减少因技术选用不到位和施工工艺不当引起的后期质量问题。
参考文献:
[1]李开艳.混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策分析[J].门窗,2013,01:252-253.
混凝土裂缝修补方案及方法范文
关键词:混凝土裂缝;预防;处理方法
1混凝土裂缝的种类
裂缝是混凝土的一种常见病和多发病,可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,这种混凝土本身固有的微观裂缝,在荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。宏观裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。
2混凝土裂缝的成因
裂缝产生的形式和种类很多,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
2.1设计原因
(1)设计中由于构件断面突变导致应力集中所产生的构件裂缝。
(2)设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。
(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
(5)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。
2.2混凝土的收缩
收缩是混凝土的一个主要特性,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。收缩裂缝一般认为是在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土中,梁、板、柱等小块体构件、预应力构件极少产生收缩裂缝。混凝土收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。如不加以防护,可能会造成严重后果。
2.3混凝土材料及配合比
配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。近两年,不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝,原因有:
(1)粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。
(2)骨料粒径越细、含量越大,混凝土单方用灰量、用水量越多,收缩量越大。
(3)混凝土外加剂、掺和材料选择不当或掺量不当,加剧混凝土收缩。
(4)水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。
(5)水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越大、早强越高对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
2.4施工及现场养护原因
(1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
(2)高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。
(3)对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。
(4)大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
(5)现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
(6)现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。
(7)现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。这些因素都会造成混凝土较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使混凝土微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。
2.5使用原因(外界因素)
(1)构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。
(2)使用荷载超负。
(3)野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。
(4)周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。
(5)意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
3混凝土裂缝预防措施
根据裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效得多。归纳起来,有以下几个方面。
3.1设计方面
(1)设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施。而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗一放”结合、或以“抗”为主、或以“放”为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。
(2)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面等原因而不得已时,应充分考虑采用加强措施。
(3)积极采用补偿收缩混凝土技术:在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而形成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。
(4)重视对构造钢筋的认识:在结构设计中,设计人员应重视对于构造钢筋的配置,特别是对于楼面、墙板等薄壁构件更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。
(5)在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
3.2材料选择和混凝土配合比设计方面
(1)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。
(2)选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
(3)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五、六大组份,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。
(4)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、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。
3.3施工方案
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇注量、施工缝间距、位置及构造、浇注时间、运输及振捣等。一次浇注长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇注厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,应尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区,确定浇注时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。
3.4施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,要注意以下几个问题:
(1)混凝土要有合适的配合比,其不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。
(2)钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。
(3)浇注、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。过分振捣对混凝土均匀性有害,振捣不足也不能保证混凝土应有的密实度。浇捣时,振捣捧要快插慢拔,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,以排除水、混凝土内部的水分和气泡。
(4)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,表面覆盖薄膜、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。
(5)避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
(6)对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
(7)严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上砖、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。
(8)施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形的行为。
3.5养护
养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差,以便减小温度应力,防止裂缝的产生。常规养护方法是喷水,对一般混凝土结构,减小表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
4混凝土裂缝的处理方法
(1)表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
(2)填充法用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
(3)灌浆法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4MPa)将补缝浆液注入混凝土裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便,效果也很理想。
(4)结构补强法。因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等。混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。
(5)当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。
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