裂缝防治技术论文范文1
关键词：公路桥梁，病害，养护，对策
0.前言
公路桥梁养护是保证车辆高速、安全、舒适行驶的不可缺少的经常性工作。做好现有公路桥梁的养护和改造是各级公路桥梁管理机构的首要任务。论文参考网。公路桥梁养护的目的和基本任务包括下列内容:经常保持公路桥梁及其设施的完好状态,及时修复损坏部分,保障行车安全、舒适、畅通。采取正确的技术措施,提高养护工作质量,延长公路桥梁的使用年限。防治结合,治理公路桥梁存在的病害和隐患,逐步提高公路桥梁的抗灾能力。对原有技术标准过低的路段和构造物以及沿线设施进行分期改善和增建,逐步提高公路桥梁的使用质量和服务水平。
1.公路桥梁的病害及养护
1.1桥梁裂缝的病害及养护
1.1.1桥梁的裂缝的病害
对于钢筋混凝土桥,由于混凝土本身抗拉强度很小,初拉应力可能引起混凝土产生细小裂缝,不过肉眼较难发现,当运营初期梁承受活荷载时,裂缝使有所发展。实际上,由于钢筋混凝土结构今的受拉钢筋的应该大大超过混凝土的极限拉伸应变, 所以不可避免地会发生裂缝。
在初拉应力和弯曲应力作用下, 混凝土的裂缝对梁的强度影响不大。按耐久性要求,如果裂缝细小(<0.2mm),则暴露于大气中的梁中的钢筋不致锈蚀、即使裂缝达到或略超过允许值(0.2mm),只要已趋稳定,对梁的强度也不会有明显的影响,对行车不必采用特别的限制。但当裂缝发展较多且宽度较大时,梁的刚度会于降,钢筋易受有害介质的侵蚀,结构物的寿命就会缩短。因此,对于那些不断发展的裂缝,要特别注意观察。对于连续梁、拱等超静定结构,必须注意因基础不均匀下沉所造成的裂缝的发展。如下沉不止,则可能导致结构物破坏。论文参考网。另外,预应力混凝土的箱梁,由于昼夜温差过大,也可能引起裂缝的产生。
1.1.2裂缝的维修与加固措施
①对钢筋混凝土桥的构件,应该特别注意观察其受拉区的裂缝。对未超过允许值的裂缝,为预防其受大气因素影响,一般可采用涂刷水玻璃或环氧树脂的办法,对裂缝进行封闭处理;当裂缝大于允许值时,一般采用空压式的方法来灌注外氧树脂填充裂缝; 当裂缝大于0.4-0.5mm时,应将裂缝凿开、刷净,然后建模补以环氧砂浆或高强度等级的水泥砂浆,如果体积较大,可用小石子混凝土予以补强;如果裂缝大大超过允许值,则应采取加固或更换构件的办法来解决。但应查
明原出并通过计算来确定。②对砖、石、混凝土拱桥的裂缝,可以采取上述措施处治:勾缝处理;当拱桥的纵向裂缝超过允许值时,一般采用跨中、1/4 处和拱脚附近各设一道横向钢板来加固, 或在上述位置加设五道横向预应力拉杆以防止裂缝发展;拱桥的砌体结合不好或受力不均,填土松散,基础沉降等发生的较深裂缝,要采用压注水泥砂浆进行修补,或做镶面石或设置混凝土帮面、帮圈来加固,严重部位必须进行翻修、石拱桥灰缝如有脱落,如风化剥落,可喷注每层厚为1.0-3.0 cm 的10号以上水泥砂浆,分2-3 层喷注,每隔一至两日喷—层,必要时,可加布一层钢丝网;当裂缝已贯穿墩台,可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。
2.水泥混凝土路面的病害及养护
水泥混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下,会因混凝土板、接缝、基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏,其中既有设计的原因,也有施工质量的问题,以及人为的、外界的因素,也可能是各种因素相互影响造成。水泥混凝土路面在养护良好的条件下,其使用年限要比其他路面长,但一旦开始损坏,则会引起破损的迅速发展。因此,必须做好预防性、经常性的养护, 通过日常的观察, 及早发现缺陷, 查明原因,及时采取相应的处治措施,使路面保持完好的状态。
①水泥混凝土路面养护丁作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针。根据路面实际情况和具体条件,以及水文、地质、气候、交通和出路等级等情况,采取预防性、经常性的保养等相应修补措施,对于较大范围路面修理,应安排大、小修或专项工程,使路面处于良好的技术状况。②水泥混凝土路面应以机械养护为主,并积极采用新技术、新材料、新工艺。③水泥混凝土路面养护必须贯彻安全生产的方针,其安全技术、劳动保护等必须符合有关规定,做到安全生产,文明施工,保护环境。
3. 公路桥梁养护带来的思考
3.1公路桥梁养护大、中修和改造工程原则上由公路桥梁管养单位组织实施, 公路桥梁改建的组织实施按现行基本建设程序和规定执行。
对技术状况为一、二类的桥梁应加强小修保养,防止出现明显病害。对技术状况为三类的桥梁应及时进行中修,防止病害加快扩展,影响桥梁安全运营。对技术状况为四类桥梁应及时采取管理措施,对技术状况为五类的桥梁应及时封闭交通,保证安全,并依据桥梁特殊检查结果和技术论证分析,安排大修、改造或改建。对荷载等级、抗灾能力、安全防护标准等技术指标低于所在公路技术标准的桥梁,应有计划地进行技术改造。对宽度不能满足所在线路技术标准要求且影响通行安全的桥梁,应有计划的进行加宽改造。论文参考网。对已有的桥梁防船舶碰撞设施应加强维护。
3.2公路桥梁管养单位应采取有效措施,加强公路桥梁养护工程的施工管理。
对需要封闭交通或长时间占用行车道施工的公路桥梁养护工程,除紧急情况外应在项目开工前15 日,相关信息并办理施工许可。干线公路上的断交施工信息应及时报省级桥梁监管单位备案,高速公路、国道上的断交施工信息由省级桥梁监管单位及时按规定报交通运输部备案。桥梁养护工程施工必须建立健全安全管理制度,落实安全分管领导和责任人; 施工单位应按照《公路养护安全作业规程》相关规定,做好施工现场标化建设,合理布设施工作业区,设置标志和安全防护设施,保证施工车辆、人员和过往车辆的安全,必要时还应协助有关部门做好交通疏导工作。公跨铁桥梁养护工程动工以前,应与铁路部门取得联系,确保安全。
参考文献
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裂缝防治技术论文范文2
关键词：混凝土裂缝，原因，措施
0.引 言
混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。然而,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。然而,大量工程实践以及近代科学关于混凝土强度的细观研究都表明结构物的裂缝是不可避免的,它是材料的一种特性。因此,科学地对待裂缝问题是在对裂缝进行分类、研究的基础上,采取有效的措施,将裂缝的有害程度控制在允许的范围内。
1.混凝土裂缝的分类
1.1 按裂缝的成因划分
根据混凝土裂缝产生的原因,可分为结构性裂缝与非结构性裂缝两大类。免费论文参考网。
(1) 结构性裂缝是由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝[1][2]。
(2) 非结构性裂缝是由各种变形变化引起的裂缝[1][2],干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。从国内外的研究资料以及大量的工程实践看,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约为80 % ,其中以收缩裂缝为主导[1～5 ] 。
2.混凝土常见裂缝的成因与控制措施
2.1 收缩裂缝
收缩裂缝是由湿度变化引起的,它占混凝土非结构性裂缝中的主要部分。根据有关试验测定,混凝土最终收缩量约为0104 %～0106 %。收缩是混凝土固有的物理特性,一般来说,水灰比越大、水泥强度越高、骨料越少、环境温度越高、表面失水越大,则其收缩值越大,也越易产生收缩裂缝。
对收缩裂缝的防治可采取以下措施 :
(1) 掺加高效减水剂、泵送剂以尽量降低用水量;施工时,下料不宜过快,并振捣密实。
(2) 对于早期收缩裂缝的防治,除加强早期养护外,宜在混凝土终凝前进行二次抹压,在材料上可掺加促凝剂,且宜采用早期强度高、保水性好的普通硅酸盐水泥;对于干缩裂缝的防治,可以适当延长养护时间,材料上宜选用粉煤灰水泥或中低热水泥等干缩率小的品种。
(3) 尽可能降低水泥用量,增大粗骨料的含量,且宜选用石灰岩作为粗骨料,
(4) 防止碳化收缩裂缝关键是降低生成物的碱度,对新浇混凝土做好湿水养护,而对使用当中的混凝土结构要尽量保持干燥,在CO2 等腐蚀性气体含量高的环境下要做好防腐措施。
(5) 混凝土浇筑抹光后要及时用潮湿的草垫或塑料薄膜覆盖,风季施工时应设挡风设施。
2.2 温度裂缝
温度裂缝是由于混凝土内外温差或季节气温变化过大而形成的。
在混凝土浇筑过程中,水泥水化反应将放出大量的热(一般每克水泥可放出502J 热量) ,使混凝土内部温度升高并在一定龄期出现温峰,之后下降。由于混凝土内部散热慢而表面散热快,必将在内外形成温差,为协调温度变形,混凝土表面将产生拉应力(即温度应力) ,当超过混凝土抗拉强度后将使之开裂。免费论文参考网。这种裂缝多为贯穿性的,且较深,严重降低结构的整体刚度;一般在施工结束几个月后出现。控制温度裂缝的产生主要是从降低温差入手,可采取以下的防治措施:
(1) 在材料方面,宜采用粉煤灰水泥,尽量减少水泥用量,可掺加缓凝高效减水剂;对大体积混凝土,可适当掺入块石。
(2) 在施工方面,应合理安排施工工序,改进施工工艺,改善结构约束条件,如较长结构要设温度缝或后浇带,在基岩上浇筑时,要铺50～100 mm 砂层以消除其嵌固作用。免费论文参考网。
(3) 在设计方面,主要是做好温度应力计算,根据可能产生的温度应力采取相应的构造措施,如适当地配置温度钢筋,分担混凝土温度应力。
(4) 此外,尚需加强混凝土养护,做好表面保温措施(如蓄水养护或覆盖潮湿的草垫等) ,适当延长拆模时间,以使混凝土表面缓慢散热;控制混凝土内外温度差在25 ℃以内。
2.3 沉陷裂缝
沉陷裂缝是建筑物建成后各部分发生不均匀沉降而引起的,多为贯穿性的,其位置与沉陷方向一致。
建筑物墙体的八字形或倒八字形的裂缝便是一种典型的沉陷裂缝。回填土未经夯实处理,地层中含有软弱下卧层,建筑物在使用过程中地基被水(雨水、生活用水等) 长期浸泡等原因都将引起建筑物的不均匀沉降,从而开裂。另外在新建工程的地基施工中,若不做好必要的措施防止土坡失稳或地下水倒灌,会削弱相邻老建筑物的地基承载力,从而导致建筑物沉陷开裂。沉陷裂缝往往严重影响建筑物的外观,并危及结构的耐久性,防止其产生的控制措施有:
(1) 在基础设计时确保持力层的承载力与地基的均匀受力,在层高不同的部位以及新老建筑物连接处设置沉降缝。
(2) 在施工中,模板要有足够的强度和刚度,并支撑可靠;另外,注意施工顺序,如先高层后低层,先主体后裙房。
(3) 施工前要做好地质勘测工作,尽量选择好的持力层,竣工后要避免地基受到雨水等浸泡。
3.裂缝的处理
混凝土结构一旦开裂应立即在鉴定的基础上采取相应的措施。目前,常用的修补方法有表面封闭法、压力灌浆法及填堵法。[2-4]
3.1 面封闭法
针对宽度小于12mm 的微裂缝,可将聚合物水泥膏、弹性密封胶或渗透性防水剂涂刷于裂缝表面,以恢复其防水性和耐久性。该法施工简单,但仅适用于浅裂缝。
3.2 压力灌浆法
针对宽度大于13mm且深度较大的裂缝,可将化学灌浆材料(如聚氨酯、环氧树脂或水泥浆液) 通过压力灌浆设备注入到裂缝深处,以恢复结构整体性、防水性及耐久性。[2][4][8
3.3 填堵法
针对宽度大于15mm的宽大裂缝或钢筋锈蚀裂缝,可沿裂缝将混凝土凿成“U”型或“V”型槽,然后嵌填修补材料,以恢复防水性、耐久性或部分恢复结构整体性。
4.小 结
混凝土裂缝问题是项技术难题,长期困扰工程界。近年来,随着高早强型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推广、混凝土强度等级的提高、大体积混凝土的涌现,在取得成效的同时也使裂缝问题更为突出,甚至成为混凝土质量问题的焦点。而目前混凝土裂缝主要是收缩变形和温度变形所致,控制这些裂缝除了广大工程建设人员在设计与施工方面采取相应措施外,也需要科研人员尽快地研制出能减少水泥收缩和水化热的高效材料,从而将裂缝问题降低到最小限度。
参考文献
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裂缝防治技术论文范文3
【关键词】地铁区间、防水原则、渗漏水、整治技术、施工处理
中图分类号： TU71 文献标识码： A
据中国城市网报道2013年8月24日，由于暴雨突袭武汉，使江汉路地铁站一处候车处成为“水帘洞”，暴雨直接下进了地铁站；广州日报报道2013年12月30日在地铁六号线开通的第二天，便发生意外，两座车站在1小时内连续出现漏水，导致站台被迅速关闭，前往长方向的列车被迫中断长达半小时。随着地铁在人们的日常生活中扮演的角色越来越重要，诸如此类的报道日渐充斥着人们的视野。在地铁工程建设中防水一直以来都是建设中的难点，如何提高地铁区间隧道渗漏水的整治技术显得尤为迫切。
1.地铁区间隧道防水设计原则与标准
1.1地铁区间隧道防水设计原则
在地铁区间隧道设计中要坚持“防、排、截、堵相结合,因地制宜,综合治理”的原则，即所谓的以防为主，以排为辅，刚柔结合，多管齐下的设计原则，只有这样才能将渗漏水对地铁区间隧道影响降至最低，即使发生漏水现象也能即使排出。
1.2地铁区间隧道防水设计标准
地铁区间隧道的防水设计等级要求为二级，即不许出现结构性渗漏，但允许表面出现少量浸渍，但出现浸渍总面积要小于地铁区间隧道总面积的6‰，或每100防水面积出现浸渍的部位应少于4处，且单个浸渍面积要小于0.2。
2.引起地铁区间隧道渗漏的原因
2.1结构外防水层破损引发隧道渗漏
二级防水工程的防水层为两层，地铁区间隧道的外防水主要由土工布缓冲层、PVC防水板及背贴式分区止水带构成，均为全封闭形式，这样设计的目的是为了在迎水方向上设置一个隔水屏障，将水有效封堵在结构外，但在现场施工环境或多或少会造成结构外防水层 破损，引发破损的 常见原因有：第一，对初期支护基面处理不当引起破损，初期基础基面处理不当指的是铺设混凝土表面不平整、凸凹不平等；第二，在绑扎钢筋环节有效防护措施采取不当，致使防水板出现整体性缺损；第三，在铺设防水板过程中，防水板与初支基面贴切度不足，在浇筑混凝土环节导致防水板材破损。
2.2各种裂缝导致的区间隧道渗漏
常见的地铁区间裂缝有规范裂缝与非规范裂缝两种。所谓规范裂缝指的是在设计施工中的变形缝、施工缝等有形裂缝，而非规范裂缝指的是由于其他原因导致的结构出现的有害裂缝。裂缝是形成地铁区间隧道渗漏水的主要原因之一。
2.2.1施工缝导致区间隧道渗漏
施工缝渗漏分为：环向施工缝和纵向施工缝。环向施工缝指的是在在按照遇水膨胀橡胶条时为预留凹槽，或混凝土表面未进行抹平处理，在橡胶条遇水膨胀后不能紧贴混凝土，形成环向渗漏通通道；或者在橡胶条表层的涂抹的膨胀保护层性能不稳定，在遇水是未能均匀膨胀等都是导致形成环向施工缝可能原因。所谓纵向施工缝指的是诸如钢板腻子上的止水带封条被污染或四惠，到时腻子无法发挥与混凝土紧贴的作用而产生缝隙导致渗漏水，或止水带没按照设计要求安装及在安装过程中未对止水带进行有效防护导致破损，这些都是形成纵向施工缝的原因。
2.2.2变形缝导致区间隧道渗漏
变形缝是设计环节设计预留的缝隙，变形缝导致渗漏的主要情况有：中埋式止水带固定不当，导致浇筑混凝土时出现位移；由于止水带位置出现偏差，当混凝土结构收缩时，引起止水带撕裂导致其失去防水功效。
3.地铁区间隧道渗漏水的整治技术
大量地铁区间隧道施工实践表明，在治理裂缝和渗漏前，要对结构背后进行填回注浆，使浆液在二次衬砌背后扩散、凝结和固化, 以实现闭塞渗漏通道及加固结构的施工目的；其次，在注浆的基础上进行结构裂缝及变形缝和施工缝渗漏的整治,以表现出非常显著地效果。
3.1背后回填注浆技术
3.1.1孔位布置
在区间隧道的拱顶部位，预埋浇筑孔，如在发生渗漏的地段则将预埋孔数加密，布孔时要注意避开施工裂缝部位，单、双隧道布孔长度及孔数不同。
3.1.2注浆浆液
注浆浆液的根据所选水泥标号的不同分为两种，即普通水泥拌制的浆液与超细水泥拌制的浆液两种。施工中应下诸如普通水泥浆液将初期支护与二衬之间的空隙堵塞，待首次注入水泥浆液凝固后再次诸如超细水泥浆液，使浆液充分填满水泥收缩缝，已实现注浆堵水的目的。
3.1.3浆液配置
浆液应按照一定比例配置，水灰的配置比例要控制在1∶1～1∶1.5的范围内，这样在制浆时, 将已融合的聚丙稀酰胺缓慢掺入按设计水灰比拌制好的水泥浆中, 在自动拌浆桶内充分搅拌。
此外还需注意注浆压力的选择，注浆压力应保持在0.3～04Mpa范围内为宜，这样可以避免压力过大引发结构变形现象的发生；注浆顺序也是整治环节需要注意的事项之一，比如按照标高有低向高方向浇筑等，都可以有效提高注浆效果。
3.2施工缝渗漏水的整治技术
在经过上述处理好，大部分施工缝因被水泥浆封堵而不在渗漏，但是仍会有个别施工缝继续渗漏，此时可采取注浆堵漏法进行处理，首先诸如水泥砂浆，待砂浆渗透后再注入化学浆液。
3.3变形缝渗漏的整治技术
3.3.1剔槽
沿着变形缝变形缝的缝置将槽内原填充物质清理干净，清理深度控制在10-13CM为宜，并对槽体进行拓宽处理，在每条槽边向外拓展宽约12.5CM，深约3CM的缝隙，拓宽后的缝隙要与变形缝槽体保持平整。
3.3.2压浆
所谓压浆指的是将水泥砂浆、化学浆液注入变形缝。首先注入水泥砂浆，待水泥砂浆凝结后，在注入化学浆液，经过上述两次浆液的注入可使变形缝变得干燥无水。
3.3.3清槽
清槽指的是将槽体内的残浆清理干净，待验收合格后方可进行下一道施工工序的开展。
3.4裂缝的修补整治技术
根据地铁区间隧道出现裂缝的具置及裂缝的宽幅，在确保提高整体强度的前提下可对裂缝进行灌浆修补处理。
3.4.1裂缝整治技术
裂缝处理分为表面处理方法和凿槽处理方法。所谓表面处理方法指的是在出现细小裂缝的区间隧道墙体或出现细小裂缝的整体隧道床上，用棉纱或钢丝刷等工具将隧道表面的尘土、浮渣及松散层进行清理处理，再用毛刷蘸工业酒精沿裂缝 20～30mm 范围进行清洗处理，处理完毕后需保持缝隙的干燥。所谓凿槽法指的是对于区间边墙上或整体道床上的较宽( 缝宽>0.2mm) 的裂缝, 应沿裂缝用钢钎手工凿成V 型槽, 其大小根据裂缝宽度和深度现场确定。凿槽时先将原状缝明确标出, 然后以原状缝为中线凿槽,向两侧加宽, 凿完后用钢刷及棉纱将混凝土碎屑、粉尘洗净。
3.4.2 注浆整治技术
为了满足使用要求, 当裂缝较浅细(缝宽1.0mm 时, 可用微膨胀水泥浆液灌注, 灌注前应在裂缝表面涂刷一层水泥界面剂。
3.5渗漏水整治工程需注意其他事项
除了上述分情况整治技术以外，还可在施工注意以下方面，将会最大限度的减少地铁区间隧道渗漏水现象的发生：
首先，在土建施工开始前，业主单位应组织设计单位、防水材料供给厂家会同防水技术专家进行探讨学习，提高各方对防水的认识，一旦施工出现可诱发渗漏水的情况便能实现有效制止，从而更好的在施工过程中对防水质量进行控制。
其次，要加强业主单位对施工现场的监管力度。在实施正式监管前，业务单位的相关监管人员要认真学习设计的防水理念，做到在思想上重视地铁区间隧道防水工程。比如业主监管代表在施工现场要严格依照设计要求，对施工单位采购材料严把关，把好关，加强施工过程的质量控制，督促落实“自检、互检、交接检”，确保防水施工的质量达到设计及相关规范要求。
4.结束语
综上所述，由于地铁区间隧道裂缝引发的渗漏水现象已经严重影响人们的日常出行安全，因此要针对引起区间隧道裂缝发生的原因不同，采取不同的整治处理技术。施工中要坚持以防为主、防治结合的原则，只有这样才能从根本上确保地铁区间隧道施工的安全，最大限度的提高地铁隧道施工的安全性。
【参考文献】
[1]赵文虎.暗挖地铁区间隧道渗漏水处治施工技术[J].科技创新与应用,2013,05:190-191
裂缝防治技术论文范文4
【关键词】土木工程；混凝土裂缝；防止技术；
1.混凝土裂缝
混凝土裂缝在土木工程的施工中很容易遇到，主要是因为混凝土的结构问题，在外部的各种因素的影响下，导致混凝土的不连续状态，从而使得其结构发生了形变，这样就产生了裂缝。混凝土的裂缝对于建筑物有着很大的危害，不仅不利于施工的进行，而且会导致形成的建筑不稳定，造成很大的安全隐患，必须对此给予重视。
2.混凝土裂缝表现形式
2.1 收缩裂缝
在湿度差较大的时候，混凝土很容易形成裂缝，这种裂缝就叫做收缩裂缝。混凝土的主要原料是水泥，还有天然砂、石子等原料作为辅助，搅拌而成的。为了保证混凝土良好的特性，则需要加很多水，一般会是它本身所需要的水分的4到5倍。在天气的湿度差变化显著的时候，混凝土的硬化过程中，由于水化作用以及碳化作用等因素就会引起混凝土的体积收缩，从而形成裂缝。根据收缩裂缝的形成的原因以及时间的不同，可以分为塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、以及干燥收缩裂缝。
2.2 温度裂缝
所谓温度的裂缝就是在温度差很大的情况下形成的裂缝。这是因为在混凝土浇筑的过程中，将水泥等原料进行搅拌的时候会发生化学反应从而放出大量的热量，之后温度会渐渐降低。而由于混凝土的内部温度很高，外部温度由于散热较快因此较低，所以混凝土的内外一定要形成一定的温差。当温度差很大的情况时，为了协调混凝土自身所需要的温差，就会在混凝土的表面形成一定的拉应力，当这种力过大超出它本身所能够承受的压力的时候，就会在混凝土的表面形成裂缝，这就是温度裂缝，如图1-1中可以看见。
2.3 沉降裂缝
沉降裂缝是因为建筑物建成以后，各个部分的沉降程度不均匀而形成的裂缝，这种裂缝一般都是贯穿性的。产生的原因可能有：回填土进行填充以后没有夯实，地层中含有软土，建筑物的地基在使用的时候长期受到雨水浸泡等自然环境的影响。这些因素都可能导致建筑的沉降程度不一致，从而混凝土的表面形成裂缝。而如果在混凝土的施工过程中，模板的刚度不够，支撑的间距太大等，都会因为沉降的裂缝影响建筑物的质量。
2.4 其他裂缝
除了这些裂缝之外，结构的施工中还会有各种的裂缝。比如施工的不合格形成的施工裂缝，或者由于混凝土的结构在自然环境中长时间的被腐蚀而形成的腐蚀裂缝。这些裂缝都应该得到关注，并进行处理，从而提升施工的质量。
3.混凝土裂缝防治
3.1外界环境问题防治
对于外界的环境造成的裂缝问题是很难避免的，但是可以通过一些技术对其进行防治，使其产生裂缝的可能性尽可能地降低。首先，可以对外界的问题进行控制，从而避免高温的暴晒导致混凝土的水分的蒸发形成的温度裂缝。其次，可以减少水泥的使用，在混凝土中键入一些添加剂改善混凝土的流动性。在昼夜温差过大的时候，对混凝土要尤其的进行保护，防止由于夜晚的过低温度造成裂缝的现象发生。
3.2 提高混凝土质量
在施工的时候，要保证混凝土的高质量。一定要保证混凝土的组成成分在各方面都是符合国家的标准的，在使用的比例上尽量的减少水泥，使用高校的减水剂，还可以适当的加入石块、冰屑等，减少混凝土拌制过程中形成的温度差，这样能够增加混凝土抵抗外力的能力。混凝土的质量如果不好的话，很容易使得钢筋被氧化，这也会产生裂缝，从而导致建筑物的损坏，所以要对于混凝土的质量进行严格的控制。因此，相关的部门应该对其进行严格的监督，确保合格的材料才能够投入使用。并且，相关部门一旦发现偷工减料的现象，必须将此工程停止，并且给相关的施工单位一定的处罚，绝对不允许施工的材料出现问题。
3.3 提高施工质量
施工的质量问题应该得到严格的控制，否则也会导致混凝土的裂缝问题。首先在设计的时候就应该注意到裂缝的问题，所以施工前应该对混凝土做好前期的保护。施工人员也需要具备一定的专业素质，这样就能够很好的按照施工的标准严格执行。例如，对于预应力的拉伸需要在构件的强度在75%之上的时候才能进行，一定不能按照自己所谓的经验来施工，这样很容易会造成施工裂缝。施工的时候不仅要做好混凝土表面的防腐措施，还要对钢筋的表面进行防腐的措施。这能够防止在施工以后，由于自然情况的影响而形成腐蚀裂缝，从而影响建筑的质量。在建筑结束以后，需要对建筑进行一定的维护，对于发现的裂缝进行及时的维修。修补的时候要多涂几次水泥砂浆，且涂抹的厚度要始终，防止裂缝问题更严重。除此之外，混凝土中的一些物质，例如氧化镁，很容易发生一些化学的反应，在施工很久以后自然地形成裂缝，所以应该尽可能地减少这样的物质在混凝土原料中的比例。
4.结束语
混凝土的裂缝问题在土木工程中很常见，严重的影响了建筑的质量，为以后的安全问题留下了隐患，因此引起了人们的重视，甚至成为了判断混凝土质量的一大标准。该篇文章就是在分析了混凝土的裂缝的成因的前提下，提出了一些相应的控制方式，希望可以对相关人员有所启示，从而减少混凝土的施工裂缝问题。
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裂缝防治技术论文范文5
关键词:复合式;地铁车站;防渗;mpfc法
目前地铁车站侧墙结构形式主要有复合式结构(图1)、分离式结构和单墙结构三种,后两种形式仅在个别车站试用,复合式墙体结构地铁车站是目前主要的结构形式。鉴于复合式墙体结构地铁车站目前的重要地位,本文就其渗漏原因和防治措施进行重点探讨。
1复合式地铁车站渗漏特点
复合式地铁车站开裂渗漏具有以下三个特点[1,2]:
(1)开裂渗漏现象主要集中在顶板、中板与内衬墙面,且大都靠近顶板、中板与侧墙相交的部位(图2、图3[3]),而底板渗漏最少或几乎没有渗漏;
(2)“三缝”即变形缝、施工缝和诱导缝处的渗漏现象较为突出;
(3)在某些特殊部位,如侧墙的支撑头或穿墙管附近会出现宏观裂缝或孔洞而引起渗漏。
2复合式地铁车站渗漏分析
2.1环境条件及化学反应的影响
环境条件对地铁混凝土开裂渗漏的影响主要体现在三个方面:环境温度场、湿度场的变化和差异、地基的不均匀沉降。其中温度场及湿度场的变化和差异在所有影响因素中是最为突出的两个。地铁混凝土结构采用的是大体积混凝土,在凝结和硬化过程中,会释放出大量的热。在外界的温度、湿度场的差异与混凝土自身产生的热量场的共同作用下,混凝土将发生收缩变形,出现裂缝。裂缝宽度达到一定程度时,渗漏现象就会出现。另一方面,地铁结构属于超静定结构,在基础为软土地基时,它会因基础的不均匀沉降而使结构受到强迫变形,最终使结构开裂渗漏。
2.2约束的作用
复合式地铁车站顶板与内衬墙所受约束直接影响裂缝的宽度与分布状况,而其所受约束又受到施工顺序的影响。内衬墙混凝土的浇筑晚于连续墙混凝土,顶板及中板混凝土的浇筑晚于内衬墙混凝土。由于先浇筑的混凝土在后接工序施工时,收缩变形已基本完成,这样后面工序浇筑的混凝土在收缩变形时会受到先期浇筑混凝土的约束,在它们的接触面上形成面分布剪力,导致在内衬墙中产生偏心拉应力而使其开裂渗漏。
2.3“三缝”的设置对渗漏的影响
2.3.1变形缝对车站渗漏的影响
变形缝只设在车站和出入口的相接处,是为了防止不均匀沉降和温度应力造成的结构破坏。但主体结构与出入口往往不是同时施工,先期施工所埋入的橡胶止水带很容易在后期施工过程中遭到损坏,故多数变形缝是渗漏的。鉴于此,国内外的地下工程有减少甚至不设变形缝的要求和大量实例。
2.3.2施工缝对车站渗漏的影响
车站施工缝分为结构段间与段间的竖向施工缝和结构段内衬墙与顶板间的水平施工缝。施工缝的设置,使渗漏的概率增加。分析原因主要有以下几点:
(1)施工缝混凝土表面凿毛不规范,造成新老混凝土的粘结不好;
(2)止水条(带)敷设不牢靠,浇筑混凝土时跑偏、变形;
(3)遇水膨胀胶条与基面不密贴或在浇筑混凝土前受水浸泡先行膨胀;
(4)胶条接头处理不当或施工缝处模板缝隙处理不好,混凝土跑浆。
2.3.3诱导缝对车站渗漏的影响
当结构变形、内应力增大时,诱导缝将首先开裂,即将结构开裂“诱导”到设置的诱导缝处张开,钢筋混凝土结构则因此而避免或减少开裂和渗水。地铁车站为长条形结构,长宽比很大,在荷载作用下一般按横向受力的框架进行计算。而由车站的纵向弯曲、温度、混凝土收缩等引起的结构纵向受力较小,准确的受力分析又比较复杂、困难,主要采取构造措施,板内纵向钢筋一般仅按构造要求配置。如果构造措施不足或不当,往往导致结构在使用过程中产生横向开裂,且由于裂缝沿纵向过于分散,易出现渗漏现象。另外诱导缝一般使用止水带和密封胶来达到裂而不渗的效果,但如果施工不当会产生与施工缝同样的渗漏现象。
2.4应力集中及其他原因引起的渗漏
在复式结构地铁的内衬墙上,一些穿墙构件在施工结束后,由于连续墙与内衬墙收缩变形不同步,出现局部应力集中现象而导致渗漏孔洞的出现。在侧墙上, 支撑头预埋件周围也是发生渗漏的常见部位。主要原因是该部位的混凝土难浇筑,不易密实;预埋件有锈蚀层或受振后松动致使混凝土产生裂缝。此外,施工不当也会使地下连续墙钢筋接驳器处发生渗漏。
3mpfc防治法
针对复合式墙体结构地铁车站渗漏的特点,笔者建议应从三方面进行防渗,即材料、设计和施工,并可将其归纳为mpfc防治法。具体地讲,m代表材料技术(material technique),p是指预应力技术(prestressed technique),f指纤维混凝土技术(fiber concrete tech-nique),而c代表施工技术(construction technique)。mpfc法(图4)详述如下。
3.1材料技术
在材料方面,防渗措施主要包括混凝土材料性能参数的筛选及柔性防水材料的选择。混凝土材料参数的筛选是遵循刚性防水的原则,而选择柔性防水材料则是为弥补刚性防水的不足,遵循了柔性防水的原则。刚性材料方面,主要包括水泥、砂石、外加剂和掺合料的性能参数的选择。水泥选材环节主要包括水泥品种的选择、水泥用量的确定以及水泥技术指标的要求等方面[4]。选用砂石应着重粒径和含泥量两方面的要求。目前较常采用的抗裂防渗外加剂为膨胀剂,它可在水化和硬化阶段产生膨胀,以补偿混凝土硬化的体积收缩,同时改善了混凝土的孔结构,使之更加密实。目前在抗裂方面最为常用的掺合料是粉煤灰。由于粉煤灰的颗粒呈圆球状,加入到混凝土中后,能起到作用,可显著改善混凝土的和易性,同时在满足强度要求下可代替部分水泥,以降低水化热,减小混凝土的温度应力,从而增加地铁混凝土的抗裂防渗性能。
3.2预应力技术
复合式地铁车站混凝土开裂渗漏的因素很多,但主要因素可归结为温度场的变化和混凝土自身的收缩两方面。由于混凝土的收缩对裂缝的影响可转化为等效的当量变化温度,所以只要能模拟或计算出地铁车站在等效温度场作用下的应力场,即可对地铁车站进行经济有效的抗裂防渗设计(图5、6)。
在对地铁车站应力场的准确描述或模拟的基础上,采用预应力技术可以解决由环境条件变化、约束作用和“三缝”设置等三个因素所造成的地铁混凝土开裂渗漏问题。因为前两个因素都是使混凝土内部产生拉应力,而预应力技术是解决混凝土抗拉问题最为成熟的技术,采用这一技术可以发挥成熟理论的优势。而且,由于体现于地铁顶板与内衬墙的“三缝”问题主要体现在对诱导缝的设计上,尽量少设诱导缝是减少地铁渗漏的有效方法,因此确定合适的诱导缝间距就成为值得进一步探讨研究的问题。预应力混凝土施工工艺在地铁车站环境下的进一步研究可以扩大诱导缝的设置间距,从而更好地解决由“三缝”引起的地铁渗漏现象。
3.3纤维混凝土技术
纤维混凝土是当代迅速发展的新型复合建筑材料,尤其以钢纤维混凝土及合成纤维混凝土发展最快。钢纤维对混凝土具有显著的阻裂、增强和增韧的作用,合成纤维也可有效防止混凝土早期收缩裂缝[5]。在地铁车站工程中,局部应力集中是造成开裂渗漏的主要原因之一,而在应力集中区域掺加一定量的钢纤维或合成纤维,一方面可提高应力集中区混凝土的密实性和柔韧性,另一方面还可改善应力场分布,从而降低应力集中带来的不利影响(图7)。虽然国内外均对纤维混凝土作了大量研究[6-9],但对于不同种类或直径的纤维对不同尺度裂纹扩展的限制机理研究较少,由于理论上的一些空白,导致在工程实际应用中只凭经验掺加纤维的现象时有发生,故需有进一步的试验和理论研究对工程定量设计提供指导与参考。国内也有不少工程利用钢丝网来解决局部应力集中问题,虽然可取得一定的抗裂效果,但相对于日益发展的纤维混凝土技术而言,具有施工技术复杂、工程造价较高等不利因素。
3.4施工保障系统
从目前研究实践的现状来看,在施工保障系统方面影响混凝土开裂的环节主要有施工队伍的素质和技能、包括防水咨询和监理在内的监理系统以及系统施工技术的应用。由素质较高的专业施工队伍负责防水施工,建立并完善包括防水咨询和监理在内的监理系统,同时注意对配套施工技术的合理应用是保证设计防水效果、提高施工质量的后期必备环节。在配套施工技术方面,包括混凝土的拌制、振捣、运输、浇筑、养护,还有对施工缝、变形缝、诱导缝的细部处理,以及泄压装置的处理等方面。一套可靠而有效的施工保障系统是对材料技术、预应力技术和纤维混凝土技术的应用保障,同样不容忽视。
mpfc抗裂防渗法是针对复合式墙体结构的渗漏特点提出的,但对于其他类似工程亦有一定的参考价值。其具体内容可由图4说明。
4结语
工程实践证明,地铁车站以结构自防水为根本,坚持“以防为主,综合治理”的原则是正确的。鉴于复合式墙体结构地铁车站的渗漏特点和主要影响因素的分析,本文提出mpfc地铁车站渗漏防治法。其具体实施内容包括:通过前期对刚性和柔性防水材料性能参数的选择优化,同时应用较为成熟的预应力技术和新型的纤维混凝土技术,并需配备一套完善的施工保障系统。
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裂缝防治技术论文范文6
关键词:水利施工;砼裂缝;产生原因;防治措施;
Abstract: concrete in water conservancy construction is an indispensable material, but at present the concrete crack in hydraulic engineering is a common problem, how to effectively solve this problem becomes more and more important, the author of this article on concrete cracks and the prevention measures are expounded.
Keywords: water conservancy construction; concrete cracks; causes; prevention measures;
中图分类号：F407.9 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
砼裂缝问题一直是水利施工中难以克服的弊病，它也成为水利工程中最常见的施工问题，引起了高度的重视。水利工程施工中，混凝土开裂会使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋砼结构的承载力、耐久性和使用寿命，甚至会威胁着人们的生命和财产安全。因此，在水利工程中，应对混凝土的裂缝产生原因进行仔细分析，并在施工中采取有针对性的措施来预防裂缝的出现和发展，保证建筑物的使用安全。
二、 砼裂缝的原因
（一）荷载引发的裂缝
由于施工时构件超出了设计的荷载，在集中荷载的作用下产生了内力弯矩现象， 构件在较大的剪力作用下产生了斜裂缝， 并向不同的方向延伸。 在外荷载直接的应力作用下产生直接应力裂缝，还可能受外荷载引起次生应力产生的次应力裂缝。
（二）砼收缩造成的裂缝
在水利施工过程中，经常会遇到砼因为收缩而产生的裂缝，主要是由塑性收缩以及干缩收缩引发的砼收缩裂缝。水利施工时砼在浇筑 4～5 小时左右，会出现一些激烈的反应，导致沁水以及水分的蒸发，出现砼失水收缩的现象，同时因为骨料的自重下沉，此时的砼尚未硬化，导致产生塑性收缩裂缝。砼在变硬后， 随着表层的水分逐渐蒸发，湿度也会降低，使砼的体积减小，产生了表面收缩大小不均匀的现象，致使砼产生干缩收缩裂缝。
（三）温度变化产生的裂缝
砼有热胀冷缩的性质，当外部环境或者是内部温度发生变化时，会导致砼变形，如果砼在变形时受到约束，使其结构内产生一定的应力，当应力超过了砼抗拉强度时就会产生温度裂缝。如果砼内外的温差过大，会引发内约束裂缝；如果由于砼的体积过大，使砼的绝热度与浇灌的温度差超过 25℃以上会引发外约束的裂缝；如果砼的裂缝为深进或者是贯穿性的， 它的位置与沉陷的方向一致，就会有大的沉陷裂缝产生。
（四）材料质量问题引发的裂缝
砼主要由水泥、沙以及粗骨料、外加剂等成分构成，如果材料不合格，比如：水泥的安定性不合格，水泥中游离的氧化钙含量超标；沙石的粒过小、等级较差，空隙大等的问题；外加剂的杂质含量高对钢筋的锈蚀大等的材料出现的问题都会引发砼的裂缝。
（五）施工质量造成的裂缝
施工质量是影响水利施工的重要因素，如果施工工艺不合理，施工的质量低，在构件或者结构的浇筑过快，起模或者砼搅拌、运输的时间过长，砼振捣不密实、不均匀，砼初期的养护时过于干燥等施工质量问题而引发的裂缝。
（六）钢筋力学差异以及锈蚀引发的裂缝
在普通的钢筋砼中，裂缝的形态主要出于位置、偏心构件以及其它的结果受弯的位置并沿着受弯的截面分布，因为砼的抗压能力较强， 但是缺乏抗拉、抗剪的强度而引发的裂缝。由于砼的质量锈蚀或者是保护层较薄，砼的保护层受二氧化碳侵蚀碳化导致钢筋表面被锈蚀而引发的裂缝。
（七）安定性裂缝
安定性裂缝主要是龟裂，通常是因为混凝土的质量不合格引起的。另外，钢筋因为外界的腐蚀也会引起混凝土裂缝。
三、砼裂缝的防治方法
（一）预防荷载引发裂缝的防治
要进行合理的配筋，在水利施工中，要选用砼粘性较好的变形钢筋，钢筋的应力不超过一定的高度，直径不能过粗，使钢筋在混凝土中均匀的分布，能有效的控制由于荷载引发的砼裂缝。
（二）加强大体积砼的温度防护
对于大体积的砼更应该注意其保温工作，能够有效的减少砼裂缝。通常情况下选择草袋连同塑料薄膜的联合使用法，实现草袋的保温效果、塑料薄膜的保湿效果，在保证内外温度差低于25℃时，才能进行拆除。还要撤去对砼的约束，允许其自由的变形，并设置伸缩缝，以预防热胀冷缩现象的发生，防治因温度变化而导致的砼裂缝。
（三）砼收缩裂缝的防治
应该设置合理的砼收缩缝；改善水泥的性能，严格控制好砼的水灰比，尽量将水泥的使用量将至最低；配筋率也不易过高，能够均匀的设置钢筋收缩缝的分布，避免有较大的裂缝产生；要加强对混凝土的养护工作，并适当的延长混凝土的保温覆盖实际，并且涂刷养护剂进行养护；通过这些措施实现对砼收缩缝的防治工作。
（四）加强对施工工艺的安排
加强砼的振捣工作，在保证砼密实性的基础上，提高砼的强度和抗渗性，加强对混凝土的养护工作，大体积的砼，应注意合理的分箱分室，进行间隔浇筑，做好保温工作，在砼的强度达到规定的值后，才可以进行施工。
（五）控制材料的配合比
砼的配合比在经过反复的试验后，按照严格的配合比进行施工工作，要注意加强对水泥以及外加剂的配合量， 根据不同的外加剂在适当的范围内延长搅拌的时间，适当控制入模的时间及入模温度， 防治由于材料的配合不当引发的砼裂缝。
（六）加强混凝土养护措施
在混凝土拆模后要挂草帘或铺草浇水，以便养护保湿。初浇注的混凝土就好像初生婴儿，要加倍的关心和爱护。混凝土的保养不仅是为了预防初期产生裂缝，还能促进混凝土后期的稳定，保障其承压能力和强韧度。对于混凝土的养护，在现代水利工程施工中，都需要得到充分的认识和重视。由于钢筋锈蚀是氧化反应，氧化是产生锈的主要原因，因此，加强混凝土的密实度，防止空气进入，加强混凝土表面的保护层厚度，预防氧化。在混凝土表面喷涂或涂刷聚合水泥砂浆、沥青、环氧树脂等防腐层。选择抗腐蚀性强的钢筋材料和混凝土材料，避免使用碱骨料等措施，对防止混凝土裂缝有较好的效果。碱骨料化学反应对结构的耐久性影响很大，为控制碱骨料的化学反应，最好选择优质骨料和低含碱量的水泥以及中性拌和水，在提高混凝土密实度的同时合理降低水灰比。
（七）优化混凝土的设计配合比
采集原材料进行试拌，尽可能地减少水泥用量，添加I级粉煤灰，将水胶比控制在规范允许的范围内，粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性、降低温升、减少收缩、提高抗侵蚀具有良好的作用。在裂缝易发生部位如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋，从而让钢筋代替混凝土承担拉应力，这样可以有效的控制裂缝的发展。为了避免裂缝的出现，在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值，因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。
（八）避免混凝土基础不均匀沉降
解决方法有减轻结构的重量，合理安排施工的工序，改善混凝土结构等。如果只简单的依靠减轻结构重量来控制沉降，只会使整个结构的自身重量加大，稳定性不强，会加重不均匀的沉降。在工程实践中，应以抵抗不均匀沉降为主要保护措施。
（九）施工管理措施
在水利施工中，要增加技术含量，加强技术管理。技术是贯彻整个施工工艺流程的重要工作。在混凝土浇筑施工过程中的施工技术至关重要，可以影响到整个工程的质量及安全。因此，技术管理在施工中具有重要作用。要建立技术交底责任制，并加强施工质量检验、监督和管理，从而提高质量；严格依照施工技术规范及质量标准进行检验，建立健全质量检测机构和检验制度。其次，实行全面的质量管理，全面提高工程质量。在全面质量管理中，质量和全部管理目标的实现有关，它把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防为主；从过去的就事论事、分散管理，转变为以系统的观点为指导进行全面的综合治理，突出以质量为中心，围绕质量开展全员的工作，从而提高工程质量。
四、结束语
总而言之，混凝土产生裂缝的原因是多方面的，如如荷载引起的应力裂痕、有地基沉降不均引起的沉降裂、温差或温度转变引起的温度裂痕，养护不善引起的缩短裂痕等。为防止混凝土产生裂缝，必须从配合比设计、施工质量控制、混凝土温度控制、混凝土养护、施工管理等方面采取系统措施。
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