1、交通工程施工混凝土裂缝类型和原因分析
交通工程涉及到的内容比较，其中比较突出的就是道路桥梁工程的施工，在交通工程施工中，由于受到诸多因素的影响，就存在着施工裂缝质量问题，裂缝类型也比较多样，笔者就对这些裂缝类型以及产生的原因进行简要分析。
1.1 荷载裂缝类型及产生的原因
交通工程施工混凝土裂缝类型中，荷载裂缝是比较重要类型，在道路桥梁施工中承受比较大的动静荷载，如果超过了道路桥梁自身的承受能力就会产生裂缝[1]。在荷载变化下也会引起次生应力产生次生裂缝。这些裂缝不会对道路桥梁工程的安全产生直接未接，但受压区的混凝土会出现起皮以及短裂缝，如果不能及时性对其采取措施进行防治，就会对道路桥梁的结构稳定安全带来威胁。
1.2 收缩裂缝类型及产生的原因
混凝土裂缝类型中收缩裂缝是较为常见的，结合不同原因也有着不同类型，有塑性收缩以及干缩和自生收缩等类型。发生比较多的就是塑性收缩，在混凝土的养护中发生频繁。主要就是混凝土水化反应比较剧烈，骨料自重情况下出现吸尘，造成混凝土失水收缩，在这一过程中就会沿着钢筋方向产生裂缝。在钢筋混凝土构件当中钢筋对混凝土收缩产生约束作用，这会进一步加剧裂缝产生。
1.3 沉降裂缝类型及产生的原因
由于在施工中对道路桥梁施工要求比较高，在其承载能力的要求上就有着严格要求，在工程的基础对其承重要求不能得以有效满足的时候，就比较容易出现地基的沉降，这一不均匀的沉降就会造成混凝土构件产生附加力。在这一应力超过混凝土抗拉强度就会造成结构开裂，对道路桥梁的使用安全性造成很大威胁。
1.4 温度裂缝类型及产生的原因
交通工程施工过程中，混凝土裂缝类型中温度裂缝也是重要裂缝类型。这一类型的裂缝产生主要是混凝土的热胀冷缩造成[2]。在混凝土的内外温差比较大的情况下，混凝土体积就会产生变化，混凝土变形会受到约束，在内部就会产生应力，温度的加剧变化在产生的应力超过混凝土自身的抗拉强度时候，就会产生温度裂缝。结合混凝土施工角度，造成这一裂缝的主要因素就是水化热散失比较慢，对混凝土的养护工作没有做到位，从而就出现了这一类型的裂缝。
2、交通工程施工混凝土裂缝防治技术应用
为保障交通工程施工混凝土质量，对裂缝防治技术的应用就比较重要，笔者就交通工程施工混凝土裂缝防治技术应用提出了几点方法，如下所述：
2.1 加强混凝土施工原材料的质量控制
保障混凝土施工质量，在原材料的质量控制上就要充分重视，要在满足强度以及抗裂要求基础上，对水灰比要尽量小，减少水化反应的热量释放，这样就能减少裂缝质量问题出现。在对集料级配的选择方面也要充分重视，选择集料级配不能得以优化，就会影响混凝土的强度，会造成混凝土收缩加大[3]。对粗细骨料的质量要加强控制，最大化减少骨料中出现杂质。对水泥的型号选择以及质量的控制要充分重视，选择水化热小的水泥材料。
2.2 充分重视混凝土施工技术的科学应用
避免混凝土裂缝出现，就要在混凝土施工技术的应用方面加强重视，对混凝土浇筑方面要注重优化，严格控制混凝土的入模温度，在高温季节的施工中，就要采用符合要求的低温地下水进行拌和，并对碎石实施降温处理，避免阳光暴晒[4]。混凝土浇筑前要实施坍落试验，保障符合设计要求，在进行浇筑的时候可采用斜向分层以及薄层循环和二次振捣等工艺实施，混凝土浇筑每个分层进行布设两道振动棒，首个可布置在混凝土入模处，对混凝土的振捣密实度要能保证，再个进行布设在斜向分层斜坡，对两层混凝土整体质量要能保证。
2.3 科学对混凝土施工养护工作实施
避免出现混凝土裂缝，就要在混凝土养护工作方面能科学化实施。在立模施工混凝土方面，拆模也是比较重要的环节，要充分重视时间的有效控制，拆模的時候昼夜平均气温要注意观察，混凝土养护环节是避免裂缝出现的重要环节，对于交通领域混凝土裂缝质量控制，就要能遵循施工规范的一般要求，对养护时间以及温度和养护的湿度等进行充分重视，在路面纹理制作后半小时就要实施洒水养护方式，最大化减少干缩裂缝的出现。
关键词：地层出砂 机械防砂 压裂施工 参数优化
随压裂规模的不断扩大，油井压后吐砂现象不断出现，设备腐蚀速度加快，甚至造成设备无法正常工作。当油井处于开采后期，地层亏空，油井见水时，油井吐砂将严重加剧，这时油井产能将会严重减少。特别是压裂油井，压裂出砂频繁出现，这就需要采取有效的防砂措施来控制出砂。
一、油层出砂原因分析
1.油层出砂机理
油层出砂机理较为复杂。从宏观上看油层出砂是射孔孔眼不稳定和井筒不稳定造成的；从微观上看其与岩石强度、所受外力、胶结状况、变形特征等因素有关。油井压裂后，具有高导流能力的裂缝就会在地层中形成，地层流体流入井底是由径向流动变化为沿裂缝直线流和垂直于裂缝的直线流入井底，称为双线性流动模式。流体沿着具有高导流能力裂缝的方向流动，其阻力非常小。压裂防砂目的是形成裂缝，穿透污染带并加砂，挡住砂的同时，增加泄油面积，减缓流速，减少出砂并提高油井产能。
2.油井出砂的危害
油气井出砂是石油开采遇到的重要问题。如果砂害治理，出砂会越来越重，甚至造成停产。出砂的危害主要表现在以下几个方面：（1）减产或停止作业。（2）地面和井下设备磨蚀。（3）套管损坏、油井报废（4）生产时间的损失。（5）油气井的经济和技术损失。
二、压裂防砂原理和防砂技术适用条件
1.压裂防砂原理
压裂防砂是由于裂缝的存在而形成了典型的双线性流动形式，压裂防砂是通过向油层高压泵入支撑剂，在油井近井地带造成微裂缝，将支撑剂挤入裂缝、地层亏空带，在油层中形成一定厚度的人工滤砂屏障――人工砂桥，从而依靠砂桥实现油井防砂的目的。压裂防砂由于在地层中形成微裂缝，人工砾石在裂缝中形成了高渗流通道，从而改变了油层内的渗流状态，使原来的原油向心径向流改变为流向裂缝的水平流，渗流条件得到改善，从而降低了油流的携砂能力。同时，由于高压挤入的支撑剂改变了地层砂的受力状况，使地层砂不易向井筒运移。另外，高压人工井壁能有效弥补地层亏空，在井筒一定范围内形成密实的高渗透带，可降低生产压差，减小井筒周围流体流速，缓解地层出砂。由于压裂防砂施工时携砂液排量高，流速大，还可解除近井地带堵塞，具有良好解堵增产效果。
2.压裂防砂技术主要适用条件
通过对地层出砂及压裂后出砂井的研究分析，可确定以下几个适用条件：
（1）检泵周期短，出砂特别严重的油井，其它防砂措施难以奏效的油井；
（2）层因出砂亏空严重的油井；
（3）携砂生产难以奏效的油井；
（4）地层骨架胶结疏松、地层坍塌，含砂大于 11%的油井；
（5）油井有高产史，因地层伤害导致产量大幅度下降并出砂的油井。
三、压裂防砂工艺技术的研究与应用
1.影响压裂防砂效果的因素
（1）压裂液
压裂防砂技术对压裂液提出了很高的要求，因此合理选择压裂液是保证压裂充填，提高防砂效果的关键。目前国外已开发研制出50多种压裂液，可大致分线性溶胶、硼交联压裂液、有机金属交联压裂液、磷酸脂铝交联的油基液、泡沫压裂液等多种体系。指出如果压裂液侵人量最小，那么损害的程度是次要的，甚至可以忽略。在压裂设计中优先考虑的应该是最大限度地增加裂缝导流能力，这就要求在高渗透压裂中使用具有降滤失剂和破胶剂的高浓度聚合物交联压裂液。另外，可用低粘度的水来代替压裂液，尽管高渗透软地层在施工中滤失量较大，但只要保持足够大的排量，仍能使地层造缝，突破原有近井地带堵塞并能实现端部脱砂。虽然水做携砂液降低了输砂性能，但是其大排量足以弥补悬砂性差的缺陷，当然携砂比会有所下降，使缝内的铺砂浓度及导流能力有所下降。但计算及现场对比表明，尽管大排量高压水充填比高粘液压裂稍低，但是水压裂充填裂缝内却不存在聚合物伤害，这就使较短的水充填裂缝和较长的压裂充填裂缝具有相近的产能。
（2）支撑剂
支撑剂在压裂防砂中作用重大，除了要满足常规压裂的强度要求和导流能力外，其粒度组合还要兼顾砾石充填防砂的要求。根据地层的软硬程度及出砂情况，支撑剂可以用树脂涂敷砂，也可以裂缝前用石英砂、尾追部分用涂料砂，或者全部用石英砂或强质更大的陶粒。1993年，Roodhart等，首次报道了采用树脂涂敷支撑剂实施压裂充填作业之后，在常规压裂充填技术的基础上，发展了无筛管压裂充填技术，采用树脂涂敷砂作为支撑剂，省去压裂充填时的井下筛管系统，减小了施工成本，降低了施工风险。对防砂作业，一般采用Saucier准则选择砾石/支撑剂，但基于提高产能的需要，通过室内防砂试验优选出20/40目的陶粒作为支撑剂。Fan在1999年提出支撑数的概念以及依据支撑数和无量纲裂缝导流能力的压裂充填优化设计方法，指出一般情况下最优无量纲裂缝导流能力为1.6、支撑数至少为0.0001。同时，Morales提出了一个在高渗透地层中进行压裂充填时的优化设计模型，可同时优化裂缝几何尺寸和平均支撑剂分布，优化目标为净现值。
四、压裂防砂技术存在的问题
目前采用的仍然是smite的压裂防砂技术理论分析和设计技术。在1987年提出的理论框架，存在着很多理论没有完善。总的来说，压裂充填技术目前存在的局限性和尚未解决的问题主要体现在以下4个方面：
1.虽然疏松砂岩油藏压裂防砂技术能够很好的被运用，但是对疏松砂岩油藏压裂造缝机理认识还相当模糊。并且，现场施工中的裂缝形态控制技术很大程度上影响了压裂防砂技术的应用。
2.目前压裂充填理论主要适合于裂缝局限在产层内二维扩展的特殊情况，针对裂缝在纵向上超出产层的三维扩展情况，脱砂带的分布及其物理指标尚无明确要求。如果只是在裂缝前端脱砂而不是在裂缝周边封闭性脱砂，就无法控制裂缝的正常扩展，达不到压裂充填的目的。
3.压裂充填时的裂缝扩展模型已有文献研究，但至今仍很难精确描述，其计算偏差很大。中外提出了许多硬岩层裂缝三维延伸的数学模型都能近似反映硬岩层裂缝延伸的实际，但对于软地层裂缝扩展物理过程没有尝试进行描述，压裂充填时的裂缝形态及参数仍沿用低渗透油藏的压裂理论模型，仅在其基础上作了一些修正。现场应用证明该理论与实际有较大差距。
4.压裂充填对压裂液和支撑剂的要求较高，但压裂液和支撑剂在理论上的定量和定性问题上尚是空白。压裂液在中高渗透层的滤失和伤害机理有别于低渗透层的压裂，但并没有采用不同的压裂液滤失模型描述其向地层的滤失行为，导致压裂充填优化设计参数不准确，影响了压裂充填防砂的效果。
四、结束语
压裂防砂是目前比较先进的防砂工艺技术，并已从陆上向海上油气井发展。但受其许多重要的理论问题还没有得到解决的局限，尤其是疏松砂岩油藏压裂造缝机理及裂缝形态等关键问题仍未得到圆满的解决，压裂液和支撑剂在理论上的定量和定性问题上尚是空白。这些工作的欠缺使压裂充填防砂技术的广泛应用受到了很大的限制。因此，压裂充填防砂相关理论研究工作尚待进一步拓展。
参考文献：
【关键词】建筑工程；防水与防裂；设计施工技术
1 引言
在建筑工程项目施工当中，由于其混凝土的温度裂缝容易对建筑工程结构的正常使用功能、设计承载能力、外形的美观以及设计使用年限等诸多方面造成一定程度的不利影响，因此，建筑工程的施工管理人员就应当从根本上进行混凝土工程的施工管理工作，从而防止混凝土开裂等问题的出现。另外，为了使得建筑工程混凝土中的温度裂缝宽度能够保持在合理可控的范围以内，乃至对于一些特别重要或关键的结构与构件而言甚至要根除温度裂缝的现象，就非常有必要对于建筑工程混凝土的开裂原因进行科学地分析和研究，把握其温度裂缝的特点与机理，并通过对建筑工程混凝土的内部应力及温度的分布情况来进行仔细的监测与分析，从而最终在建筑工程的设计与施工中采取有针对性的混凝土开裂的施工防治措施。可以说，混凝土防水与防裂的设计施工技术是建筑工程建设过程中的一大重点和难道。本文针对建筑工程混凝土温度裂缝形成的原因以及混凝土防水与防裂的设计施工技术进行了浅要的讨论和分析。
2 建筑工程防水与防裂的设计施工技术
在建筑工程混凝土的施工和养护期间，由于混凝土会释放大量的水化热，从而导致混凝土内部的温度骤升，使得混凝土表面突然形成较大的拉应力；而在建筑工程混凝土的后期降温过程中，又由于受到其持力结构或构件的约束，从而在建筑工程混凝土内部形成较大的拉应力。这些情况都有可能导致建筑工程混凝土开裂的出现。下面对几点建筑工程混凝土防水与防裂的设计施工技术措施进行具体地探讨。
2.1 建筑工程混凝土施工前的原材料及配合比优化技术措施
按照建筑工程结构需要来采用合理适用的混凝土标号，并选用相配套的水泥品种及标号，尽可能不选用标号过高的水泥。同时，还要确保砂、卵石等粗细骨料的质量，并根据规范和设计配合比的要求进行掺合料与外加剂的添加工作。除此之外，还要注意在施工过程中正确合理地应用建筑工程混凝土补偿收缩技术。尤其是在添加膨胀剂的过程中，应着重考虑到添加不同品种的膨胀剂及其掺合料时，会产生不同的膨胀效果，最好是根据试验来寻求其最佳的配合比。另外，在工程施工中，还应科学合理地对建筑工程混凝土的坍落度来进行有效控制，并根据现场检测结果及时调整混凝土的原材料以及配合比，并确保施工现场的混凝土养护工作能够得到有效的保障。
2.2 建筑工程混凝土施工中的温控防裂技术措施
为了防止温度裂缝的形成，可以在混凝土施工现场采取以下措施：对施工配合比进行优化配置，比如通过干硬性混凝土掺合引气剂或者是塑化剂之类的添加剂等措施，来降低建筑工程混凝土当中的水泥用量；而在混凝土的拌合过程中可以通过加冷水以及被冷水冷却过的卵石等措施，降低建筑工程混凝土的浇注入模温度；在炎热天气下浇注建筑工程大体积混凝土时应尽可能地采用分层浇注，降低其浇注厚度，最好将每层混凝土的厚度控制在五十厘米之内，从而有利于混凝土表面的散热；而每层的混凝土都应当在其前一层混凝土初凝之前就开始浇注；按照建筑工程混凝土的工程量，在其混凝土内部按照规律布置一定数量的测温管，并对其混凝土的内外温度进行定时测量，前四日每两个小时量一次，五至七日每四个小时量一次，八至十五日每日量一次，均认真做好记录，保证建筑工程混凝土的内外温差被控制在二十五摄氏度之内，同时观察应细致到位，一旦出现温差过大的情况，就可以通过养护方式的调整等措施来进行弥补；拆模时间应控制得科学合理，从而防止混凝土表面温度骤变的情况发生，同时在养护过程中加强保温的措施，一般可以在建筑工程混凝土浇注完成后先采用塑料薄膜进行一层覆盖，再用装锯末的麻袋（厚度为八到十厘米）来进行一层覆盖，最后采用十厘米厚的岩棉被来进行一到两层覆盖；此外，在夏季施工中还应对于长期暴露的混凝土表面部分进行浇水养护，以防建筑工程混凝土由于其内部水分的蒸发速度过快而引起裂缝的出现。
2.3 建筑工程混凝土养护中的冷却管降温技术措施
为了避免建筑工程混凝土在硬化过程中的内部温度过大，可以在其混凝土结构内部预先铺设冷却管路，并在其混凝土浇注完成之后立即进行通水循环冷却。管内的水流量通常控制在每小时一千五百升左右（进水温度低于十摄氏度时），若进水温度偏高，则水流量也应加快。冷却管的出水应排放到不影响施工的部位，当建筑工程混凝土整体初凝之后则可视情况利用该出水进行蓄水保温养护。当然在建筑工程混凝土养护完成之后，为了不使中空的冷却管对其混凝土结构的强度及其他性能产生不利影响，因此应对其进行注浆和压浆的工作，通常采用真空压浆。
3 结语
综上所述，随着我国建筑工程建设的持续发展以及施工技术的不断进步，尽管对于建筑工程混凝土的开裂原因以及温度裂缝宽度的计算理论还存在着一些不同派系，然而对于具体的混凝土开裂施工防治措施来说，目前基本上还是有了较为一致的看法，并且在过去大量的工程实践中也能证明，这些施工防治措施还是能够取得较为理想的结果。总之，在建筑工程混凝土的具体施工中，对于施工管理人员来说，就应当进行多角度、全方位的观察和比较，对于工程中出现的问题和意外也要认真细致地进行分析和总结，以发展的眼光来贯彻执行混凝土防水与防裂的设计施工技术措施，从而尽量避免建筑工程混凝土开裂的出现对工程所导致的一系列不利影响，在确保工程质量的同时，将建筑工程的设计施工技术也提高到一个新的台阶。
参考文献：
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[4]江丛彬. 浅谈建筑施工中混凝土裂缝的控制技术 [J]. 黑龙江科技信息.2010（18）
【关键词】房屋建筑；墙体裂缝；施工防治；技术处理
引言：
目前房屋建筑建设中砖混结构的应用越来越广泛，其造价低廉、竞技性强、施工简单等诸多优点使其更加适合用于房屋建筑建设中。但因砖混结构抗剪和抗拉的能力较差，促使其容易出现裂缝，这使得砖混结构的房屋建筑容易出现墙体裂缝的问题。为了促使砖混结构可以更加有效的应用于房屋建筑建设中，对房屋建筑墙体裂缝形成原因是非常必要的，以此为依据来探究行之有效的施工防范和技术处理方法，对房屋建筑墙体施工予以优化，则可以降低墙体裂缝的可能。
一、房屋建筑墙体裂缝形成原因分析
（一）房屋建筑墙体裂缝形式
（1）龟裂裂缝
墙体抹灰表面裂缝是房屋建筑非常容易出现的一种裂缝形式。此种裂缝一般不会给建筑物造成太大的不利影响。但是严重的龟裂裂缝则可以引起墙面起鼓，裂缝较深，肉眼非常容易观察到。如若受到雨水的侵蚀，将会导致墙体抹灰层脱落，严重降低墙体的安全性、稳定性以及使用性。所以，重视墙体龟裂裂缝也是非常必要的。
（2）空鼓裂缝
抹灰空鼓裂缝同样是一种非常常见的墙体裂缝现象。相对龟裂裂缝来说， 空鼓裂缝程度较大，一旦出现此种裂缝，人们可以通过肉眼直接观察到，此时就需要相关人员予以有效的处理，如若不及时处理，将会导致墙体抹灰层开裂并发生脱落，大大降低墙体质量，容易造成严重的后果发生。
（3）温度差异引发墙体裂缝
通常，因为温度差异所引发的的墙体裂缝被称为“八”字裂缝或“X”形裂缝。因温度差异所引起的墙体裂缝，最开始裂缝程度较小，但随着墙体使用或其他因素的影响，墙体裂缝程度将会加剧，甚至会在屋盖与墙体之间产生裂缝，综合交错，大大削弱墙体的应用性。
（二）房屋建筑墙体裂缝原因
那么，以上墙体裂缝显现到底是如何产生的呢？笔者就对以上几种裂缝形式的产生原因进行分析。
（1）龟裂裂缝的原因
房屋建筑墙体出现抹灰表面龟裂裂缝的显现，那么说明在施工的过程中存在一些不当操作或行为。具体表现为：①混凝土配制的过程中原材料配比混合并未按照标准配合比来进行混合，水泥用量过大、砂浆过少等；②为了快速完成墙体抹灰工艺，施工人员在墙体表面涂抹一层纯水泥膏，这使得墙体风干后容易裂缝。③墙体抹灰后在干燥的环境中，并未得到良好的养护，这将使墙体含水量较少，在后续的使用中容易出现龟裂裂缝的情况。
（2）空鼓裂缝的原因
导致墙体出现空鼓裂缝的原因主要有：
①在主体混凝土模板涂抹油污隔离剂的过程中，并未对基层上的灰尘等杂质清理干净，致使油污隔离剂涂刷效果不佳，这不利于墙体长时间有效应用，受雨水、冰冻等因素的影响，将会使墙体出现空鼓裂缝。
②在对墙体施工作业的过程中如若对墙体频繁的进行收活压光，这将造成面层与基层出现隔离，那么墙体在具体应用的过程中就比较容易出现空鼓裂缝。
③由于基层平整度、垂直度偏差过大造成局部面上的一次性抹灰厚度过大，也是形成空鼓裂缝的主要原因之一。
（3）温度差引起的裂缝的原因
由于房屋建筑墙体所应用的是砖混结构，所以，在运用钢筋混凝土砌体的过程中，会受到其自身膨胀作用的影响。因为普通砖砌体的膨胀系数为 ，而钢筋混凝土砌体膨胀系数为平通砖砌体的两倍。而混凝土自身会发生水化反应，产生温度应力。在砖混结构施工的过程中如若外界温度变化较大，容易导致砖混结构内外部温度不同，如此将会产生剪应力、拉应力、温度应力，直接作用在墙体上，这很容易导致墙体裂缝。
二、房屋建筑墙体裂缝施工防治和技术处理
针对房屋建筑墙体容易裂缝的情况，探究行之有效的施工防治和技术处理方法是非常必要的，这可以提高房屋建筑墙体施工质量，降低墙体裂缝的可能性。
（一）龟裂裂缝的防治与技术处理
对于房屋建筑墙体龟裂裂缝情况的防治与技术处理，应当将重点放在施工作业中，对施工中存在的不正确行为或不正确操作予以纠正，再采用科学合理的施工技术来规范的、合理的、科学的进行墙体施工，如此可以有效的防范墙体龟裂裂缝情况的发生。在具体防治墙体龟裂裂缝的过程中，需要加强以下几点的控制：
其一，严格控制砂浆搅拌工艺。为了尽可能的提高砂浆的应用性，在对砂浆搅拌的过程中需要的按照工艺要求，对砂浆搅拌力度、搅拌时间等相关方面予以控制，尽可能的提高砂浆质量。
其二，在砌体施工时要控制好砌体表面的平整度和垂直度，严把砌体质量关。
其三，对墙体抹灰施工的过程中，需要按照抹灰等级，合理的施工，提高墙体抹灰质量。
（二）空鼓裂缝的施工防治与技术处理
为了避免房屋建筑墙体出现空鼓裂缝，给墙体安全应用带来威胁，在对墙体施工的工程中，应当注意加强抹灰基层的处理。也就是再涂刷油污隔离剂之前，一定要对基层予以清洁处理，确保墙体基层干净，在此基础上，要求检查人员对基层进行详细的检查，确定基层质量达标的情况下，在有序的开展油污隔离剂涂刷工作。
（三）温度裂缝的施工防治与技术处理
对于温度裂缝的防治，主要是在对房屋建筑墙体施工的过程中，优化混凝土浇筑施工，也就是根据墙体施工情况，适当的缩短混凝土构件长度，减少屋面伸缩缝的间距，从而降低混凝土浇筑面积，以此来降低砖混结构内外温度差，相应的就会降低剪应力、拉应力。、温度应力，这对于提高墙体坚固性和稳定性，有很大作用。
结束语
面对当前我国房屋建筑墙体容易出现裂缝问题的情况，笔者建议施工负责人对以往房屋建筑建设予以分析，明确房屋建筑墙体裂缝的主要原因。再以此为依据，不断优化房屋建筑墙体施工工艺，提高房屋建筑墙体质量，为使房屋建筑长期有效应用创造条件。
参考文献：
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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
[1]陈明宪，方志.纤维增强复合材料在土木工程中的应用研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C],2004.
[2]田春艳,刘勇.高速公路桥梁常见病害原因分析及对策探讨[A].北京国际桥梁结构评估研讨会论文集[C],2004.
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
[1]陈明宪，方志.纤维增强复合材料在土木工程中的应用研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C],2004.
[2]田春艳,刘勇.高速公路桥梁常见病害原因分析及对策探讨[A].北京国际桥梁结构评估研讨会论文集[C],2004.
论文摘要：用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库上坝防渗加固中得到广泛应用。本文针对土坝劈裂灌浆加固机理进行分析研究，并分析施工过程中注意事项。
0 引言
在世界大多数国家中，土石坝建设在坝工方面一直居于首位。世界土石坝得到迅速发展的同时，也发生过较多的事故，为这种发展付出了代价。可以说每一次土石坝技术的重大进步，都和事故的教训有关。对于出现老化及异常情况的土石坝，为了防止其产生渗透破坏直至产生溃坝等工程事故，必须根据情况对其进行修补加固。土石坝建成后，经过多年运行，坝体产生老化是普遍存在的问题。当坝的力学稳定性或水力学稳定性受到损害时就要发生事故。据国内外学者统计，由渗透破坏造成事故的，约占全部事故的30%-40%。所以，土石坝的防渗加固，在世界范围的水库险坝的处理中占有很重要的位置。近年来，为了水库的防洪安全，我国政府利用国债资金，在全国范围内开展大规模的病险水库处理。本文就劈裂灌浆技术在水库土坝中的防渗加固机理分析，然后提出运用流固耦合分析方法进行模拟的思路。
1 劈裂灌浆方法研究
堤坝劈裂灌浆技术是在总结了传统的堤坝灌浆技术的经验教训，分析了堤坝裂缝的成因以及泥浆劈裂堤坝规律的基础上提出来的。美国在1970年即采用灌浆的方法处理了希尔克里格坝，该坝建成后在心墙与山坡接头处出现漏水；英国60年代初期建成的巴尔德赫德坝，发现心墙裂缝后，60年代末期也采用灌浆的办法进行处理；还有西班牙的阿尔庞上坝、墨西哥的勒克萨坝都采用过灌浆的方法进行处理，当时由于人们的种种担心，致使这门技术未能得到发展。
我国解放初期在黄河大堤首次用钢钎探测隐患，然后进行灌浆，取得了较好的效果。而后在一些中小型水库上坝上进行充填式灌浆。到了70年代该技术开始用于处理一些大中型水库的坝体隐患。到了70年代后期，人们总结了充填灌浆的经验教训，分析了坝体裂缝成因和灌注泥浆劈裂坝体的规律，提出了土坝坝体劈裂灌浆理论。劈裂灌浆与充填式灌浆有本质的区别。坝体劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，利用水力劈裂原理，施加一定的灌浆压力，有计划有控制地劈裂坝体，灌注适宜的泥浆，通过浆坝互压和坝体的湿陷固结等作用，使所有与浆脉连通的裂缝、洞穴、水平疏松层等隐患得到充填挤压密实，形成竖直连续的浆体防渗帷幕。改善坝体内部的应力状态，改善坝体的渗透稳定性和变形稳定性。随着劈裂灌浆加固技术的推广应用，其理论研究也得到不断的发展。通过原型观测、室内试验、理论分析和工程总结对浆液劈裂坝体的规律、泥浆固结和坝体压密、浆坝互压以及坝体内部孔隙水压力和土压力的变化规律等方面获得初步成果。
劈裂灌浆技术不论在施工工艺还是在理论研究方面取得了不少进展。但是，山于该项技术的特殊性及加固对象的多样性，所以还有很多理论方面的问题没有解决。例如，灌浆轴线的布置，复灌时间的确定，浆液在坝体中的固结规律，灌浆对坝体应力应变的影响，灌浆效果及持久性问题等。劈裂灌浆的理论研究远远落后于实践需要，甚至制约了该项技术的进一步推广。
2 土坝劈裂灌浆加固机理
土坝劈裂灌浆防渗加固机理是多方面的，首先是坝体内部应力的分布规律为劈裂灌浆提供了可能性，再就是灌浆过程中的泥浆的劈裂充填作用、浆坝互压作用、坝体湿陷固结作用、坝体内部应力调整作用等。
2.1 水力劈裂原理，指是在水压力作用下，使原物体产生裂缝或使原有裂缝扩大的过程。如果无限域中的圆孔受到均匀液体压力P，要计算介质中的应力，已有经典解答。如果介质初始应力为零，则当P＞σi就会被劈裂，其中σi为介质的抗拉强度。若果介质初始应力为σ，则当P≥σ+σi就会被劈裂，式中如果σ是拉应力，则P+σ≥σi就会被劈裂。
2.2 土坝坝体的应力分布规律，土坝具有梯形断面的条形建筑物，通过对土坝坝体的原形观测及有限元分析，坝体内部应力分布规律一般如下：在坝轴线附近，土坝的竖向应力σi略小于土柱的自重压力，土坝横剖面的水平应力σx，比竖向应力σy小，约等于(0.3-0.5)σy，(即侧压力系数为0.3-0.5)。土坝填筑质量愈差，则侧压力系数愈小，坝顶部一定高度σx:还会出现拉应力。土坝的纵剖面的水平应力为σz二介于σx和σy之间。一般情况，土坝坝体压应力符合σy>σz>σx的规律。根据土坝坝体的应力分布情况，利用水力劈裂原理，在坝轴线附近沿小主应力面布置灌浆孔。泥浆就容易沿这个平面将坝体劈开。
2.3 泥浆对坝体的劈裂充填作用。由于劈裂灌浆是以浆液为能量载体，高压泥浆对坝体有很大的充填作用。泥浆充填坝体内部被劈开的灌浆通道，以及与通道相连的各种原有裂缝、洞穴等，充填作用与劈裂灌浆作用是同时进行的。随灌、随劈、随充填，达到缝开、浆到、料满。随着复灌次数的增加，泥浆多次充填挤压，使原坝体得到挤压、密实，与浆体帷幕一起形成较高的防渗能力，因而达到充填坝体隐患和构造防渗帷幕的目的。
2.4 湿陷作用。泥浆灌进坝体，其中大量水分随之进入坝体。水除了产生孔隙水压力和对土的性质产生影响外，还对坝体产生湿陷作用。湿陷作用的大小与土坝质量和土料性质有关。湿陷作用对坝体是有利的，可以增加坝体的密实度和变形的稳定性，减少弱应力区范围。停灌以后湿陷作用逐渐变缓，每次复灌都有湿陷，但湿陷率越来越小。湿陷使坝高有所降低，坝体体积缩小，在坝顶出现变形裂缝。这些裂缝经过多次复灌后都会被泥浆充填。
2.5 能量的调整和转换。根据物体能量的转换和传递规律，提出了土坝的裂缝破坏是由于坝体内部的变形和能量积累转换造成的。要根除这种隐患，就必须使坝体内部分土体所积累的应变能充分释放。劈裂灌浆就是通过灌浆压力和土体湿陷变形，使原有的土体裂缝充分开裂，使己出现的弱应力区和强应力区之间的应力应变能相互传递转换，打破原坝体内部应力的不平衡，恢复正常的应力状态，使坝体内部的应力应变相对稳定。
2.6 浆坝互压理论。土坝劈裂灌浆技术利用了上坝坝体的整体弹性特征，在灌浆过程中随着灌浆压力的反复增长和消失，具有弹性的坝体张开和回弹，使坝体和浆体反复挤压，形成连续的浆体帷幕和两侧压密的坝体联合防渗带。通过浆坝互压，可以补救原坝体由于不均匀变形产生的小主应力不足，改变坝体内部的应力不平衡状态，从而比较彻底地解决了土坝坝体的变形稳定和渗透稳定问题。
2.7 泥浆和坝体的固结和压密。劈裂灌浆加固坝体的主要作用是利用泥浆在坝体中固结硬化后形成的帷幕进行防渗。因此泥浆在坝体内能否固结硬化，就成为土坝劈裂灌浆中最关键的问题。影响浆液固结的因素是十分复杂的，浆液固结速率和效果不但与坝体土质、施工质量、坝体应力状态、浆体土料性质、浆体厚度等因素有关，而且还受坝前水位、施工工艺的影响。
3 结语
运用流固耦合分析方法进行模拟，用劈裂灌浆防渗加固技术来改进坝体的稳定性，是堤坝加固领域的一种非常有效的加固方法，多年来该技术在中小型水库土坝防渗加固中得到广泛应用。本文通过水库土坝防渗加固机理分析，为进一步开展劈裂灌浆防渗加固技术提供理论支持与保证。
参考文献
