桥梁施工裂缝成因及防控措施探究论文_欧阳荣

桥梁施工裂缝成因及防控措施探究论文_欧阳荣

云南公投物资(集团)有限公司建设工程分公司 云南昆明 650233

摘要:桥梁工程是推动路网建设及城市发展的关键,长期以来都得到建筑行业及相关人士的重视,足以可见桥梁工程在我国社会发展及城市建设的重要性。桥梁施工质量直接影响桥梁管养成本及其使用寿命,所以要不断提高桥梁施工质量,但实际桥梁施工中仍然还出现各种裂缝,导致桥梁工程整体质量下降,影响桥梁工程经济效益及社会效益的提高。所以本文分别对桥梁施工裂缝成因及防控措施进行了详细分析。

关键词:桥梁施工;裂缝成因;防控措施

桥梁工程施工质量不仅影响桥梁的正常使用,还在很大程度上影响着交通的发展,故不断提高桥梁施工质量是桥梁施工单位最重要的工作任务。桥梁施工裂缝是较为常见的一种施工质量问题,在实际施工中虽然不能杜绝,但能尽量减少裂缝发生。因此,本文作者基于自己对桥梁工程的施工经验,先对桥梁施工裂缝成因进行分析,然后根据裂缝成因详细分析桥梁施工裂缝的防控措施,希望能够给需要的相关工作人员提供一定的参考价值。

1 桥梁施工裂缝成因

1.1 过高的荷载

一般情况下,我们称由应力造成桥梁结构产生的裂缝的现象为普遍裂缝,出现这种问题多少因为外力载荷太大,通常在桥梁建设工程中,很容易出现这样几种情况:(1)混凝土预制构件强度未达到要求就对其移动、堆放,或在上面堆放物品,造成其发生裂缝,甚至损坏。(2)没有通过专业计算与试验的桥梁结构上增加安装附着物和设备,或更改设计构件上的附着物,导致构件正常使用上多承受外在压力,造成裂缝的出现,随着时间变长裂缝也会变大。(3)设计之初没有很好分析桥梁承载力度,使得实际载荷与预定载荷相差太大,引发裂缝、甚至损坏。由过高外荷载引发裂缝出现是较为可怕的事情,这中情况下的裂缝往往表明构件已降低了原承载能力,必须进行补强处置,否则继续使用是较为危险的。

1.2施工管控差

桥梁建设中由于施工操作不当,施工工艺控制不够,往往导致施工裂缝的出现和增加,较为普遍的现象有:(1)桥梁预应力钢筋混凝土构件由于预应力施作不规范引发施工裂缝,如预应力锚索与设计的偏位、混凝土强度未达到设计要求就施加应力、施加的应力超规范要求。(2)钢筋制安的不规范,造成钢筋混凝土保护层薄厚不均匀,导致混凝土表层收缩裂缝的发生。(3)混凝土模板的变形与不平整导致混凝土构件变形引发裂缝。(4)新老混凝土接头处置不当,往往出现裂缝。(5)混凝土浇筑及振捣工艺控制差,往往造成钢筋密集区及混凝土拐角位置表层裂缝大量出现。桥梁施工过程中,没有根据既定标准施工,也没有对裂缝造成影响的因素有所预防;此外,还有个别企业为追求速度与利益,不按照原定的施工方案,这就造成了桥梁结构形式与设计方案产生差异[1]。在施工过程中,如果不能正确选用施工设备,也会提升桥梁裂缝出现的几率。

1.3 温度差异

混凝土在建设工程中是不可缺少的,但因其自身原因,温度的差值对混凝土性能影响产生较大影响,当混凝土遇见内外温度大的情况,就会影响其内部结构发生改变,原本桥梁在投入使用后,外部就需要承载较大压力,若在此时受到温度影响,轻则对桥梁结构产生强制改变,严重时可能会让整个桥梁倒塌。通常在遇到恶劣环境时,桥梁的温度很容易就会超出所能承载的最大限度,这也是裂缝形成的原因之一,桥梁建设在完工后,除了个别情况,都是在暴露的场所使用,然而强烈的日光也会对混凝土内部结构产生很大影响,尤其在温度超出桥梁承受极限时,就会进一步造成桥梁多个区域温差悬殊,这也是桥梁使用中容易出现温差裂缝的原因[1-2]。

1.4收缩

1.4.1 塑性收缩

塑性收缩现象通常出现在桥梁浇筑完混凝土后五小时,主要是由于混凝土在凝固时水化反应过大引起,混凝土在某一时刻需要同时面临分子链条与水分大量流失的现象,这种现象所指的就是因混凝土而产生的塑型变形。通常混凝土发生塑性收缩的几率只在0.01,但是骨料在遇见塑性变形的过程从而不断下沉时,一旦碰见钢筋,桥梁结构的裂缝就会顺着钢筋慢慢裂开,最终造成严重的工程质量缺陷。

1.4.2 缩水收缩

桥梁施工中必定进行混凝土浇筑,以增强工程的抗压性能,但混凝土在完成浇筑后,其表面水分会在温度增高的情况下挥发,导致混凝土结构内部出现缩水,即水分减少,湿度下降,最终导致混凝土结构收缩,影响整个桥梁工程质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆浇筑后混凝出现缩水性收缩的原因在于,浇筑过程中需要将水与混凝土、水泥等材料一起搅拌,而搅拌过程中水和混凝土会发生化学反应,导致混凝土结构表面的温度升高,进而促使混凝土表面水分蒸发,内部结构发生受力不均,导致缩水收缩,最终发生裂缝。例如,某桥梁工程施工中所使用的混凝土结构,其内部结构钢筋的比率为3%,具有很大收缩力,在进行混凝土浇筑时出现了混凝土表面裂缝,虽然这种裂缝很小,相应的深度及宽度都很小,但如果处理不当,在强大外力的影响下裂缝深度及宽度都会增大,最终出现坍塌,降低整个工程质量。对此,该工程施工管理者与施工人员及施工设计人员对混凝土浇筑标准及要求重新制定,并制定了相应的裂缝防护措施。

2 桥梁施工裂缝防控措施

2.1 加强设计与施工控制

桥梁设计时需充分考虑今后实际使用中将面临的内外荷载及温差影响,充分考虑桥梁所在区域的气候特点,尤其是昼夜温差较大及季节性温差较大区域的桥梁设计,需很好的分析验算桥梁各构件所需的承载力度,使得设计预定载荷满足实际使用中的载荷。并在设计说明中重点强调指出通行荷载的限定值,以及季节养护措施,通过交通管制和养护,避免外荷载过大损伤桥梁。桥梁建设时加强各施工工序及施工过程控制,改进施工工艺,完善施工方案,并严格按照施工技术规范要求进行施作,尽量减少工序实际值与标准值的差异;严格按照设计要求施工,增减构件上附着物或附着物变更,需经过设计验算及同意,并严格按照设计变更方案施作,减少实际结构形式与设计方案的差异。

2.2加强对混凝土质量的严格控制

第一,桥梁施工前,施工人员一定要严格按照施工设计要求及国家相应的标准选购混凝土材料,并做好施工材料质量检查工作,以保证桥梁施工中混凝土材料的质量达标,从而保证和提高桥梁施工中混凝土结构浇筑质量;第二,桥梁施工单位要对混凝土的所有种类进行了解,包括对混凝土性能、混凝土组成成分和混凝土质量等信息的了解,以实验出质量最佳的混凝土配比,同时还需要配置高质量的外加剂,并严格按照施工设计要求及相关标准,控制混凝土配比和塌落度,以保证混凝土和易性及抗压性,通常施工混凝土的塌落度最好控制在80mm~100mm的范围内[2]。需在特殊气候下浇筑混凝土,或对混凝土凝固时间有特殊要求的必须多次实验以确定混凝土配比,并严格按配比要求检验混凝土的各项指标,检验合格方进行浇筑。

2.3加强对混凝土水化温度的控制力度

建筑施工人员都知道混凝土结构容易在温度升高的情况下发生变形,因为温度升高会使混凝土与水发生化学反应,反应过程中容易放热,进而导致结构变形,出现裂缝,所以防控桥梁施工裂缝的重要任务就是加强对温度的控制。具体控制措施如下:第一,冷水降温法,即桥梁施工中使用冷水降低混凝土浇筑所产生的高温,以快速混凝土碎石,降低混凝土结构内部的温差,从而降低混凝土施工裂缝的发生率。例如,夏天进行桥梁施工时,很多施工环节都是高温环境下进行的,如果不对温度进行控制,将会使桥梁施工中混凝土浇筑表面的水分蒸发,导致混凝土结构内部发生缩水,最终产生收缩性裂缝,影响桥梁工程质量。第二,预埋冷水管,即为了保证整个施工过程温度过高导致工程结构变形和产生裂缝,施工人员会在正式施工前将冷水管预埋到工程结构中,并注入冷水,以达到降温的目的,最终减少桥梁施工裂缝发生[3]。第三,控制好混凝土进模温度,普通混凝土的进模温度应控制在5℃~30℃,高强度混凝土的进模温度应控制在10℃~30℃对。

2.4塑性收缩裂缝防止措施

第一,进行早期养护。为了有效控制混凝土表面水分蒸发,施工人员需要对桥梁表面进行早期养护,即将吸水材料铺盖在桥梁表面,以吸收被蒸发的水分,然后又将水分返回到内部结构,防止桥梁混凝土结构出现缩水,导致裂缝发生;第二,合理控制桥梁混凝土结构浇筑顺序,尤其是在夏季,一定要进行洒水,冬季则进行保温;第三,适当增加混凝土内部钢筋,从而防止其出现干缩裂缝;第四,控制混凝土振捣力度,避免龟裂发生。第五,完善裂缝处理技术,包括表面处理法、填充法、灌浆法和结构补强法[4]。

3.结语

总而言之,桥梁施工中裂缝发生是常见的施工现象,需要施工人员及管理人员给予重视,加强施工过程控制。尽可能选择高质量混凝土材料进行施工,并对施工的温度进行严格控制,最后根据实际裂缝尺寸、形式选择最佳的修补方式,以保证桥梁质量达标。

参考文献:

[1]陈志新. 桥梁施工裂缝成因分析及防控措施论述[J]. 建材与装饰,2017,(06):270-271.

[2]杜玉华. 桥梁施工裂缝成因分析及防控措施探究[J]. 黑龙江科学,2017,8(13):7-8.

[3]李军民. 桥梁施工裂缝成因分析及防控措施[J]. 科技创新与应用,2017,(23):66-67.

[4]张小彬. 桥梁施工裂缝成因分析及防控措施探究[J]. 建筑知识,2017,37(10):138-139.

论文作者:欧阳荣

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/3/28

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