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摘要:路桥混凝土结构的施工裂缝一直以来都是困扰广大施工单位保证十分质量的问题之一,涉及此类技术问题就必须要系统地分析成因,并针对主要问题对症下药,从而确保路桥混凝土结构的质量安全。本文将就此问题展开探讨。
关键词:道路桥梁施工;裂缝成因;防治措施
前言
混凝土桥梁是目前我国桥梁工程中建造最多的桥梁之一,裂缝是钢筋混凝土结构中常见的一种作用效应,钢筋混凝土结构中的裂缝也是较难避免的。针对钢筋混凝土结构中出现的裂缝问题,从设计、荷栽、原材料、施工等方面对产生裂缝的各种因素进行分析,并提出预控措施,很有必要。提高钢筋混凝土桥梁的耐久性,控制结构的裂缝,是桥梁建设工程的一个重点和难点。
1.路桥梁施工中裂缝的危害
在公路桥梁建设中,裂缝需要引起更多关注的最根本原因是这些裂缝对公路桥梁造成更严重的破坏,尤其是在使用后期。具体而言,损害主要表现在以下几个方面:
1.1公路桥梁裂缝会严重破坏结构,影响结构的稳定性。一些裂缝出现在它们的主结构上。因此,它们将直接影响整个公路桥的结构稳定性。虽然表面会出现一些裂缝,但随着这些裂缝的渗透,公路桥梁内部不可避免地会受到一定程度的破坏,从而影响其结构。
1.2一旦公路桥梁出现裂缝,不可避免地会导致原来位于公路桥梁内部的一些钢筋表面渗漏,在阳光下容易产生腐蚀问题,最终影响公路桥梁的安全和稳定。
1.3公路桥梁出现裂缝问题,桥梁的使用寿命将大大缩短。这种影响主要是间接的。例如,上述结构的损坏或钢筋的腐蚀会影响到公路桥梁的安全,从而缩短公路桥梁的使用寿命。
2.路桥混凝土裂缝形成的成因
2.1荷载造成的裂缝:由于桥梁施工中混凝土在正常情况下在静力、动荷载和次应力作用下产生的荷载裂缝称为荷载裂缝,可分为直接应力裂缝和次应力裂缝两种。首先,直接应力裂纹是指由外部载荷引起的直接应力引起的裂纹。第二,次应力裂纹是指由外部载荷引起的次应力引起的裂纹。
2.2温度变化引起的裂缝:混凝土具有热膨胀和冷收缩的特点。当环境或结构内部温度变化时,混凝土会发生变形,如变形受到抑制,在结构中会产生应力,一旦应力超过混凝土的抗拉强度就会产生温度裂缝,在一些大跨度钢筋混凝土结构的桥梁工程中,温度应力甚至会超过活载应力。温度裂缝的主要特征是随温度变化。
2.3混凝土收缩引起的裂缝:混凝土收缩引起的裂缝是大量路桥工程施工中最常见的。在混凝土类型中,塑性收缩和收缩(干缩)是混凝土体积变形的主要原因。
2.4施工材料不合格产生裂缝:混凝土是由拌合水、外加剂以及水泥混合而成,如果这些混合材料质量不合格,则会造成混凝土开裂。如果水泥长期受潮或者安定性不强,则会造成含碱量过高;级配不合理、骨料粒径不合格、杂质含量过大等都会降低混凝土的强度,造成混凝土收缩增加;如果采用氯化物等杂质含量较高的拌和水以及含碱的外加剂等都可能导致混凝土产生裂缝。
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2.5施工中出现裂缝:在混凝土的生产、运输、浇筑和吊装过程中,施工方法不当、施工工艺不当导致混凝土开裂。施工过程中常见的问题有:混凝土初凝不到位,导致混凝土表面出现收缩裂缝;由于混凝土振动不紧密,会产生空隙,导致荷载裂缝或钢筋腐蚀。模块刚度不足、支架预压不足或过早拆模将导致混凝土表面开裂。混凝土运输和搅拌时间过长,导致大量水分蒸发,导致坍落度低;增加水灰比,造成收缩裂缝。
2.6钢筋锈蚀引起的裂缝:设都需要用到钢筋,如果在钢筋的选择中使用低质量的钢材,很容易受到外界环境的影响。例如,性能和质量差的钢材,长期从空气中释放出来,会受到不同程度的腐蚀。具体表现为:钢筋材料保护膜受损,钢筋混凝土结构出现裂缝,混凝土构件包裹力降低等。从长远来看,钢筋腐蚀造成的路桥裂缝将导致工程混凝土结构的彻底破坏。
3.道路桥梁施工裂缝的防治措施
3.1加强施工设计图纸的审查
在具体的道路桥梁施工之前,必须针对其设计图纸进行详细的审查,尤其是针对其中存在的可能影响施工裂缝问题出现的一些重点环节进行严格的审查,最终保障其设计的有效性,避免因为设计不当导致施工裂缝的出现,在此过程中还应该加强和设计人员的沟通交流,共同提高设计的水平,当然,对于设计图纸中存在的一些模糊性问题进行必要的询问也是极为关键的一点,其有助于保障后期施工过程的顺利进行。
3.2施工材料的控制
加强对于施工材料的控制,尤其是对于比较重要的沥青材料、混凝土材料等核心材料进行严格的控制,保障其材料的质量,避免裂缝问题的产生。
水泥的品种和强度等级应通过混凝土配合比试验选定。应选用含碱量不大于0.6%的低碱水泥。细集料应选用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净且粒径小于5mm的河砂;也可采用符合规定的其他天然砂或人工砂。粗集料采用质地坚硬、洁净、级配合理、粒形良好、吸水率小的碎石或卵石。对于混凝土的拌制和养护用水,可采用符合国家标准的饮用水;用于混凝土结构物内的钢材,要防止锈蚀、污染。
3.3加强施工技术控制
3.3.1混凝土配制、拌和质量控制
混凝土配合比通过计算和试拌确定。在满足工艺要求的前提下,采用坍落度较小的混凝土施工。为了降低大体积混凝土的水化热反应,可以改善骨料级配,添加外加剂,并添加活性材料粉煤灰替代部分水泥,从而降低水泥用量。采用低水化热的坝水泥、矿渣水泥和粉煤灰水泥。当室外温度较高时,混合水采用冷却装置,水管、水箱增加遮阳保温设施。水泥、砂、石应防晒,降低骨料温度,也可向砂、石堆洒水降温。避免在使用前长时间搅拌混凝土。在混凝土中加入合成纤维,合成纤维的抗裂效果主要体现在消除或减少早期混凝土原有裂缝的产生和发展,从而减少混凝土的塑性收缩。与大体积混凝土相比,合成纤维混凝土更适用于大体积混凝土结构,也就是说,它可以用来防止或减少大体积混凝土结构的裂缝。合成纤维的加入对混凝土性能的影响是全面的。对提高早期混凝土体积稳定性,进一步减少混凝土早期收缩裂缝具有较高的应用价值。
3.3.2混凝土浇筑时的质量控制
缩短从搅拌机到混凝土浇筑的时间,尽量缩短运输时间。混凝土运输搅拌机设有保温层。控制入模温度,浇注应该选择温度较低的时间。混凝土浇筑地点可设置遮阳设施,以降低模板和钢筋的温度。大体积混凝土可按设计要求分层分块浇筑,增加散热面。混凝土浇筑应充分振捣密实。按照一定的厚度、顺序和方向,在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成上层混凝土。
3.4加强施工人员管理控制
加强对于施工人员的管理,确保道路桥梁施工中的每一个施工人员都能够有效发挥应有的作用和价值,尤其是要针对其施工技术能力进行严格的审查。还应该针对具体的施工过程进行详细的控制,尤其是对于一些关键技术操作环节严把关,保障其操作的合理性和有效性。
3.5加强后期养护管理
由于路桥施工中在施工完成后的一段时间内会出现许多裂缝,为减少这段时间内裂缝的发生,应重点对后期的养护作业进行严格控制和管理,确保养护作业的有效性。在以后的维修过程中,应严格控制其温度和湿度,避免因外界环境的温度和湿度变化而产生裂缝。例如,当外部环境温度上升时,应该采取必要的洒水和降温措施,以防止路桥受到影响。
4.结语
综上所述,相对于公路桥梁的重要性,加强公路桥梁的质量控制和管理显得尤为重要。特别是对施工过程中出现的裂缝,应采取必要的预防措施进行相应的处理。通过对裂缝产生原因的分析,发现设计问题、施工问题和后期维护问题都可能导致裂缝,并针对这些原因严格控制具体的预防措施。
参考文献:
[1]陈斌文.公路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通标准化,2017,(01):61-63.
[2]柴军鸿.探讨公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].科技创新与应用,2017,(08):27-29.
论文作者:樊伟胜
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/30
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 应力论文; 公路论文; 温度论文; 《防护工程》2018年第19期论文;