对道路桥梁施工中裂缝形成原因的分析论文_郭应帅

对道路桥梁施工中裂缝形成原因的分析论文_郭应帅

河南英盟路桥工程有限公司 河南许昌 461000

摘要:在时代发展进程中,人们对道路桥梁施工的质量要求也在不断提高。在诸多的施工质量问题中,最为常见同时影响力和破坏力最大的就是裂缝问题,导致这一问题的原因众多,裂缝不仅会大幅度缩减道路桥梁的使用年限,还会对车辆的行驶安全造成威胁。为了能够让我国的道路桥梁真正有效的服务于人们,就要重视道路桥梁施工中出现的桥梁裂缝问题,从而有效的提升我国道路桥梁施工的技术和质量,不断提升道路桥梁工程施工水平,促进我国交通运输事业的发展。

关键词:道路桥梁;施工;裂缝;原因;措施

1.道路桥梁施工中裂缝的危害

1.1承载力方面的影响

在道路桥梁的施工过程中,常常会出现裂缝,而这些裂缝将直接引起承载力减弱情况的出现。作为道路桥梁施工中裂缝的常见影响之一,渗漏会使水流通过裂缝,由道路桥梁的表层直达道路桥梁的内部,从而对道路桥梁施工的质量起到不利的影响。深入到道路桥梁内部的水流会对路基、路面及混凝土产生分解的作用,让路基、路面及混凝土结构在水解后失去强大的承重能力,从而使道路桥梁的荷载力有所降低。加之在不同的温度情况下,水流的形态也会存在差异,当温度较低时,水流会冷冻结冰,从而增大自身体积,对裂缝起到了进一步的扩张作用,使得道路桥梁的安全隐患不断增大,从而使道路桥梁的结构变得脆弱,所承受的承载力也逐步加大,形成了一定以裂缝增大道路桥梁的承载力,以道路桥梁承载力扩大裂缝的恶性循环。

1.2施工质量的影响

第一,道路桥梁所产生的裂缝主要是在主体结构上,会损坏结构性能,从而会影响到工程的整体性能,或者是裂缝产生在结构表面,因为裂缝的渗透作用会进一步影响到道路桥梁内部结构,不能有效的保障施工质量。第二,如果道路桥梁出现裂缝,从而使得原来存在于内部的一些钢筋暴露在表面,受到天气以及自然环境的影响,从而很容易引发腐蚀问题,直接影响到道路桥梁工程的质量。第三,道路桥梁如果有裂缝,就会缩短工程的使用年限,对于这个影响是属于间接影响的,例如结构的损坏以及钢筋的腐蚀,从而影响工程的质量。

1.3使用寿命方面的影响

为了延长道路桥梁的使用寿命,提高道路桥梁的质量,就必须避免出现道路桥梁的裂缝问题。但是,若是在道路桥梁施工过程中,出现了裂缝的情况,就会使得大量的水分、空气通过裂缝进入到道路桥梁的内部,还会有大量的各类杂质也随之渗透到了道路桥梁内部的各个部位,并与道路桥梁内部的钢筋等金属构件发生反应,使道路桥梁钢筋和金属构件表面发生了腐蚀,使钢筋和金属构件表面的钝化膜受到了破坏,出现了锈蚀等现象。锈蚀不仅会对道路桥梁内部钢筋和金属构件的质量产生不利的影响,还会使钢筋和金属构件的体积逐渐增大,使得道路桥梁的稳定性较差,对道路桥梁的使用造成了威胁,也使得裂缝得到了进一步的扩大,也让更多的水分、杂质、空气等进入到了道路桥梁的内部,使得道路桥梁慢慢受到腐蚀,加剧了道路桥梁的安全隐患,使道路桥梁的使用变得问题频发,寿命缩短。

2道路桥梁裂缝形成的原因分析

2.1混凝土材料质量差、配比不当导致裂缝

混凝土主要由水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成成份用一定工艺拌合而成,若采购的材料不合格,如水泥安全性差、水泥出厂强度不足、砂石粒径过小等,则会严重影响混凝土性能;如果砂石不够洁净,砂土等杂质含量超过一定比例,会降低水泥的粘附力,影响混凝土的强度;各组成成份级配不合理等均有可能导致裂缝的出现。另外,搅拌过程中水量添加不适当,会破坏混凝土的收缩性;外加剂种类选择不合理,掺入的量不适宜等,都可能会导致其与水或骨料结合发生化学反应,改变混凝土性能,这些都可能导致混凝土裂缝的产生。

2.2地基变形裂缝

道路桥梁施工中裂缝也有部分是地基变形所导致的裂缝。在路桥混凝土基础施工过程中,当地基沉降出现变形的问题时往往会出现结构的承载力大于混凝土,进而使混凝土出现裂缝。裂缝产生的原因主要有两个方面:一方面是在塑性状态下的混凝土基础支护会出现混凝土裂缝和不均匀沉降,会因为其结构出现局部的变形;另一方面,大体积混凝土会随着重力作用的不同而出现不同程度的沉降,其结果就是混凝土裂缝的出现。除此之外,当混凝土下沉到一定程度时,裂缝就会影响到建筑结构的钢材与模板。因此在道路和桥梁施工过程中如果时常出现不同程度的裂纹,其原因必然是多方面的。对于道路桥梁施工裂缝及预防措施进行分析是很有意义和必要的。

2.3温度影响裂缝

当混凝土的外部温度出现变化时,在这个过程中由于混凝土自身膨胀和收缩特性的影响,其内部结构会出现不同程度的变形,因为受到变形约束作用的影响,会导致在混凝土内部结构中出现应力,在应力大于混凝土的承载能力时就会造成裂纹。此外,温度的变化会引起裂纹尺寸的变化,主要表现为热冷变形现象。由于公路桥梁施工中存在裂缝,必然会对公路桥梁的施工质量造成极大的危害,因此施工单位必须重视裂缝问题,从而能够避免对于桥梁结构整体稳定性产生严重的影响。

2.4荷载问题引起裂缝

在实际的道路桥梁施工过程中,会因为对桥梁在后期使用过程中的荷载能力预算不完善,从而产生道路桥梁不能够有效的满足荷载作用的要求,导致道路桥梁在实际使用过程中,需要承受较大的压力,从而导致道路桥梁会出现具备的裂缝。另外在实际的道路桥梁施工过程中,一旦工程项目的施工人员没有良好的把握安全系数,就会导致整个道路桥梁的承受能力不能够满足设计的要求,从而导致在道路桥梁使用后期出现桥梁裂缝问题。并且在实际的施工过程中,还会因为施工人员自身缺乏较强的安全意识,会将一些施工的材料在道路桥梁中随意乱堆,这样就会造成道路桥梁的局部结构荷载作用较大,在这样的情况下也会产生桥梁裂缝的问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时在实际的道路桥梁施工过程中,还会因为一些施工单位为了能够减小施工成本,会出现盲目修改施工流程的现象,没有对混凝土试块进行准确的强度测试,这样就会导致一些不合规格的混凝土被投入到实际的施工过程中,一旦出现荷载作用较大的现象就会出现桥梁裂缝。通常在实际的道路桥梁施工过程中,由于桥梁设计的方案没有考虑到实际施工的特殊情况,在施工过程中化出现了凿槽和开洞等情况,由于这些突发情况的发生,也会让施工过程中桥梁结构的局部荷载出现了变化,从而导致桥梁裂缝的出现。

2.5养护不到位造成裂缝

在道路桥梁工程施工过程中,后期的养护作业是极为重要的,如果后期养护作业完成的不好,也会使道路桥梁出现裂缝问题。一般情况下,当对混凝土进行浇筑完成以后,混凝土的质地是非常脆弱的,需要进行养护,但是一些施工单位浇筑完成后没有进行认真的养护操作,一些重型车辆经过时,就会使道路桥梁出现裂缝,车轮会使道路出现压缩裂缝,从而影响到道路桥梁工程的整体质量。

3.道路桥梁施工中裂缝的有效应对措施

3.1合理的设计荷载

施工技术人员要依据工程具体情况及气候条件,在设计阶段对道路桥梁的整体布局及荷载能力进行科学的规划及预算,把施工时机械与材料的荷载考虑在内,设计时的荷载要大于现实施工中的荷载,以确保实际的荷载在混凝土的承受范围之内,避免由于人为原因导致的混凝土裂缝的产生。另外,还要对施工中使用的钢筋质量进行把关,对钢筋进行检测,保障钢筋的整体厚度,同时设计中对钢筋进行合理的布局,对已出现的混凝土裂缝及时进行修补,避免因为钢筋的锈蚀发生混凝土载荷力下降而出现裂缝现象。

3.2原材料质量控制

严格控制混凝土混合材料的质量,以保证达到设计中的预算荷载:在满足混凝土强度条件下配置低升温、低发热的混凝土,减少水泥用量,降低水化热的产生,优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸水泥;骨料选择级配、质量良好的砂石,细骨料采用细度模数Mf≥2.5的中粗砂,砂、石含泥量控制在1%以内,配以较低水灰比、适量的粉煤灰和外加剂,以减少水泥水化热,达到减小混凝土内部拉应力的效果;混凝土在拌制过程中可适当加入一定量的减水剂、缓凝剂等。

3.3做好温度控制工作

道路桥梁施工中关于裂缝的预防控制,重点也要做好温度控制。温度裂缝的发生,主要是混凝土因为水泥水化放热影响,阳光直射影响以及周围温差大等影响因素,从而在冷热变化过程中出现收缩和膨胀,进一步导致出现温度应力,一旦其应力和混凝土强度相比明显较大,就会出现裂缝,也就是温度裂缝。大体积混凝土在进行灌注施工后,则会受到水化放热作用的影响,内部温度急速增高,在施工过程中如果没有良好的散热措施,则会因为内外温差大而出现温度裂缝。工作人员在做好温度控制工作的过程中,应结合塑性沉降裂缝的特点,采取相应的预防措施,最终能够使水分的蒸发得以降低,起到稳定控制温度的效果。

3.4施工过程管理

在道路桥梁工程中,施工过程是一个系统化的整体过程,只要保证在道路桥梁工程中每一个环节都进行严格的质量控制,才能够保证工程的整体质量,这就需要相关的管理人员在施工过程中对工程的施工进行动态管理,从而降低工程中出现裂缝的几率。在施工管理过程中,要协调好施工的现场模块、人员模块以及技术模块等,从而实现现场管理方案的优化。在施工管理过程中,要对施工人员的施工行为进行规范,保证工程的施工质量,预防出现施工裂缝的问题,此外还需要对现场的施工人员进行专业技能的培训,并对其进行合理化的考核,制定合理的奖惩措施,从而提高施工人员的责任心以及积极性,最终实现工程的整体质量的提高,避免出现桥梁裂缝问题。

3.5加强后期养护

通常情况下,道路桥梁混凝土施工中,裂缝问题的出现,主要是集中正在竣工一段时间后。所以,想要切实有效的防治道路桥梁施工中的裂缝问题,不仅要在施工前和施工过程中做好相关工作,更为重要的是要在施工结束后的时间对其进行重点的养护,这对裂缝问题的预防是具有现实意义的。在后期的养护工作中,要保证养护操作的有效性,与此同时,养护过程中,要特别注意对混凝土温度和湿度的控制,最大限度的减小混凝土的降温,减小混凝土与外界的温度差,防止受到温度影响,产生裂缝。除此以外,要重视道路桥梁施工的最后一道工序,举例而言,若是混凝土的外界温度较高,而道路桥梁自身的温度相对而言较低时,则要在道路桥梁周围进行洒水降温处理,避免裂缝问题的出现。

结束语

随着我国社会经济的发展,我国道路交通运输的建设愈发的完善,在人们享受交通工程带来便利的同时,也逐渐开始注意到道路桥梁设施的质量问题,例如道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的情况就受到了广泛的关注。道路桥梁的建设不仅提高了人们的生活质量,更为促进社会的进步做出了贡献,为了确保道路桥梁能够更好的服务于人们,就要对道路桥梁施工中的质量问题提起重视。

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论文作者:郭应帅

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/22

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