桥梁施工裂缝原因和防治措施的研究论文_齐梦菊

桥梁施工裂缝原因和防治措施的研究论文_齐梦菊

上海市浦东新区建设(集团)有限公司

摘要:在桥梁施工中,必须加强对施工材料、施工工艺以及现场施工的质量控制,才能确保桥梁施工质量。因此,必须结合现场施工实际条件,做好施工材料等质量控制措施,对桥梁施工裂缝问题进行有效控制。基于此,文章通过研究相关文献以及结合自身工作实践情况下对混凝土桥梁施工产生的裂缝种类以及裂缝产生原因进行了详细分析,并对相关防治措施进行了有效探讨,希望能够为桥梁施工技术人员的施工提供有效参考。

关键词:桥梁施工;施工裂縫;施工质量

在桥梁施工过程中,裂缝问题极为常见,桥梁施工出现裂缝问题,不但会对桥梁工程质量造成不良影响,严重的还会导致桥梁坍塌。同时,桥梁工程的混凝土施工出现开裂现象也是阻碍施工质量提升的重要原因。实际上,若是在施工过程中采取有效措施能够避免和预防许多裂缝问题的出现。为了尽可能预防较大裂缝问题出现,降低裂缝出现概率,因此必须加强对混凝土桥梁施工裂缝出现原因的全面分析,有效地探讨出裂缝问题的防治措施,确保桥梁工程的施工质量。

一、桥梁工程出现裂缝原因分析

(一)荷载引起的裂缝

在桥梁混凝土施工过程中,由于荷载应力导致裂缝产生的原因有许多,例如,对施工机械工具、材料等没有限制进行堆放;对于桥梁预制结构的受力特点不了解,对其进行随意地翻身、运输、起吊等,没有严格地按照设计图纸进行施工,甚至是在施工过程 中随意更改了施工顺序,使得桥梁结构的受力模式发生了改变。以及在对预制结构质量控制方面,没有进行进行标准机器振动下疲劳强度验算等。

(二)温度变化导致裂缝问题

在一些桥梁工程中,尤其是大跨径桥梁施工中,温度变化所产生的应力甚至超出了桥梁的活载应力。温度裂缝会随着温度发生变化而扩大或者缩小,而导致温度发生变化的施工因素包括如下:

1.水化热问题。水化热现象的出现主要是在进行厚度大于2.0m的大体积混凝土浇筑施工时,水泥水化释放大量热量导致混凝土内部温度升高,使得内外温差过大,造成混凝土表面产生裂缝。

2.蒸汽养护,或者在冬季施工时,由于施工措施不正确,使得混凝土发生忽冷忽热现象,在内外温度不均匀的情况下极易产生裂缝问题。

(三)收缩问题导致的裂缝

在现实施工当中,由于混凝土收缩导致裂缝问题最为常见。造成混凝土收缩的主要原因包括有塑性收缩与缩水收缩这两种。

1.塑性收缩。混凝土浇筑施工后4~5h左右,水泥的水化反应处于较为激烈状态,泌水现象较为剧烈,使得水分快速蒸发,导致了混凝土出现失水性收缩,混凝土没有充分硬化时骨料发生下沉,出现了塑性收缩裂缝。

2.缩水收缩。混凝土初凝之后表层的水分慢慢蒸发,湿度也在慢慢降低,混凝土的体积缩水变小。由于混凝土表层水分蒸发较快而内部水分损失较慢,混凝土表面收缩大而内部收缩小,混凝土内外收缩不均匀,进而产生收缩裂缝。

(四)施工工艺质量导致的裂缝

在混凝土浇筑,预制构件制作、运输、拼装与吊装过程中,如果对施工工艺的选择合理性不足,极易影响施工质量,进而导致各种类型的裂缝问题的出现,尤其是在细长薄壁结构中更为容易出现裂缝问题。裂缝出现位置、方向以及裂缝宽度、深度等与其产生的原因息息相关,较为常见的施工工艺导致的裂缝问题类型如下:

1.混凝土的保护层施工过厚或者已绑扎好的上层钢筋受到踩踏,造成负弯矩承受力筋的保护层过厚,降低了构件有效高度,导致在受力钢筋垂直方向产生裂缝。

2.对混凝土进行振捣过程中密实度与均匀性不足,使混凝土浇筑后产生蜂窝、麻面、空洞等问题,受到长时间的水汽影响导致钢筋发生锈蚀,或着在其他荷载应力作用下产生裂缝。

3.在混凝土浇筑施工中速度过快,导致了混凝土出现流动性较低现象,在混凝土硬化之前由于沉实度不够,而硬化后沉实度又过大,极易在浇筑施工之后数小时内出现塑性收缩裂缝问题。

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4.若是混凝土搅拌与运输时间过长会导致混凝土中水分蒸发过快、过多,使得混凝土出现过低塌落度,引起混凝土出现无规则收缩性裂缝问题。

5.混凝土在浇筑养护初期干燥速度过快,导致混凝土表面产生不规则收缩裂缝问题。

6.使用压力泵输送混凝土施工过程中,为了确保混凝土较好流动性,便于施工进而加大了水、水泥用量比例,造成了混凝土硬化过程中收缩量过大而出现不规则裂缝问题。

7.在对混凝土进行分层、分段浇筑过程中对于接头位置处理不当,混凝土新旧交替部位极易出现裂缝问题。若是混凝土分层浇筑时,因故导致前后浇筑之间出现水平裂缝问题。

二、桥梁混凝土裂缝问题防治措施探析

(一)施工工艺及材料控制措施

对于确保混凝土构件施工质量而言,施工工艺选择极为关键,因此必须严格按照施工技术规范相关要求进行施工。对于水泥、钢筋、沙石骨料等施工原材料质量都应进行严格把控,严格实施抽样检验流程。对于混凝土配合比确定,必须通过严格对比试验进行确定,在高温环境下对砂、石等骨料含水量进行试验,并按照标准要求对施工配合比进行及时调整,以此保障混凝土施工质量,避免出现裂缝问题。应

(二)温度控制措施

对骨料级配进行改善,通过采取干硬性混凝土、添加掺和剂等措施,来降低混凝土中水泥使用比例。在对混凝土进行拌和过程中,应对碎石进行浇水冷却,以此来降低混凝土浇筑温度。在炎热环境中进行混凝土浇筑时,应适当减小浇筑厚度,充分利用浇筑层面进行散热。对拆模时间进行合理地确定,当出现气温突然下降时,应及时做好混凝土表面保温措施,预防混凝土表面温度骤变导致裂缝问题。在寒冷季节中,对长期裸露在外混凝土表面,以及薄壁结构进行保温处理,避免出现裂缝问题。

(三)非结构性裂缝防止措施

为了有效预防塑性沉降裂缝问题产生,必须做好对基础处理措施,科学地对支架搭设进行设计并严格施工流程。为很好地避免支架出现非弹性形变,应对支架进行全面积预压。在通过在混凝土添加适量减水剂以缓解混凝土泌水问题,保障混凝土足够保护层厚度,同时应注意对混凝土浇筑实施二次抹面。为了有效预防塑性收缩裂缝出现,应提高对早期混凝土养护力度,有效减小混凝土水份挥发速度,例如,采用麻袋、稻草等对暴露混凝土进行覆盖、浇水保湿养护。

(四)桥梁施工裂缝其他防治措施

针对桥梁施工裂缝防治上除了上面几项措施以外,企业还需要做好以下几点工作:第一,企业在桥梁工程未动工前根据设计图纸与施工方案将相关准备工作做充分;第二,混凝土搅拌中为了获得更好的流动和均匀性,必须切实依据所确定最优配比做好原料混合;第三,对模板和支架所承受压力进行校核,同时采取相应措施把后者出现的非弹性变形予以消除;第四,混凝土浇筑完成后要根据施工方案要求做好相应养护,且时间应超过1周(如有较高抗渗要求时养护天数需在15天以上)。

三、结束语

综上所述,虽然导致桥梁施工裂缝原因多种多样,但是通过对裂缝问题进行全面分析。总结,对有效措施进行综合利用,混凝土裂缝问题完全可以得到有效预防与控制。桥梁施工过程必须充分落实好对施工材料质量、施工工艺等控制措施,结合施工现场气温等因素分析,综合运用处理措施,才能实现对混凝土裂缝问题有效控制,确保桥梁工程混凝土施工质量。

参考文献:

[1] 张源. 市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2017(18):143.

[2] 罗臣.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策研究[J].工程技术研究,2017.

[3] 尹英民.剖析道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策[J].环球市场,2017.

[4] 佚名. 道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策[J]. 工程技术研究,2017(7):177-177.

[5] 张源. 市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2017(18):143.

论文作者:齐梦菊

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/7/30

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