桥梁施工裂缝原因和防治措施分析论文_朱剑

桥梁施工裂缝原因和防治措施分析论文_朱剑

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摘要:桥梁裂缝的出现,原因十分复杂,不仅影响道桥的美观度和行车安全,严重时甚至会改变整个桥梁的应力结构,导致桥梁出现断裂、垮塌等等大事故,威胁社会安定并对过往的车辆行人造成巨大的人身和财产威胁。本文从桥梁裂缝的种类和成因入手,详尽的讲解了对应的施工防治措施,希望通过本文的阅读,能够给桥梁施工相关领域的研究工作者提供一定的帮助和启发,进而推动我国的桥梁建筑行业向上发展做出一点点贡献。

关键词:桥梁施工;裂缝;原因;防治措施

引言:桥梁裂缝是道路桥梁中常见的一种路面病态,成因较为复杂,如果不能在施工过程中进行预防以及在发现裂缝时及时补救,可能会导致桥梁裂缝的范围更大,使得桥梁情况进一步恶化。如果继续听之任之,可能会对桥梁的整体受力结构产生一定的影响,导致桥梁的承重能力降低,一旦出现超负荷运载的情况,带来的结果常常非常致命。因此需要我们在施工过程中进行预防并及时对裂缝进行修复。

1 混凝土施工裂缝种类及成因

1.1 混凝土自身收缩引起的裂缝

混凝土施工过程中,因为其自身的收缩,可能会在这个过程中,产生裂缝。一般常见的由混凝土自身收缩而引起的裂缝的情况,主要有塑性收缩和缩水收缩两种。所谓塑性收缩,是发生在水泥尚未完全硬化的阶段,一般是水泥施工之后的3到5个小时之后,这时水泥内部会产生剧烈的水化反应,导致水分急速的流失,由于水泥尚未变硬,对收缩起不到太好的保护作用,因此产生强烈的形变,严重时形成裂缝。另外一种主要是因为在水泥施工的过程中,初步硬化过后,水泥路面的温度会有所降低,根据热胀冷缩原理,受冷的混凝土材料发生收缩,由于此时水泥的表面已经初步硬化,强大的收缩内力会将初步硬化的水泥表面拉断,因此形成了裂缝。

1.2 钢筋锈蚀引起的裂缝

钢筋需要一定的防腐措施,一般是通过在表面涂刷防腐镀层来达到防腐的目的,但是在实际应用的过程中,由于材料成本的问题,钢筋的表面镀层很薄,在施工的过程中,容易导致镀层损坏,在浇灌混凝土之后,钢筋逐渐锈蚀,锈蚀的钢筋体积会变大,这就会导致混凝土内部产生膨胀,造成裂缝。

1.3 荷载作用产生的裂缝

荷载作用是一种接触力产生的裂缝,常见于静态荷载、动态荷载以及次应力作用下产生的裂缝。产生这种裂缝的原因很多,主要分为内因和外因两个部分:

1.3.1 内因

内因即桥梁本身的原因,是因为桥梁本身的应力结构不合理而带来的裂缝。造成内因的原因有设计的过程中设计师考虑不全面,或者利用软件进行模拟受力情况的时候,脱离实际,导致实际情况与设计情况完全不符。在施工过程中,施工人员擅自改动设计图纸、偷工减料或者以次充好、不按照正常的工序和工艺进行施工的,都会导致桥梁的整体质量下降,最终影响其应力结构。

1.3.2 外因

外因主要是外力因素,例如桥梁长期处于超限状态运营。或者桥梁下方出现超高的船舶对桥梁造成的接触和剐蹭。自然灾害如台风、飓风、地震、海啸等,认为灾害比如战争时期频繁的爆炸,这些都会导致桥梁出现裂缝。

1.4 温度变化引起的裂缝

温度变化引起的裂缝主要源自于混凝土内部与外界温度温差较大而产生的裂缝,例如在冬天施工的过程中,外界温度较低,混凝土施工后,内部出现水化反应放热,内外部形成了较为巨大的温差,这样就会产生裂缝。除了内外部温差之外,混凝土预制板在焊接过程中,因为焊接技术使用不当,高温的焊点会烧伤混凝土预制板,导致最终产生裂缝。

1.5 施工质量问题引发的裂缝

施工质量引起的裂缝原因较多,一般导致裂缝的初选主要是混凝土的原材料比例不当、搅拌不充分、外加剂过多或者不添加外加剂、后期养护工作不到位或者干脆不做养护,这些都可能导致裂缝的产生。另外,施工时如果外界环境过冷或者过热,也会导致裂缝的产生。

1.6 基础变形引起的裂缝

桥梁施工过程中和施工结束后,都有一定的细微形变,当桥梁本身的跨度较大、路面较窄时,细微形变的效果会被无限放大,最终产生裂缝甚至导致桥梁垮塌。

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2 常见裂缝处理方法

2.1 表面修补法

表面修补法是一种简单有效的修补方法,基本上被广泛的应用于我国的大部分桥梁和路面的裂缝修补中,这是因为表面修复法操作简单、影响小、成本低、效果好。但是,在使用表面修补法之前,需要对桥梁裂缝进行诊断,一般来讲,表面修补法法如其名,只适合表面裂缝和次深裂缝的小修小补,一旦该裂缝是因为桥梁的应力结构问题造成的,那么表面修补法相当于掩耳盗铃,只会放任问题扩大。

2.2 灌浆、嵌缝封堵法

这种方法是利用专门的高压设备将胶结材料打到桥梁的裂缝中,以达到修补裂缝的目的的一种方法,这种方法常用来修补较深的裂缝和整体性的裂缝,由于动用了专业的设备并使用了较为针对性的材料,因此施工成本也对应升高很多。

2.3 结构加固法

结构加固法是一种较为笼统的说法,是用于桥梁出现了结构性裂缝而影响到了整体的稳定性时而采用的一种方法,由于影响稳定性的裂缝初选的原因复杂,所以结构加固法需要针对具体情况进行选择,常见的方式有结构托换、碳纤维贴纸、增设钢筋等。

2.4 电化学防护法

这种方法主要针对的是上文中钢筋锈蚀的情况,通过电场在化学介质中的作用,清楚钢筋的锈蚀并加以保护,以此来达到控制混凝土内部钢筋体积不变,避免膨胀产生裂缝的目的,是一种以防治为主的方法。

3 工程实例

该工程位于某市的城郊交界处,预计全长1200米,桥面宽22.5米,为三联桥梁,每联3孔,共有桥墩8个。

在设计之初,设计时利用相关的模拟软件对桥梁的受力情况进行了较为贴合实际的模拟,以此为基础对桥梁进行设计。

施工之前,对混凝土严格按照要求进行配比,并确保正确比例的外加剂的使用,另外,还要保证混凝土的搅拌彻底。

施工过程中,首先对钢筋进行除锈工作,确保钢筋外观上没有锈迹,有金属光泽,这样能够减少钢筋的锈蚀情况的发生。为了进一步避免锈蚀,还需要在钢筋外部铺垫混凝土块。施工过程中,需要设有流动监察人员对施工过程中的工艺、工序进行实施检验,一旦出现问题,为了减小影响,需要及时的进行返工,避免对接下来的工程造成延误和影响。

施工过程中需要对桥梁模板和桥架进行严格的应力性检验和形变测试,对于未达标的部分及时返工处理,切忌蒙混过关。施工过程中还要时刻关注混凝土内外部的温差情况,通过特定方法减少温差,避免因为温差而带来的裂缝的出现。

混凝土凝固后,需要进行合理的养护,一般的养护方法主要有草席覆盖,表面洒水等方式。养护时间应该在一周以上,如果有防渗需求的混凝体桥面,养护时间要在两周以上。

最后,施工结束后,需要专门的验收部门对所有的部分进行检验和验收,确保工程质量达标。

4 结语

总之,桥梁架设在河面之上,方便了人们的出行,使得交通更为便利的同时,也承担了更多的风险,一旦桥梁出现断裂坍塌,上面行驶的车辆或者行人很难幸免,这就需要桥梁施工人员在施工过程中严格遵守相关的要求。桥梁使用过程中,裂缝是十分常见的一种路面病态,不过不能因为其常见而对其忽略,如果是表面性的裂痕可以通过修补解决,但是一旦是应力性的裂缝,则应该采用其他方法,并且在设计和施工的时候,就要通过规范化的施工来尽量的避免裂缝的出现。

参考文献:

[1] 边飞龙.桥梁施工裂缝的原因和防治措施分析[J].中国新技术新产品.2019(05):40-41.

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[3] 王菊山,蒋俊民.浅析桥梁施工裂缝产生的原因和防治措施[J].西部探矿工程,2018,(10):64-65.

[4]钟振源.探讨桥梁施工裂缝成因和处理措施[J].四川建材.2019(04):76-77.

论文作者:朱剑

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/6

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