摘要:随着现代化的发展,桥梁工程已经成为重点发展项目之一,而随着桥梁工程的飞速发展也呈现出各类问题,其中桥梁施工裂缝成为桥梁工程发展的重点问题。文章结合桥梁施工裂缝成因及防控措施探究几种常见的裂缝类型的成因,并且提出具有针对性的防控措施,以便今后在桥梁施工过程中对各个阶段进行预防控制,减少裂缝问题的发生。
关键词:桥梁施工;裂缝成因;防控措施;桥梁工程
引言:桥梁在施工过程中不可避免发生裂缝问题,其中梁体开裂导致空气中有害的气体进入到梁体内部,并且导致钢筋侵蚀,从而影响整个桥梁结构的耐久性,使桥梁的质量以及使用寿命得不到保证。形成桥梁施工裂缝的原因主要有温度裂缝、收缩徐变过程中的裂缝、预应力估算不足导致的裂缝、设计以及施工不妥当导致的裂缝。
1桥梁施工裂缝的成因探究
1.1温度裂缝
混凝土是桥梁施工中最为主要的一类施工材料,混凝土自身带有极强的热胀冷缩的特性,所以若混凝土的周围环境温度以及自身的温度发生变化,就会使得混凝土的梁体出现变形的问题,这会给梁体所产生的拉应力形成阻碍以及约束,当拉应力数值大于混凝土自身的抗拉强度数值时,混凝土就会出现开裂的问题,日照的温度差异、季节性的温度差异等都会影响到桥梁施工。首先,是日照温差,混凝土梁体的位置在经过太阳光不同角度的辐射后,会构成非线性的温度场,此外,梁体的各类位置的约束性有所差异,这就会使得梁体的局部位置拉应力超过标准数值,进而产生裂缝。其次,是季节性温差裂缝,季节性温差带有一定的均匀性,在一些超静定的结构内出现内力,就会影响到梁体自身的强度。最后,是水化热效应,梁体截面面积比较大的建筑结构在水泥硬化的时期,会产生极大量的水化热,且水化热的热量十分不容易散失,会长时间的聚集在一起,导致办厚的温度数值过高。
1.2收缩徐变裂缝
混凝土在凝结或者硬化时,其自身会产生不同程度的收缩现象,所以,若梁体自身结构时受到约束力的作用后,其裂缝的现象就会频发,一旦混凝土产生了裂缝现象,那么混凝土自身的徐变特性就会变得愈加的明显,宽度数值也会有所升高。混凝土收缩徐变裂缝产生会受到材料性质。水泥灰的比例等的影响。目前,我国所现有的理论无法较为完整的对混凝土收缩徐变过程的裂缝原因进行解释以及预测,所以在桥梁工程项目的施工中,提升预测精度,掌握对混凝土的收缩徐变管控力度始终是桥梁施工人员的技术难题,需要对其开展转向的研究工作。
1.3预应力估算裂缝
在桥梁施工裂缝的种类中,由预应力估算所引发的施工裂缝现象频发,其更是施工裂缝的重要组成部分。在实际的施工过程中,主要应用的是竖向的预应力,尽可能的提升腹板的抗剪性能。目前我国桥梁施工的规范制度中,并没有较为详尽的竖向预应力弹性压缩等内容的注解。所以,我国所开展的竖向预应力计算工作缺乏一定的科学性,只能按照纵向预应力进行计算,竖向预应力筋的长度都比较短,一旦产生了垫板挤压等问题,就会导致预应力损失增大,近些年来,我国所修建的各类大跨度的桥梁中,箱梁腹板裂缝问题出现的频率比较高,这使得建筑施工单位开始了预应力估算的研发工作。
1.4设计施工裂缝
在传统的桥梁施工设计时期,结构计算模型的规范性比较差,且其所构建的模型不够完整,无法达到满足桥梁结构安全的标准要求,另外,预应力的布置也存在一定的问题,很多配筋以及混凝土的截面都不够完整。这就影响到了桥梁施工的可行性,对于桥梁局部构造的处理不够科学,会引发桥梁结构出现各类的裂缝问题。
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2桥梁施工裂缝防控措施
2.1温度裂缝的防控措施
解决温度裂缝问题首先应当将日温差以及季节温差的变化在建模计算的过程中确保输入的参数都能够与实际桥梁的参数相符,并且能够将桥梁所在区域的实际情况进行充分的考虑,然后选择合理的温度梯度方式以及最大温差,还可以利用现场测试的方式进行数据的反馈以此修正模型的计算;其次,在混凝土中参入定量的粉煤灰也是降低水化热温度应力的有效措施。粉煤灰的作用能够减少最大温差,并且能够降低最大拉应力,对混凝土早期抗裂性能有所提高;最后,还可通过水热化效应分析的方式,找出温度应力较大的地区并且在初凝期间能够将其进行保温、洒水的养护处理,以此能够保证拆模的时间合理化,考虑到日气温的变化,拆模的时间不宜在气温骤降的过程中,能够防止混凝土表面出现温度冲击的情况导致的裂缝现象。在夏季施工过程中降低混凝土的入仓温度,在凌晨温度较低时进行浇筑。2.2收缩徐变裂缝的防控措施
收缩徐变裂缝的防控措施首先应当从徐变模型着手,在混凝土收缩徐变过程中,不同模型建立的机理完全不同,其中参数的选择也大不同,对于较为复杂材料的特性预测模型中的参数有限因此无法代表,导致混凝土收缩徐变预测过程中精度降低。在混凝土桥梁的设计过程中,尤其是在跨度较大的混凝土桥梁设计中,必须将混凝土收缩徐变的结构内力对混凝土桥梁的影响展开精密的分析,也可采用混凝土收缩徐变的研究以及适用方式,为混凝土设计计算中提供更为真实的材料以及环境的参数,以此修正预测模板的设计的同时对预测精度有所提高。另外,养护方式也是减少混凝土收缩徐变开裂现象的重点,因此应当做好浇筑工作以及洒水保湿工作。
2.3预应力估算不足裂缝的防控措施
预应力估算不足而产生的损失直接导致腹板斜裂缝的产生。因此为了减少预应力估算不足而产生的裂缝现象,应当对钢筋的回缩量以及锚具的变形、垫板挤压变形等现象进行现场测算,从而在竖向预应力损失上能够更加准确的估算,预应力估算不足裂缝的现象是较为严重的施工质量现象,切忌竖向预应力的漏张以及欠张,应当有效利用设置竖弯预应力束的方式来抵抗斜截面的主拉应力问题。
2.4设计以及施工不妥当裂缝的防控措施
设计以及施工不妥当裂缝现象是最为严重的桥梁施工裂缝问题,解决此类问题首先在设计上就要严格按照规范中的要求进行,设计模型要求与实际的结构符合,荷载的取值要准确,普通钢筋与预应力钢筋的配置要科学合理,局部结构处理过程中要得当,避免在钢筋断面处出现应力集中的情况,在增配钢筋的过程中要满足受力要求的同时还要对施工的可行性进行充分考虑,在施工图纸提交的过程中应当对图纸中的内容交代清楚,切忌含糊不清。施工单位应当严格按照图纸进行施工,施工机械以及施工材料等在堆放时也要按照相关标准严禁堆放超限的情况发生,模板搭设时也要严密,混凝土振捣要均匀且密实,杜绝空洞以及蜂窝的情况出现,在混凝土养护方面也要进行重视,确保良好养护,不能够为了提高施工进度而进行提早拆模。尤其是在冬季施工过程中,更是要做好保温的防护措施,防止由于温度变化较大而产生内外温度不均匀的情况。混凝土强度达到相关标准的允许值之后才能够进行预应力筋的张拉工作,以便能够防止混凝土的强度不足而导致裂缝的情况发生。对预应力筋张拉应当采用双控的形式,保证张拉过程中张拉值符合设计标准的同时还应当严格按照设计要求进行顺序分批张拉,在施工过程中严禁随意改变施工顺序。
结语:总而言之,在今后桥梁施工过程中要想杜绝裂缝的发生就要进行防控,主要需要对温度裂缝、收缩徐变裂缝、预应力估算不足裂缝、设计以及施工不妥当裂缝、桥梁高性能混凝土裂缝五个方面进行裂缝防控措施的实施,确保桥梁工程施工质量的同时还能够促进我国桥梁行业的发展。
参考文献:
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[4]建筑桥梁施工裂缝的成因及修补工艺探析[J].王光旭.门窗.2016(12)
论文作者:笪颖雯
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 预应力论文; 温度论文; 过程中论文; 防控论文; 《基层建设》2018年第34期论文;