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摘要:当前在进行道路桥梁的施工过程中,经常会因为桥梁出现裂缝而导致道路桥梁出现质量问题。通过预防控制,能够避免在施工中道路桥梁出现裂缝问题,而通过控制手段,可以将道路桥梁出现的裂缝危害降到最低。本文就道路桥梁施工中产生裂纹的问题进行的分析,提出了具体解决裂缝的问题和措施。
关键词:道路桥梁;裂缝成因;预防策略
引言
道路桥梁在施工中出现的裂缝原因不同,对于道路桥梁的影响也是不同的,因此深入地对待道路桥裂缝的产生原因进行分析,才能够找出相关的控制与预防对策,从而在最大程度上确保道路桥梁工程的质量。
1道路桥梁工程施工质量缺陷形成的原因
1.1施工原材料质量不合格造成裂缝
由于混凝土的主要成分是水、砂石、水泥等,经过将这些材料搅拌硬化就形成了混凝土。其中水泥和矿物外加剂作为胶结材料,起着将砂石胶结并形成强度的作用,混凝土中的砂石材料主要起两种作用,一种是起填充作用,另一种是起骨架作用。在水泥浆凝结成固体之后,所有的骨科就会固定在一起,这样混凝土坚固的表面就形成了,但是由于混凝土中除了水之外,其他的物质如石块,沙等都是比较易破碎材料,抗压能力相对较弱,所以当混凝土结构因承载能力过重导致结构变化时,就算压力不大,也会发生出现裂缝的情况。在混凝土浇筑过程中,如果使用的材料质量不符合相关标准,配制的混凝土拌合物质量不符合标准,对混凝土的整体结构会产生一定的影响。当施工材料中含有大量的氯元素时,混凝土成型后,氯元素会对钢筋造成严重的腐蚀,从而引起混凝土结构产生裂缝;如果使用的砂石含量不符合相关标准或者超过相关标准后,会影响混凝土拌合物的强度,当混凝土成型后,表面会出现不规则裂缝,从而对建筑物的稳定性造成影响。
1.2混凝土结构的收缩
通常情况下,道路桥梁混凝土结构在浇筑的过程中,体积会随着固化程度的不断提升而缩小,使得混凝土表面受到一定的收缩挤压力,产生一些细小的裂缝。此类裂缝大多数会出现在混凝土结构的边缘处,并在大面积混凝土中更加明显。不仅如此,混凝土结构的收缩也与配筋密度有关,配筋密度越大,结构稳定性越强,极大程度的降低了裂缝等病害发生的风险性。由此可见,为有效改善混凝土结构收缩问题,应从合理配置钢筋密度入手。
1.3温度影响
在桥梁的混凝土结构施工中,混凝土会在硬化过程中会发生水化热反应,放出一定的热量。这些热量在混凝土内部不易散发,因此导致混凝土结构内外出现一定的温度差,产生温差应力从而导致温差裂缝的产生。另外,在混凝土的养护过程中若不采取有效的养护措施方法,也会使混凝土出现忽冷忽热的现象,从而产生裂缝。另外,在桥梁的设计中,一般多采用预制T梁进行施工,在安装时需要进行一定的钢板焊接,此时焊接部位的混凝土温度就会比其他部位的高,这样也很容易因此温差应力,产生温差裂缝。
1.4交通运输荷载复杂加重
荷载力导致道路桥梁施工病害发生的诱因主要体现在以下几个方面:①道路桥梁结构强度、稳定系数以及承载力与实际施工需求存在较大出入;②重复施工程度较多,出现构造震动疲劳现象,一定程度上的削弱了道路桥梁实际负荷力;③没有限制大型超重车辆的经过,使得道路桥梁结构受到剧烈的挤压;④缺乏对道路桥梁工程维护阶段重要性的认知,钢筋结构的设计不规范,无法发挥出配筋工作的积极作用。
1.5非结构裂缝产生的原因
与结构裂缝不同的是,非结构裂缝出现的位置。裂缝的走向以及裂缝的宽度。大小没有规律性,会因为产生原因的不同而呈现较大的差异。非结构性裂缝主要是由冻胀。温差以及施工材料方面的因素而产生的。冻胀引起的裂缝是指外界温度低于零度时,混凝土内部会出现结冰现象,结冰之后的混凝土体积变大,会产生一定的膨胀应力,应力增大到一定程度反映在桥梁上就是裂缝的出现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆温度变化引起的桥梁裂缝是指外部环境或者内部构造的温度发生较大程度变化时,建筑材料(主要指混凝土)会发生一定的变形,如果其变形的过程中受到外界力量的制约,在桥梁内部结构中会产生应力,当应力集聚超过建筑材料的抗拉强度时就会产生裂缝。
2道路桥梁工程施工质量缺陷防范措施
2.1温度的控制
①改善骨料级配,采用干硬性混凝土。加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。②合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。
2.2严格控制混凝土的组成材料
无论是对水泥的强度指标还是对骨料的直径大小及抗压强度都要进行严格的试验遴选,以保证混凝土强度与设计的预算荷载相符合;同时还要根据实际使用的原材料,严格按照相关规范、规程经试验得出混凝土的合理配合比,并且控制搅拌时水的加入量,以此来控制混凝土体积的变形,最大程度地保证混凝土的抗裂性。
2.3对施工程序要严格管理
路桥施工过程中涉及到多种施工领域和施工方法,例如工程测量工作,路桥主题结构设计,混凝土和钢筋工程,路面施工工程等方面,对于每个程序都要层层把关,以防止出现质量纰漏。一方面要从施工原料准备工作入手,做好施工的前期基础性工作,如原料的选用和进货,混凝土浆液的配置,钢筋的配筋率检测等。另一方面就是对于具体施工操作的管理,如测量的准确性,设计是否符合工程使用标准,混凝土的浇筑作业是否严格依照标准进行,钢筋的焊接是否到位等。路桥工程的后期养护工作也要格外重视,路面养护不当将直接减少路桥的使用年限和质量,所以要合理把控路面养护时间,使用科学的养护方法。
3裂缝的处理方式
3.1表面处理法
混凝土表面一旦存在数量较小、规格不大、不会对整体结构产生影响的裂缝,可以采用表面处理法。首先将混凝土表面的杂质或灰尘清理干净,然后用环氧树脂等原料涂抹在混凝土的表面,将裂缝填平。这样混凝土表面就会形成树脂保护膜,遇到阴雨天气时,水不会渗入混凝土结构内部,破坏钢混结构,有效延长了混凝土结构的使用寿命。
3.2填充法
在道路桥梁结构中,一旦存在宽度较大的裂缝,可以采用填充法进行修补,这种方法具有操作简单和修补成本低的特点,所以在实际施工过程中被广泛运用。在使用此类措施的过程中,应根据裂缝的走向进行开凿处理,开凿20 毫米规格与15 毫米规格的U 型槽,然后在其中填充环氧树脂材料亦或是弹性材料,进行玻璃纤维布的表面密封处理,避免在施工过程中出现影响裂缝处理质量的问题,保证整体施工质量与效果符合要求。
3.3压力灌浆法
压力灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。压力灌浆是利用压力设备以一定的压力将某种浆液(一般为树脂浆液和水泥浆液)灌至裂缝深部,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,达到恢复结构的整体性、耐久性及防水性能的目的。
结束语
总而言之,道路桥梁在施工过程中产生混凝土裂缝的原因很多,严重时将威胁到桥梁的施工质量和运营安全。因此预防混凝土裂缝的产生,在设计阶段就要加强控制,施工过程中从混凝土的原材料组成、配合比、施工工序和工艺以及养生等多方面进行强有效的管理和监督,从而保证道路桥梁混凝土的抗裂和整体质量。
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[4]李海永.试述道路桥梁施工裂缝的成因及防治[J].城市建设理论研究(电子版),2017(36):145.
论文作者:徐步聪
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/24
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 道路论文; 结构论文; 过程中论文; 混凝土结构论文; 《防护工程》2019年第1期论文;