道路桥梁施工中裂缝形成原因的分析论文_哈斯木仁

道路桥梁施工中裂缝形成原因的分析论文_哈斯木仁

呼伦贝尔市交通技术和信息管理中心 内蒙古呼伦贝尔 021008

摘要:近年来,我国的公路交通运输事业飞速增长,道路桥梁工程的数量也在持续增加,各种新型的工艺技术层出不穷,使得工程的施工效率和技术水平不断提高,对于工程质量也提出了较为严苛的要求。在道路桥梁施工中,受各种因素的影响,经常会出现裂缝问题,这些裂缝的存在直接影响了道路桥梁的施工质量和使用安全,需要得到施工人员和技术人员的重视,采取有效措施进行预防。

关键词:道路桥梁;施工裂缝;形成原因

一、道路桥梁施工产生裂缝的主要原因

1、载荷引起的裂缝

载荷裂缝就是指在常规载荷以及侧应力的作用下,使得混凝土道路桥梁产生的裂缝。在外载荷的作用下,道路桥梁表面会出现直接应力裂缝,主要原因是设计模型不够完善,导致道路桥梁的整体结构受力与实际情况不一致,导致道路桥梁整体结构的安全系数不符合标准,也没有充足的结构刚度。此外在构造过程中,少算、漏算载荷造成断面设计不到位。如果配筋以及内力设计失误也会导致钢筋使用量减少,引起质量隐患。在结构设计时也没有进行实地考察,对设计图纸的具体内容也没有进行明确处理,施工过程中没有严格的对机具、材料等进行管控,随意对预制构件翻身、起吊、运输,也没有严格按照相应的施工顺序进行施工,造成结构受力模型发生了严重的变化。在外载荷设计的过程中,计算与结构物的工作状态存在明显的差别,很容易导致桥梁部分产生次应力,引起混凝土开裂的情况。例如应该设计成X型的钢筋,必须要有两铰拱桥的拱脚,并且应该采用断面尺寸削减的方法,但是在实际设计的过程中会出现弯曲的情况,造成混凝土裂缝,引起钢筋锈蚀。此外在道路桥梁结构设计的过程中,常规预算很难准确的判断结构模型的受力变化,往往按照设计师的个人经验来布置受力,这样也会导致设置不理想,在受力构件被挖空之后,形成巨大的集中应力。

2、温度变化而造成混凝土裂缝

混凝土自身具有热胀冷缩的特点,很容易受到外部环境的温度变化而导致内部结构变化,在混凝土热胀冷缩的过程中,如果变形受阻,则结构内部会产生应力,当应力大于混凝土的抗拉强度时,道路桥梁就会产生温度裂缝,尤其是大跨径的钢筋混凝土桥梁中,很有可能造成温度应力超出载荷应力的情况。产生温度变化的原因有很多,首先,我国大多数地区四季分明,一年之内的温差会不断发生变化,这样的缓慢变化也会造成道路桥梁出现纵向位移的情况,甚至造成混凝土变形随着道路桥梁使用的时间越长,受到温度的变化也就越明显,久而久之导致道路桥梁工程的使用寿命下降。其次,大多数的道路桥梁直接暴露在阳光下,混凝土吸收了大量的热量会晒化,造成路面分布不规律的情况产生了裂缝,在大风、暴雪等恶劣天气下,道路桥梁混凝土结构的表面温度会急剧下降,这样突然的温度变化也会造成整个结构的温度分布不均匀,从而引发应力变化,造成裂缝。

3、收缩裂缝

在道路桥梁建设的过程中,混凝土自身的收缩变化,会导致裂缝问题,一方面塑性收缩的影响,在浇筑施工完成之后的4~5h之内,水泥会发生非常剧烈的水化反应,也会急剧蒸发水分,混凝土的失水量过多也会造成混凝土收缩出现塑性收缩,如果骨料在下沉的过程中遇到了钢筋导致结构内部产生裂缝,这种收缩属于干缩。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当混凝土硬化完成之后,内部的湿度会不断的蒸发而逐渐下降,导致混凝土的自身体积缩小,当混凝土表面水分蒸发要高于内部水分时,会产生表面收缩过大而内部收缩小的问题,这时的表面收缩变形,会被内部混凝土所约束,表面混凝土就会受到拉力,承受的拉力会大于抗拉强度而形成收缩裂缝。

4、钢筋锈蚀裂缝

混凝土的质量不符合设计要求,或者保护层的厚度不足时,空气中的二氧化碳就会进入到混凝土的内部,破坏钢筋周围的混凝土碱度,空气中的氯化物进入到混凝土内部,也会增加钢筋附近的氯离子,造成钢筋表面的氧化膜受损,导致铁离子与氧气和水分发生化学反应,产生钢筋锈蚀。这些锈蚀层随着时间的不断积累,也会造成钢筋的体积膨胀,出现开裂玻璃的问题。

二、处理道路桥梁施工裂缝的有效措施

1、全面加强裂缝控制管理

企业应要求相关管理人员全面加强道路桥梁裂缝的管理控制力度,可以采取以下措施:(1)结合施工场地的具体情况和该地区的气候变化,明确可能导致产生裂缝的影响因素,然后,结合以往的工作经验,对这些因素进行有效的分析和预防;(2)组织参与道路桥梁建设的施工人员参加专业的岗前培训,在培训过程中,强调裂缝问题的预防和处理,使施工人员的整体素质和专业技术水平得到提高,进而可以在实际施工过程中及时采取有效措施避免裂缝的出现;(3)管理人员还必须对施工图纸进行全面的审核,并交由相关监察机构和部门进行审批,并监督施工人员严格按照设计图施工,减少由于图纸错误导致的裂缝。

2、严格控制施工过程中的温度

道路桥梁施工过程中的温度控制对减少或避免裂缝的出现有重要的作用。例如,混凝土浇筑完成后,水泥会发生水化反应,放出大量的热量,因而在施工前,应对混凝土的原材料进行预降温,混凝土中的粗骨料和细骨料在保存过程中要注意遮挡,以减少太阳照射造成骨料温度的升高;对于大体积混凝土施工,可对粗骨料和细骨料进行预冷处理,搅拌过程中可加入冰水;另外,在施工过程中应规范操作,及时进行振捣,保证施工质量,避免混凝土拌合物中出现气孔,保证混凝土施工中的保温与保湿养护。夏季施工中,要做好保湿措施;冬期则需要做好保温覆盖措施,这些都可以有效预防温度突变引起的裂缝。还可以在施工中强化温度监测和控制管理,定期做好混凝土内部温度监测,根据监测结果及时控制混凝土内温度的变化,做好保温和养护措施的调整,保证混凝土温度变化的渐变过程。

3、对施工中的原材料进行控制管理和加强

在建筑施工过程中对原材料的控制和管理是一项特别重要的过程,稍有管理不恰当的地方,就会在某种程度上引起裂缝的产生。真是因为上述这个问题,我国在道路桥梁建设过程中,应该对原材料进行高度的控制和管理。首先便是在选择建筑原材料时,必须要选择质量高,性能好的原材料,当然对于混凝土施工来说,除了原材料标准要高之外,最重要的一点便是必须要保证配料的标准性。必须要避免因配料不当是混凝土产生裂痕。

4、给建筑施工后期的护理工作进行加强

一般情况下来说,在桥梁建筑施工完成的前一段时间,是桥梁是最容易出现裂缝问题的高峰期,所以说做好后续的养护工作是重要的。养护工作我保证桥梁在短时间内,不会出现裂缝问题,当然在后续的养护工作中,也有对桥梁进行严格的控制和管理,确保球量,后期的养护工作能够正常进行。不仅如此,在桥梁的养护阶段,也应该对温度进行严格的控制和管理。防止在养护阶段因温度问题使桥梁出现裂缝,在温度较高的时期必须对桥梁进行洒水降温处理,可以有效的避免因温度问题使桥梁出现裂缝。

结束语

总而言之,在社会经济飞速发展的背景下,道路桥梁工程的数量也在不断增长,为人们的日常出行提供了便利。从保障道路桥梁工程施工质量和运行安全的角度,需要做好质量控制和管理,对施工中存在的裂缝问题进行预防和治理,通过对裂缝问题成因的分析,找出问题的根源所在,采取切实可行的措施和方法,减少和消除道路桥梁中的裂缝,保证工程的施工质量,以此来推动我国经济的健康发展。

参考文献:

[1]潘杰.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].四川水泥,2017,(11):88.

论文作者:哈斯木仁

论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期

论文发表时间:2019/5/5

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