公路桥梁施工裂缝的成因及对策论文_黄增幅

公路桥梁施工裂缝的成因及对策论文_黄增幅

摘要:随着我国经济的快速发展,交通运输事业日益发展壮大,但在公路桥梁施工过程中经常出现裂缝,影响人们的出行安全。因此,必须积极应对公路桥梁的施工裂缝。本文主要是对公路桥梁施工裂缝的危害、类型、成因及应对措施进行分析论述,希望能够提供一些参考。

关键词:公路桥梁;施工裂缝;应对措施

在公路桥梁的施工过程中,裂缝问题直接影响着公路桥梁的施工质量、进度及工程安全。所以,要高度重视公路桥梁施工裂缝问题,深刻剖析公路桥梁裂缝产生的原因,然后找出控制裂缝的方法,从而保证公路桥梁工程的质量和安全。下文将对公路桥梁裂缝的相关内容进行详述。

一、公路桥梁施工裂缝的危害

公路桥梁混凝土施工裂缝问题会使桥梁产生渗漏,当有水渗进公路桥梁的混凝土内部结构之后,会导致其被水解破坏,从而破坏混凝土结构;另一方面施工裂缝在水的压力作用下,可能会导致裂缝进一步发展。此外,混凝土碳化等原因也会造成其收缩开裂不断加剧,进而破坏钢筋的纯化膜,降低混凝土碱度。如果长时间的处于暴露状态,钢筋就会产生锈蚀现象。公路桥梁裂缝问题还会减弱混凝土对钢筋的保护,使裂缝进一步扩大,造成更大的危害。

公路桥梁的施工材料是工程质量得以保证的基础,严格监控和检测施工用料可以防止伪劣工程出现,桥梁工程施工质量控制是一项十分重要的工作,需要工程各个参与部门通力配合,相互监督,采取相关必要措施,避免不良因素对工程的隐形及显性影响,在保证工程质量的前提下,节约资源,避免因工程质量问题带来的返工、早期大修等经济损失。

二、公路桥梁施工裂缝的类型及成因分析

1.荷载引起的裂缝

公路桥梁的混凝土构件在常规的各种荷载作用下或者次应力作用下产生的裂缝一般称为荷载裂缝。通常主要分为直接应力裂缝和次应力裂缝两类。外荷载引起的直接应力产生的裂缝就是直接应力裂缝; 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。

2.温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的特点,如果环境温度或者结构内部温度发生改变时,混凝土可能会产生变形,变形遭到周围的约束,那么会在结构内产生应力,这个应力超过混凝土的抗拉强度时就会出现温度裂缝。在某些大跨度公路桥梁工程中发现温度应力能够达到甚至超过其活载应力。温度裂缝最主要特征是随温度变化而扩张或并拢,这一点是不同于其他类型的裂缝。

3.收缩引起的裂缝

在混凝土硬化后,表层水分会逐渐蒸发,湿度慢慢降低,其体积也会随之减小,这个现象称之为缩水收缩(也称为干缩)。由于混凝土表层水分蒸发的很快,内部损失却很少,因此会发生内部收缩小、表面收缩大的不均匀收缩现象,内部

混凝土会约束表面收缩变形,导致表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承到的拉应力超过其抗拉强度时,便会出现收缩裂缝。

4.地基变形引起的裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有以下几种,地质勘察精度不够、试验资料不准没有充分掌握地质情况就设计和施工。这是造成地基不均匀沉降的主要原因。

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5.钢筋锈蚀引起的裂缝

如果混凝土的质量较差或钢筋的保护层厚度不够,混凝土的保护层就会受侵蚀,炭化到钢筋的表面,钢筋周围混凝土碱度就会随之降低,或者由于氯化物的介入使钢筋周围氯离子含量非常高,都能够引起钢筋表面氧化膜的破坏,氧气、水分与铁离子发生反应产生氧化铁,这种氧化物的体积会膨胀,因此钢筋周围的混凝土就会产生膨胀应力,保护层的混凝土就会发生开裂剥离,沿着钢筋的纵向会出现裂缝。钢筋发生锈蚀使得有效面积减小,混凝土和钢筋握裹力会减弱,结构承载力也就随之下降,甚至会诱发其他类型的裂缝,加快钢筋锈蚀过程。

三、公路桥梁施工裂缝的应对措施

1.强化混凝土施工的质量控制

严格按照实际要求选择水泥品种,并按照设计要求计算好水泥用量,优先选用高标号水泥;为了尽可能减少混凝土水化热的影响,宜使用低热水泥。科学合理的设计骨料级配,严格控制骨料含泥量,选用符合规格的级配碎石,确保级配的连续。在选择外加剂和控制混凝土配合比时必须严格按照规范要求进行。适当、适量的添加外加剂能起到缓凝、减水、增强的作用,使得混凝土可塑性和和易性增强。对于容易出现裂缝的桥梁部位宜采用预埋传感器和表贴传感器两种监测手段,及时检测应力,避免裂缝的产生。进行施工前应对进场原材料严格检查各项试验指标;施工过程中应根据技术要求严格规范科学施工,加强施工管理,合理分工及时做好详细记录。对在公路桥梁施工中能够预见到的问题,必须早发现早处理,确保裂缝控制到位,保证工程施工质量。

2.强化混凝土施工过程中的温度控制

第一,在进行混凝土的拌合施工的时候,最好是采用冷水来对碎石进行冷却的办法,这样就可以很好的控制混凝土在浇筑过程的温度,使混凝土的温度大大的降低。

第二,如果是在高温的天气条件下进行混凝土的浇筑工作时,我们往往为了确保混凝土能够有效的散热,就应该尽可能地充分利用浇筑层面,同时还要尽量的减少对于混凝土浇筑的实际厚度。

第三,还可以把一些冷水管道填埋在混凝士当中,这样可以利用冷水在这些管道当中的流动来实现混凝土的内部温度减小的目的。

第四,另外,还要对混凝土在入模时的温度进行一个比较严格的控制,在对公路桥梁进行一些比较大体积的混凝土浇筑的时候,我们一般是选择在春季或者是秋季这些温度比较适宜的时节来进行的,但是有时候不得不在夏季的时候进行施工,这个时候就应该采取多种有效的办法来使入模的温度可以降低。

3.注意支架和模板的沉陷及变形

支架沉陷、模板变形也是引起早期裂缝的原因之一。据有关调查资料表明,因模板发生变形,使设计厚度为20cm的腹板减薄了2—3cm;设计厚度为40—50cm的腹板减薄了7cm的例子。这些桥梁在设计上,对于断面尺寸的选择就已优化,而在施工中又不足,势必会造成应力偏大,因此在拉应力较大的腹板处出现了斜裂缝。在有些大跨径连续刚构桥的0号块和边跨现浇段,施工支架在浇筑混凝土之前未作预压或未采取其它有效措施来消除支架非弹性变形或因为地基发生较大的沉陷,使底板出现贯通裂缝,支架变形过大是主要原因。

4.要注意混凝土的浇筑质量及养护

混凝土浇筑过程,因振捣不好或漏震等,将会使混凝土出现蜂窝、麻面及不密实等缺陷,均可直接影响混凝土的强度,致使混凝土极限抗拉强度降低而引起开裂。混凝土养护的好坏是直接关系到是否出现收缩或温度裂缝的重要环节。特别是大体积混凝土或在寒冷和炎热气候浇筑的混凝土,散热、隔热措施不好,都会引起裂缝。

四、结束语

随着交通行业的不断发展,人们对于公路桥梁的工程质量和使用寿命越来越重视。混凝土施工结构裂缝是桥梁工程中最常见和比较难以克服的质量问题。即使是预应力混凝土结构,其复合应力的特殊部位以及混凝土浇筑表面也有可能出现裂缝。对于裂缝问题,应在充分了解其各种成因的前提下,采取一切必要措施,及时维护,以保证公路桥梁的耐久性。

参考文献:

[1] 邢春安,陈俊杰,关红民.混凝土裂缝产生的原因及防治[J].河南水利与南水北调.2011(9).

[2] 邓少辉,马双梅.浅谈桥梁混凝土裂缝原因与治理措施[J].科技促进发展:应用版.2010(9).

论文作者:黄增幅

论文发表刊物:《基层建设》2015年15期

论文发表时间:2015/11/18

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