摘要:道路桥梁工程是以钢筋混凝土为主要材料的,在施工过程中有可能会受到各种因素的影响而出现裂缝,从而影响整个道路桥梁工程的质量,不同程度地降低桥梁结构刚度和强度,严重的会导致安全事故的发生。所以我们要采取一系列的措施,解决道路桥梁施工中的裂缝问题,以提高质量。
关键词:道路桥梁;裂缝成因;措施
1道路桥梁裂缝类型
1.1结构性裂缝
在进行道路桥梁工程的施工过程中,裂缝的出现是难以避免的,要想解决裂缝问题就必须了解裂缝的类型。钢筋混凝土材料是道路桥梁工程中的主体建筑材料,钢筋混凝土的强度直接决定着工程的整体质量。而结构性裂缝正式由于桥梁受到了较大的承载力从而超出了钢筋混凝土的承载范围,破坏了道路桥梁的主体结构,而这种最终会以桥梁出现裂缝的形式表现出来。
1.2非结构性裂缝
笔者经过多年的工作实践,发现道路桥梁中除了结构性裂缝,还会出现非结构性裂缝。非结构性裂缝的形成主要是因为外部自然环境的影响,比如在工程现场出现一些自然灾害或者气候变化等,这些会使得道路桥梁工程的整体韧性以及强度大大的降低,从而出现裂缝问题。和结构性裂缝不同的是,非结构性裂缝由于长期受到外界影响,会导致道路桥梁的整体荷载能力大大降低,进而导致桥梁强度降低,因此非结构性裂缝会大大降低道路桥梁的使用寿命,严重的损害到桥梁结构的整体耐久性。
2裂缝的危害
2.1性能降低
裂缝的产生会严重影响道路桥梁的物理性能,降低其载荷的承受能力,也使道路桥梁的结构抵抗外部拉力、剪力、扭力的能力大大下降,使用寿命缩短,降低了道路桥梁工程的经济效益。
2.2水的渗漏
道路桥梁外部环境中存在一定的水分,特别是桥梁桩基础部分,环境水较多,如果在道路桥梁结构表面出现裂缝,水极易渗入裂缝内,而混凝土结构的内部通常存在一些细小的缝隙和间隙,并形成了一定的水通道,使得水分不断的侵入结构内部,在冻融效应的影响下,不断的扩大裂缝宽度和深度,最终影响了道路桥梁的性能。
2.3钢筋的腐蚀
混凝土的作用之一是避免钢筋结构外漏,减少外界环境直接接触钢筋结构带来的影响。如果混凝土结构出现了裂缝,容易使得钢筋结构直接接触外界环境,会加速钢筋的氧化锈蚀,或者环境中的腐蚀性物质随着水的渗漏接触到钢筋,不断的对钢筋产生腐蚀作用,在长期的作用下,出现鼓胀的现象,破坏了钢筋保护层,并导致新裂缝的出现,这样就出现了不良循环,更多的钢筋被腐蚀,更多的裂缝产生,直至钢筋结构完全暴露,并在腐蚀的影响下性能大大降低,最终使得道路桥梁产生严重的损毁甚至报废。
3桥梁施工裂缝产生的原因
3.1荷载引起的裂缝
由荷载引起的裂缝主要指的是桥梁在常规的静荷载、动荷载以及次应力的作用下产生的裂缝,荷载裂缝会因为荷载的不同而出现不同的特征,荷载裂缝通常出现在振动严重的位置、受拉部位以及受剪部位等。如图1。
3.2温度变化引起的裂缝
混凝土的突出性质是热胀冷缩,当混凝土的内部温度或者外部环境温度出现改变时,就可能会导致混凝土出现变形现象,假如变形受到约束,混凝土的内部就会出现应力,一旦出现的应力高于混凝土的抗拉强度,则会导致温度裂缝的发生和出现。温度裂缝会随着混凝土内部温度或者外界温度的变化而出现扩张或者是合龙。温度裂缝最容易出现在大体积的混凝土结构中埋入桥梁的铺装部位、桥台部位以及桥墩部位。
3.3混凝土施工质量
在道路桥梁工程中,混凝土是主要材料,因此,工程质量和混凝土质量有关。在材料内,可以将出现裂缝的原因分为两个方面:第一,混凝土是由多种材料组合而成,比如,水泥、砂石、外加剂等,只要一种材料不符合标准,那么便会增加桥梁出现裂缝的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第二,混凝土形成过程中,没有合理控制各项材料比例,浇筑程序不具备规范性,这些现象都会影响混凝土的性能,最终引发裂缝。
3.4预应力因素
应用预应力技术的目的是为了预防构件裂缝,在使用预应力技术的过程中,如果对弹性模量控制不好,张拉应力不均匀等,便会影响预应力施工质量,从而出现裂缝。
4改善道路桥梁施工裂缝问题的对策
4.1荷载裂缝预防措施
为了避免出现荷载裂缝,需要加强桥梁设计,尽量避免因为结构出现突变或者断面突变的情况。在施工过程中合理堆放施工机具和材料,全面了解桥梁结构的受力特点;严格按照设计图纸进行施工,严禁对结构施工顺序进行擅自更改,同时做好桥梁结构机械振动下的疲劳强度试验等。
4.2采取预变形控制技术预防裂缝
桥梁随着高度的增加对桥墩底层的承重压力也会逐步加大,当承重能力达到极限时就会出现变形、沉降、裂缝等情况,从而影响桥梁的整体性能,所以必须采取预变形控制技术以用于控制、拯救沉降、压缩及变形等不良情况。在施工之前,施工单位针对道路桥梁施工全过程进行一次模拟和仿真实验,已获得钢结构节点在施工和吊装中连续变化和累积的变形值,这个变形值就是施工方案与技术选择的理论依据。而获取变形值的这个模拟仿真实验通常被成为预变形控制技术。预变形控制技术对于预防主体钢结构产生3D变形现象很有帮助,以保证这些桥梁的稳定性和使用性能,从而避免施工裂缝。
4.3减少温变裂缝
依赖一定的降温措施来缓解温变裂缝。采取的措施主要包括混凝土内增加导管,控制温度、大体积浆料中添加和料等等。避免土建结构出现含碱集料相互反应所致裂缝。含碱集料在配比过程中,要尽量减少水泥中碱的比例。水泥在施工中的使用非常频繁,与多种材料混合后产生一定化学反应。因此,要尽可能使用低碳水泥,以减少含碱水泥与其他材料混合后发生化学反应。目前,在桥梁施工过程中,比较普遍使用的是硅酸盐水泥,其各项特质比普通水泥要好一些,对于施工质量具有一定的保障作用。适当加入和料改善混凝土性能。可以使用水泥浆来代替粘稠剂。而在一些特殊环境下,这种粘稠剂的效果未必最佳。并且,在钢筋混凝土中,如果集料与水泥浆进行混合,可能影响混凝土质量。加入和料,是为了确保各种集料的有效融合,改善混凝土性能,增强混凝土耐久性和施工性能,从而确保土建结构设计的合理性,从而有效避免裂缝。
4.4加强后期养护工作
如上文所述,后期养护也可以大大的降低裂缝问题发生的几率。当混凝土浇筑完成后,必须采取有效的养护措施,首先要对其进行浇水处理,以保证混凝土处在潮湿的环境中,其次刚刚浇筑完成的混凝土质地脆弱,在此期间,要避免重物的影响,从而提高混凝土的承载力。
4.5环境控制
对桥梁工程而言,为了预防裂缝的出现。施工单位必须监控施工场地的温度和气温,从而降低温度过高或过低而度混凝土所造成的伤害。根据桥梁工程的实际情况,按照科学比例增加外加剂,尽量降低混凝土中的水泥成分。在夏季施工时,要降低混凝土浇筑的厚度,并借助浇筑层的面积达到散热的目的。在冬季施工时,采取合理的保温措施。切忌气温过高或过低进行施工。
结束语:综上所述,道路桥梁出现裂缝的原因较多,影响因素也较多,同时各种影响因素还相互交织,不断的扩大裂缝的规模,最终对道路桥梁产生较大的破坏作用,因此我们在进行成因分析时,应当综合考虑各种影响因素的交互性,为道路桥梁裂缝的预防及治理提供更好的理论依据,只有充分了解了裂缝的成因才能采取有效的措施从根本上避免裂缝的出现,以保证道路桥梁工程的施工质量。
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论文作者:左增跃
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 道路论文; 混凝土论文; 荷载论文; 结构论文; 结构性论文; 《基层建设》2018年第8期论文;