摘要:道路桥梁工程是土木工程的重要组成部分,道路桥梁施工质量的优劣直接关系到其运行的可靠性和安全性。道路桥梁施工过程中以钢筋混凝土为主要材料,虽然采用钢筋混凝土材料修建的道路桥梁有着坚固、美观的特点,但在施工过程中受到内外因素的作用,容易导致物理结构变化的产生出现裂缝,从而影响道路桥梁的质量,降低桥梁结构刚度和强度,严重时会导致工程事故的发生。基于此,本文探讨了道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施。
关键词:道路桥梁施工;混凝土;裂缝;预防措施
1道路桥梁施工中裂缝的危害
1.1渗漏危害
道路桥梁出现裂缝会导致渗漏出现,水流沿着裂缝渗入到桥梁内部,桥梁混凝土结构件会产生水解,承重力大大下降。且在低温条件下水流冻胀,裂缝会进一步扩展加深,如不及时治理会严重影响桥梁主体结构性能,埋下安全隐患。此外,在道路桥梁施工的过程中,水分填充裂缝会增加重力和压力,超过桥梁结构承载力后会进一步扩大裂缝,形成恶性循环。
1.2碳化危害
道路桥梁施工中出现的裂缝会加剧桥梁混凝土结构的碳化,混凝土材料与水分、空气中二氧化碳产生的碳化作用会生产碳酸钙,从而降低桥梁混凝土结构的承重力,不利于桥梁安全性能的提升。
1.3腐蚀危害
道路桥梁施工过程中,一旦出现裂缝,水分、空气各种杂质会沿着裂缝进入到桥梁结构内部,相关化学作用会破坏钢筋及金属构件表面钝化膜,导致出现锈蚀危害,钢筋和金属构件锈蚀后,体积增大,降低了桥梁结构的稳定性,同时会进一步扩大裂缝。
2道路桥梁裂缝原因分析
现代道路桥梁主要采用钢筋混凝土建造,所出现的裂缝可以分为结构性裂缝与非结构性裂缝。从这两种分类中可以对其产生原因有所了解,下文将从荷载、温度以及施工质量三个方面对道路桥梁出现裂缝的原因进行分析。
2.1荷载造成的裂缝
荷载所造成的裂缝属于结构性裂缝。其产生的主要原因是在施工的过程中,因为施工人员不根据道路桥梁的实际情况,将庞大的施工机具、施工材料进行随意堆放,导致对还未修建好的道路桥梁承受了外界的压力;或是对于道路桥梁的预制结构受力的特点不了解,从而对道路桥梁的部位进行随意扰动、随意起吊或安装。这种不按照设计图纸进行施工的方法,不仅会对道路桥梁结构施工的顺序造成影响,还会对道路桥梁的结构受力模式造成影响。
2.2温度造成的裂缝
现阶段道路桥梁所使用的材料为钢筋混凝土材料,而混凝土在构建的过程中,会因为温度的变化而热胀冷缩,引起变形,进而在道路桥梁的结构内部产生一定的拉力。当道路桥梁中的拉力值超过了道路桥梁混凝土本身所产生的抗拉强度时,就会导致道路桥梁产生裂缝。由于温度原因所导致的道路桥梁裂缝,区别于其他裂缝最为主要的一个特征是其会因为温度的高低进行扩张或合并。导致温度产生变化的原因主要包括以下两个方面。(1)水热化。在进行道路桥梁的施工时,混凝土浇筑厚度超过了2.0m时,因为混凝土中水泥在浇筑的过程中会进行水化放热,其内部温度就会升高,而外部温度远远低于内部,这就造成了内外温度差,从而导致道路桥梁的表面出现裂缝。(2)蒸汽养护。一般该种养护方式适用于道路桥梁冬季养护。在进行蒸汽养护时,由于混凝土在蒸汽养护时温度非常高,而一旦蒸汽养护停止了一段时间,冬天寒冷的空气就会导致混凝土温度骤然下降,从而容易造成裂缝。
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2.3施工工艺质量引起的裂缝
在对道路桥梁进行施工时,施工工艺质量也是产生混凝土裂缝的一个非常主要的原因。在道路桥梁施工的混凝土结构中,施工方法不正确,会使钢筋在各个方向上都出现裂缝,且其裂缝的宽度还会受到钢筋的不同走向以及不同因素的影响。例如道路桥梁混凝土的保护层超过了一定的厚度时,在该种情况下就会导致桥梁各个方向的钢筋保护层也加厚,因此就会促使整个桥梁的构件高度降低,那么就会导致垂直方向的钢筋出现裂缝。如果在对混凝土进行振捣时,振捣的工艺操作不合格,那么就会出现荷载裂缝。再加上混凝土本身流动性比较差,在硬化前如果不对其进行充足的搅拌和沉实,那么在混凝土硬化之后就会因为沉实得不够均匀,从而引起裂缝。
3道路桥梁施工裂缝预防措施
3.1合理设计荷载和道路桥梁布局
在施工设计阶段,设计人员做好荷载分析工作,对桥梁运营进行调研,保证施工过程中桥梁承载力大于实际荷载,避免施工或后期维护过程中出现裂缝问题。此外,设计人员应当对道路桥梁施工进行整体规划,合理进行钢筋布局,这对于防止裂缝产生也有着重要作用。
3.2加强温度控制
在拌制混凝土的过程中,为了减少水泥用量,降低水化热,可以加入适量粉煤灰,粉煤灰中的硅、铝氧化物会与水化产物进行二次反应,降低混凝土的热涨作用,同时粉煤灰的火山灰反应能够有效改善道路桥梁混凝土构件内部孔结构,提升致密性,降低收缩值,从而有效防止水化热的影响,预防温度裂缝的产生。此外,在不影响混凝土质量的前提下,可以适当加入减水剂与缓凝剂等外加剂,减水剂能够降低水灰比,从而防止开裂,缓凝剂的加入则能够延缓混凝土放热峰值出现的时间,放热峰值出现时,桥梁混凝土构件强度增大,能够有效降低裂缝出现的概率。在道路桥梁混凝土浇筑施工的过程中,应当尽量避开太阳辐射较高的时间,如果在夏季施工,则应当避开正午时段,尽可能在夜间浇筑施工。
3.3加强对原材料选择的控制
首先,是对水泥的选用,应当以国家相关标准为基础选用质量合格的水泥,为了保证水泥的使用效果,尽可能选择和易性好、收缩性小的水泥,以此来提升混凝土的耐用性与持久性,保证道路桥梁结构的坚固性,预防裂缝出现。第二,选用的细骨料最好用质地坚硬的河沙,其孔隙率较小、总表面积小,能够降低用水量和水泥用量,有效降低裂缝出现概率。此外,应当尽可能控制河沙的含泥量,含泥量过大则收缩变形越大,产生的裂缝就越严重,因此应当尽可能选择干净的中粗砂。第三,是粗骨料的选择,粗骨料应当尽可能选用粒径较大、质地坚硬的碎石,以此来保证最终成型混凝土构件的质量。
3.4加强后期的养护工作
在进行后期养护的过程中,要进行严格的控制与管理,使养护操作的实效性得以保证,并且,在养护期间,还需要严格地控制温度与湿度,以此防止外界环境中温度与湿度的变化而产生裂缝问题,同时,对于道路桥梁施工的最后一道工序也需要进行高度的重视,例如,当外界温度较高时,为了避免道路桥梁受到影响,应该采取必要的洒水降温措施,从而有效地避免裂缝问题的发生。
4结语
总而言之,道路桥梁的施工建设具有一定的复杂性,施工过程中,任何一个环节上的疏漏都会引起裂缝问题的出现。而裂缝的存在不仅会影响到道路桥梁的美观,而且对于整个道路桥梁的安全性而言也有着极为不利的影响。因此,在道路桥梁施工的过程中,应该与裂缝问题出现的原因相结合,采取针对性的预防措施,并对后期的养护工作进行加强,在实际施工的过程中,应该严格地按照施工要求进行施工,从而降低裂缝问题出现的可能性,使道路桥梁安全性得以保证,延长道路桥梁的使用寿命。
参考文献
[1]试析道路桥梁施工中的裂缝成因以及存在的问题[J].隆腾.江西建材.2016(10).
[2]道路桥梁施工裂缝原因分析[J].柳奋毅.山西建筑.2015(28).
[3]关于桥梁施工技术及裂缝成因的分析[J].刘懿.江西建材.2016(05).
论文作者:王乐
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/10/25
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