安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司
摘要:摘 要:我国经济的快速发展,我国的交通建设也随之得到了迅速的发展,但是,由于在道路桥梁施工建设中存在着的一些问题,就使得道路桥梁事故不断的发生,这就要求相关部门必须要采取有效措施进行解决。本文就分析道路桥梁施工中的裂缝出现的原因及相应的措施,并提出一些优化改善的措施。
关键词:桥梁施工;裂缝;类型;原因;处理措施
引言
近年来,随着我国桥梁的施工项目不断增加,人们更加注重桥梁工程的质量问题,而桥梁的裂缝问题则是一个普遍存在的严重问题。不仅外界的环境因素会对桥梁的施工有非常大的影响, 而且由于桥梁施工时的作业环境非常复杂,再加上施工人员的流动性很大,因此必然对施工技术要求非常高。为了保障桥梁施工的质量,对裂缝问题进行分析和研究是十分有必要的。
1 裂缝类型及产生原因
1.1 收缩裂缝
在桥梁的施工中,当混凝土的浇筑工作结束后,在一段时间后由于各种作用,混凝土会慢慢的硬化,还会从内到外释放出一定的热量,并带走水分,慢慢达到设计强度并强化其性能。在以上过程中会产生很大的收缩应力,而且当收缩应力达到一定的程度,并超过了混凝土的极限抗拉强度时,就会使混凝土之间的连接断开,在表面就会出现一定数量的裂缝,也就是收缩裂缝。
1.2 安定性裂缝
在桥梁的施工中,材料的性能与桥梁工程的质量息息相关。假如水泥的安定性没达到相应的指标,就会使混凝土的表面出现安定性裂缝。安定性裂缝主要分布在结构表面,尤其是排水井的接壤部位及旧混凝土和新施工混凝土的交接处,且分布比较集中, 张裂宽度一般为 0.05~0.5mm,如果情况比较严重,就会出现横向裂缝,其贯穿整个施工面,并形成断裂带,且宽度可达1mm,一般分布在表面混凝土中。
1.3 温度裂缝
水泥在水化过程中会放出一定热量,这会造成混凝土的表面和其内部温度有很大的差异。通常,在施工时桥梁混凝土结构会使用整体浇筑的方法,且浇筑完成以后,混凝土表面的热量会散发的很快,但内部热量不易散开,这时热量会在混凝土的内部聚集起来,形成一定温差,在混凝土表面出现一定的拉应力,而混凝土内部形成相应压应力。这段时期内,混凝土的抗拉强度不足, 当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会形成一定数量的裂缝。
1.4 荷载引起的裂缝
桥梁在设计时采用某种结构形式,在荷载的作用下,结构性裂缝就会产生,这是由于结构形式产生的裂缝。一般来说,为了避免这种状况,需要在施工时设置相应的预拱形式,但在荷载作用的影响下,预拱消失后,桥梁还会出现裂缝。荷载裂缝主要是因为施工顺序不合理,或施工过程中不合理的操作所引起的。由于施工人员的自身文化素质和技术水平的不足,常常不能够正确的理解施工的设计图纸,使设计图纸受力模式在实际施工中万全得到体现,以至于桥梁在施工过程中产生裂缝。荷载裂缝产生的原因一般可以分为间接应力和直接应力,直接应力裂缝是在外荷载的直接应力下产生的,而间接应力裂缝是是由于温度和混凝土收缩引起的。
1.5 钢筋锈蚀引起的裂缝
大部分的桥梁施工都使用混凝土,因为混凝土保护层厚度不足或质量较差,桥梁的台背填土使得地基对结构物产生纵向推挤作用和负摩阻力等原因,在二氧化碳侵蚀下混凝土保护层炭化到钢筋表面。目前桥梁的建设逐步向大跨度发展,钢筋周围的混凝土碱度降低或氯化物介入,混凝土材料的选用不当都会使得桥梁出现裂缝甚至破损现象,钢筋周围的氯离子含量较高,混凝土混合料的温度离析会使得结构混凝土不均匀,使钢筋表面的氧化膜破坏,侵入到混凝土中的水分和氧气与钢筋中铁离子发生锈蚀反应。
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1.6 地基沉降引起的裂缝
地基基础变形引起的桥梁建筑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,导致结构开裂,基础不均匀沉降的主要原因有:①地质勘探精度不够、试验资枓不准。勘察报告不能充分反映实际地质情况是造成地基不均匀沉降的主要原因。②结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的情况下, 各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降。③结构基础类型差别大。同一联桥梁中混合使用不同基础,如扩大基础和桩基础,或虽采用同一基础,但基底标高差异太大,也可能引起地基不均勻沉降。④分期建造的基础。在原有桥梁基础附近新建桥梁时,如分期修建的高速公路左右半副桥梁,新建桥梁荷载或基础处理时引起地基土重新固结,均可能对原有桥梁基础造成较大沉降。此外,还有地基冻胀和桥梁建成以后原有地基变化也可能引起构件裂缝产生。
2 对裂缝问题的处理措施
2.1 设计过程中尽量避免裂缝的产生
在进行施工前期的设计工作时,首先需要对桥梁所在地区的自然条件进行调查,包括地质情况、自然环境、气候等,并对以上信息资料进行深入分析,并综合考虑各个因素的影响,还需要结合各种实际情况制定相应的设计方案,排除掉各种不利因素, 以避免混凝土裂缝的产生。设计人员在进行桥梁的设计时,需要充分考虑到施工过程中的各项条件限制,比如施工期间的天气状况、空气湿度、温度等,以及对材料性能的影响和限制,并对可能导致混凝土裂缝的因素进行全面的分析,由此制定出相应的解决方案,使其作为施工中的应急方案,这样施工就会更加科学。
2.2 严格控制施工材料的质量
桥梁施工的材料与混凝土所表现的性能有着直接的关系,尤其是其抗拉强度,所以对施工材料的质量工作一定要严格把关。在混凝土配合比的设计方面,需要在实验室先进行设计并论证后, 才能运用到现场中,并严格控制其配合比。在施工过程中由于天气变化,每次制作混凝土必须检测各种材料的含水量,其中包括碎石的含水量、砂土的含水量等,并依据检测数据适当调整材料的配合比,提高混凝土质量,施工中就不容易发生裂缝问题。
2.3 完善裂缝的修补和处理
桥梁从经过合理设计到建成再到最终投入使用的过程中,都需要时刻关注裂缝问题。使用的过程中,要经常对桥梁进行养护、检查和维修等工作,这些都是不可缺少的环节,在桥梁的施工过程中,一旦出现裂缝,就要及时的对其进行修补和处理,一定不可以麻痹大意或者是得过且过,不重视裂缝的出现,这样就会影响到桥梁的正常使用。嵌缝封堵法,灌浆,表面修补法,电化学防护法以及加固封闭法都是常见的修补处理方法,经常被用于实际的裂缝修补工作中。其中嵌缝封堵法和灌浆,表面修补法被广泛地用到了生产实践中。表面修补法主要是针对一些不会影响桥梁结构承载力及稳定性的表面缝隙,不仅简单、有效,和其他方法比起来其施工的成本也是最低的。对结构整体有一定影响或者对有防渗要求的混凝土裂缝进行修补,就可以采用嵌缝法和灌浆, 因为在灌入的浆液材料硬化以后,就可以和混凝土形成一个整体, 这对加固桥梁的结构和封堵裂缝来说是非常有效的。
2.4 提高质量意识
①要对各项施工的人员进行全面的、系统的有关质量意识的教育,并充分发挥施工人员的主观能动性,此外还需要增强他们的工作责任感与事业心,并且还要树立起合理对待质量和进度的心态,力求做到“以质量求发展,以质量求生存”。②对于相关的施工技术人员,要加强他们的专业技术培训,提高其相关技术操作的技能和理论知识。尤其是要针对一些与特殊工种相关的工人,例如硅工和电焊工等等,需要做到持证上岗,没有经过专业培训或者经过培训却没有得到合格证的,一律不允许上岗。
3 结语
总之,桥梁在我国社会经济发展中起到了非常重要的作用, 因此保证桥梁的施工质量,避免桥梁发生质量病害,不仅有利于提高桥梁的安全性,还可以在很大程度上使得桥梁的使用寿命得到延长。
参考文献:
[1]高水淼.桥梁施工中有关裂缝问题的研究[J].东北企业文化, 2014(1):270~271.
[2] 田耀娟. 桥梁施工中关于裂缝方面的问题[J]. 中华建设, 2015(1):154~155.
论文作者:万宗波
论文发表刊物:《基层建设》2016年24期8月下
论文发表时间:2016/12/2
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 应力论文; 荷载论文; 表面论文; 结构论文; 《基层建设》2016年24期8月下论文;