道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施论文_王学升

道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施论文_王学升

宁夏路桥工程股份有限公司 宁夏银川 750001

摘要:道路桥梁施工中的裂缝问题对于道路桥梁的整体稳定性和安全性有着重要的影响,裂缝的存在必然会导致桥梁使用中安全问题的发生。因此必须在施工过程中对道路桥梁裂缝进行弥补和预防,确保道路桥梁使用过程中的安全性,也是现阶段道路桥梁设计与施工领域不断研究的问题之一。

关键词:道路桥梁;施工裂缝;成因;防治

前言:随着我国社会经济的不断发展,我国的现代桥梁工程施工技术也在显著提升,加上管理手段的改善,极大程度地增强了桥梁工程施工质量。但是在桥梁混凝土施工过程中会出现裂缝等问题,这不但影响了桥梁的美观,也对桥梁的使用寿命、行车的安全性造成影响。因此必须在施工过程中对道路桥梁裂缝进行弥补和预防,确保道路桥梁使用过程中的安全性,也是现阶段道路桥梁设计与施工领域不断研究的问题之一。

1概述

1.1 道路桥梁施工裂缝简述

钢筋混凝土是道路桥梁工程中的主要施工材料,应用该类材料道路桥梁工程通常具备较为良好的外观和牢固的结构。然而,在实际的施工过程中却存在较多的问题,且主要以路面裂缝为主。混凝土结构的道路桥梁在施工过程中往往会受到较多外界因素的印象,施工裂缝通常会由于施工温度与湿度的变化以及钢筋腐蚀等现象而出现。此外,施工材料的质量问题和施工工艺方式的错误都会导致施工裂缝的产生,对道路桥梁的整体外观和结构造成严重的影响,为后期的使用埋下较大的安全隐患,极大程度上的提升了后期工程使用过程中的事故发生率。

1.2道路桥梁裂缝的危害

导致裂缝出现的原因有很多种,无外乎建桥初期设计不合格,以及后天的自然因素。首先桥梁上没有完善的排水设施,当雨季来临时,大量的雨水就会渗入到桥体的内部结构,进而导致了裂缝的产生;其次在对桥梁工程进行设计时,没有考虑到桥体的荷载问题,实际的荷载要远远超出设计时的荷载;最后,桥梁在当初设计时所采用的原材料质量存在问题。以上这些影响因素在实际的桥梁设计当中都存在,后期都会使桥体产生裂缝,严重影响了整体道路桥梁结构的稳定性。裂缝所产生的位置不同,对于桥体的影响程度也是不同的,裂缝的产生并不可怕,但是随后所引起的渗透作用,就足以引起桥梁内部结构的变化,久而久之就会对桥体的整个结构造成威胁,在一定程度上会减少道路桥梁的使用期限。

2道桥项目施工导致的缝隙类型以及成因简述

2.1结构性裂缝的产生原因

2.1.1工程设计不合理

在桥梁混凝土施工过程中,如果工程设计不当,会导致桥梁出现结构性裂缝。例如:非预应力现浇混凝土会出现裂缝,虽然在施工过程中已经增加了预拱,但是在荷载作用下,拆除预拱时还是会产生裂缝。当桥梁的实际宽度大于设计宽度时,会产生裂缝,因此需要采取措施加以预防或处理。

2.1.2施工过程形成的缝隙

导致工艺质量不达标的原因非常多,具体来讲:浇筑不达标、钢筋捆绑不正确、振捣工作开展不到位、模板的强度较低。混凝土构件的施工不合格会造成各种裂缝的产生,特别是在细长薄壁结构中更容易出现;混凝土结构的保护层过厚,会加厚承受负弯矩受力筋保护层,导致构件的有效高度减小,造成和钢筋垂直的裂缝;混凝土的振捣施工不合格,产生的蜂窝、孔洞等都是桥梁路面裂缝的源头;如果混凝土的浇筑过快,在凝结后就会造成硬化,造成塑形裂缝,同时混凝土的搅拌、运输时间过长,就会造成水分的损失,引起混凝土的结构坍塌;当分段浇筑的时候,必须认真处理其接缝处,假如在浇筑的时候中途停止的话,就会导致

面层各处的水分不均衡,进而会形成横向缝隙,如果未认真清理接触面或是没有正确打毛的话,也同样会导致裂缝问题出现;施工模版的强度不足,侧向作用力过大,造成模版变形,影响混凝土结构的强度。

2.1.3 材料质量引起的裂缝

众所周知,混凝土的主要构成材料有水泥以及骨料和砂子。假如其中的任意一种材料的品质不达标的话,就会导致混凝土的品质变差,最终生成裂缝。比如砂石的尺寸不符合规定,直径大于规定的数值,材料间的配比不正确等都会导致混凝土存在较为明显的缝隙。当水泥或是水的比例变大的话,就会使得总体的强度受到影响,最终使得材料的收缩比变弱,导致缝隙问题出现。同时,在配比的时候,假如使用了过多的矿物质的话,就会使得水泥以及骨料失去了原本的黏合力,总体的抗压水平就会变弱。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆假如砂石中的泥土的比例太高的话,配比的时候就会增加水的比例,导致混凝土失去原有的防渗能力和抗冻能力,如果其长久的处在较低的气温中的话,出现裂缝问题的几率就明显增加很多。

2.1.4 荷载对桥梁的影响

道路桥梁的基本功能就是承担交通工具的行驶,自然会承载不同形式的压力,包括机动车的动力荷载、配套设施的静态荷载等。如果承载的重量超过了道路桥梁本身能够承受的压力,那么长此以往,建筑主体便会出现裂缝。由于荷载因素导致裂缝的种类也有差异,可以分为扭曲式裂缝、局部裂缝、重力型裂缝等,这些不同荷载形式导致的裂缝的基本特点也有区别。

2.2非结构性裂缝的产生原因

2.2.1 温度的原因

混凝土本身的抗温能力较差,假如外在环境的气温和结构自身的温度之间的差值较为明显的话,就会导致结构受到严重的损害。除此之外,如果结构在变形的同时受到来自外在的力影响的话,两种力的共同影响之下,它的结构就会改变,严重的话还会使得结构塌陷。在特殊情况之下,假如工程的温度应力比它承受的荷载力要大的话,就会导致温度裂缝形成,而且这种裂缝会随着气温的改变而改变。日光照射同样会导致结构收缩或是扩张,由于道桥工程通常处在外在环境之中,特别是在夏天的时候,长久的高温会导致其表面受热不是很均衡,从而导致温度裂缝。

2.2.2干缩裂缝

在混凝土浇筑完成之后的一周或者混凝土养护工作完成后,因为水泥中的水分会快速地蒸发,最终混凝土的表面会出现干缩现象。这种干缩是永久的,具有不可逆性。这样产生的裂缝被称为干缩裂缝。受到外部因素的作用,混凝土内外的水分蒸发量存在差异:混凝土表面的水分蒸发得比较快,其变形程度大;而混凝土内部的水分蒸发量小,变形程度远远小于外部。混凝土内部约束其表面的干缩变形,最终产生较大的拉张力使得混凝土出现裂缝。

3桥梁施工裂缝的预防措施

3.1 施工过程中防治裂缝的主要措施

在施工过程中,需要合理利用施工工艺,对施工工序进行合理的安排,选择恰当的施工方法,确保施工质量。第一,做好施工准备工作,严格按照设计中的配合比进行混凝土搅拌,确保混凝土的流动性与均匀性。第二,做好钢筋的除锈工作,确保钢筋具有较好的金属光泽,使规则、型号、接头位置、间距都符合施工规范要求,确保施工质量。第三,校核模板与支架的承载力,消除支架的非弹性变形,严格按照施工方案进行施工,降低裂缝的产生几率。第四,做好混凝土养护工作,在混凝土凝固后,需要进行细心的养护,避免温度急剧变化,快速干燥,以免产生温度裂缝。在混凝土养护过程中,需要注意两点问题,第一,注意养护时间,一般情况下,养护时间不能少于 7 天,在具有抗渗要求情况下,养护时间不能少于半个月。第二,在冬季,需要注意不能直接进行浇水养护,需要用塑料膜进行保温养湿。

3.2 加大监管力度,注重材料选择

选择恰当的材料,是预防产生桥梁施工裂缝的主要措施,因此,加大监管力度,选择恰当的材料十分重要,能够提高桥梁施工质量,降低裂缝问题产生的几率。加大监管力度,注重材料选择需要从以下几个方面着手,第一,严格按照设计,选择恰当的厂家,按照相关型号选择水泥,确保水泥质量,并在水泥进场前进行验收,化验,确保水泥强度、细度在规定范围内。第二,建立健全的监管机制,安排专人进行监管,将责任落实到个人,通过加大监管力度,可以确保水泥质量,避免部分采购人员偷工减料,选择质量差的水泥滥竽充数。

3.3 温度的控制预防措施

有效控制温度是预防桥梁施工裂缝的主要预防措施,需要从两方面着手,第一,合理分缝分块,避免侧面长期暴露,在合理分缝的情况下,不仅能够改善混凝土性能,提升抗裂能力,以免表面干缩,出现桥梁施工裂缝问题。第二,改善骨料级配,选用干硬性混凝土,减少水泥用量,降低混凝土的浇筑温度。需要根据季节变化,选择恰当的温度控制方法,在冬季,需要采用保温措施,在夏季需要减少浇筑厚度,利用浇筑层面进行散热。同时,还需要在混凝土中埋设水管,通入冷水降温,并规定拆模时间,进行表面保温,以免产生剧烈的温度变化。

3.4合理设计荷载

道路桥梁在施工之前的阶段,施工技术人员需要和实际的工程进行结合,对于整体道路桥梁建设进行科学规划,并在实际的科学布局当中对于其所使用到的钢筋也需要重视,在这当中,需要加强重视的就是,需要对施工当中的机械荷载进行准确计算,保证设计荷载大于施工荷载,确保实际荷载在混凝土强度范围之内,以此来防止产生混凝土裂缝问题。

3.5做好后期养护

很多道路桥梁施工中裂缝问题的出现都是在施工完成后的一段时间内出现的,为了减少该时间段内裂缝问题的产生就应该重点针对其后期养护操作进行严格控制和管理,保障其养护操作实效性,在后期养护过程中,应该重点针对其温度和湿度进行严格的控制,避免因为外界环境中温度和湿度变化导致其裂缝问题出现,把好道路桥梁施工的最后一关,比如当外界环境温度升高时,就应该采取必要的洒水降温措施来避免道路桥梁受到影响。

4对已出现裂缝桥梁的处理方法

4.1 表面修补的方法

该方法是使用几率最高,而且难度最低的一种方式,它主要适合用来处理表层的缝隙,对于那些未对总体产生影响的深层缝隙也可以使用。具体的过程如下。第一,先确定缝隙的位置,并用泥浆等材料涂抹它的表层。第二,把沥青等防腐能力强大的材料涂抹到最外层。第三,使用纤维布等遮盖。此时就可以避免缝隙急需扩大了。

4.2 置换混凝土的方法

顾名思义,该方法指的是将之前干净的混凝土清理掉,然后在该位置重新灌注混凝土,该方法适合用来处理较为明显的缝隙。

4.3 化学防护的方法

利用电化学理论,将环境要素改变,以此发挥出它们的防腐效果,目前常用的化学防护措施有三种,分别是阴极防护法、氯盐提取法以及碱性复原法。

4.4 填充封堵法

具体来讲,该方法指的是将泥浆等胶结材料渗透到缝隙之中,以此来发挥出它们的加固作用。除此之外,还可顺着缝隙的延伸方向打凿,然后把丁基橡胶之类的有着强大防水能力的材料放到槽体之中,此举也可以体现出加固意义。

结语:综上所述,在桥梁施工过程中,应当采取适当的措施处理裂缝问题,以提高桥梁的防渗漏能力,延长桥梁的使用寿命。首先要对桥梁结构进行合理设计,然后选择高质量的施工材料进行施工,最后还要做好后期养护工作,控制混凝土的温差,这样才能有效抑制桥梁裂缝的产生。

参考文献:

[1]员晓磊.钢纤维混凝土施工技术在市政桥梁桥面铺装施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(14):

[2]于春艳.混凝土桥梁施工裂缝产生原因及防治措施[J].科技创新与应用,2013(06)

[3]刘宗裕.论道路桥梁工程监理控制[J].南方农机,2017,48(14)

论文作者:王学升

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/7

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