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摘要:桥梁技术在近年来发展非常迅速,其理论技术已达到了较高的水准,然而在实际施工过程中,工程质量受到诸多外界环境的影响,大部分桥梁出现了较为严重的裂缝,由于裂缝原因,往往会造成严重的交通事故。为了有效避免桥梁施工中出现裂缝,技术人员必须深入研究其发生的原因和内在因素并采取有效的防控措施。
关键词:道路桥梁施工;裂缝成因;预防措施
1道路桥梁裂缝的类型
当前,道路桥梁的主要结构形式仍然为钢筋混凝土结构,这导致桥梁的力学性能受到混凝土特性的直接影响,混凝土结构的裂缝问题将直接关系到桥梁的结构特性和力学性能,必须给予重视。一般来说,桥梁裂缝分为结构性裂缝和非结构性裂缝两类。
(1)结构性裂缝。所谓结构性裂缝是指由于外部受力超过桥梁自身的承受能力而产生的破坏性裂缝,是载荷过大造成的。此类裂缝的出现是桥梁超负荷通行的结果,要想实现裂隙的消除,只能通过提升桥梁的刚度等力学性能或降低桥梁的通行负荷实现。
(2)非结构性裂缝。顾名思义,非结构性裂缝是指并非由于桥梁结构不足以支撑交通负荷而产生的裂缝,此类裂缝大多是施工不当或外界影响导致的,短期内对桥梁并无太大影响。但是,如果不采取措施进行处理将会逐步扩大,影响桥梁的耐久性和结构稳定性。
2道路桥梁裂缝的形成原因
上文说到现在我国的道路桥梁工程一般是钢筋混凝土结构,而裂缝可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种。下问将对道路桥梁裂缝产生的几点原因进行分析。
2.1荷载
荷载问题会导致结构性裂缝的产生。在施工的具体过程中对实际情况不够了解而盲目施工,或者将施工中所需要的施工用具和材料随便乱堆乱放会使还没有成型的道路桥梁工程造成压力,会导致裂缝的产生。另外一些施工队不按照设计图纸严格的进行施工,例如随意的扰动桥梁的部位会使得施工的顺序被人为打乱,还会影响桥梁的内部结构改变桥梁的受力结构,从而产生裂缝。
2.2温度
我国目前的道路桥梁大多是钢筋混凝土结构,受温度变化的影响会在建造过程中产生热胀冷缩现象,从而产生形变对结构内部产生一定的拉力,影响结构。当拉力强度超过道路桥梁结构的承载能力之后,就会产生裂缝。而产生的裂缝会因为温度的变化而产生扩张和收拢情况,这也是因为温度变化而产生的裂缝区别于其他情况裂缝的一个特征。而导致温度变化的原因主要是一下两种。
(1)水热化
水热化是温度产生变化的一个主要原因,在道路桥梁在进行施工的过程中,要对混凝土浇筑的厚度进行控制,一般不能超过两米。在混凝土进行浇筑的过程中,混凝土厚度太高会产生水化放热现象,道路桥梁结构内部的温度会升高,从而道路桥梁结构的内外温度产生很大的差距。产生了温度差就容易产生裂缝。
(2)蒸汽养护
蒸汽养护是道路桥梁的一种养护方法,一般适用于冬季来进行道路桥梁养护。蒸汽养护需要使用蒸汽,温度很高,道路桥梁的温度就会非常的高。进行一段时间的蒸汽养护之后突然停止,温度很高的桥体突然暴露在冬季寒冷的空气当中,混凝土结构温度骤降。热胀冷缩,容易导致裂缝的产生。
2.3施工工艺质量
施工工艺是在道路桥梁施工中十分重要的存在,会对道路桥梁整体工程的质量有很大的影响,施工工艺选择不合理也容易造成裂缝的产生。如果在施工过程中所采用的施工工艺不合理会影响钢筋的情况,在钢筋的周围产生各种方向的裂缝。另外由于钢筋的布设情况和钢筋的规格不同还会影响裂缝的宽度。
桥梁结构各个方向的钢筋的保护层会受桥梁混凝土的厚度影响,混凝土保护层过厚那么,钢筋保护层也需要加厚,这样一来桥梁的整体所需要的构件都会降低,在垂直方向上会产生裂缝。另外如果混凝土浇筑过程中的振捣阶段振捣的程度不够或者操作工艺不合格,会产生荷载过强产生裂缝。在振捣不足加上混凝土流动性更差的情况下,再加上搅拌不足,在混凝土硬化后就会很容易产生裂缝。
3桥梁施工裂缝的防控措施
3.1严格控制混凝土质量
桥梁在建设过程中,为了达到后期的使用标准,施工开始之前,必须严格控制所使用的混凝土材料,从而保证工程质量达到预期标准,基于此,施工单位必须充分了解各种混凝土材料的性能和组成成分,选择高质量的水泥,防止在竣工之后由于混凝土材料问题而导致桥梁质量不合格,此外在进行混凝土搅拌过程中,技术人员应该严格控制混凝土的配比和塌落度,一般情况下塌落度要高于80mm,但是也应该控制在100mm以下。
3.2强化温度控制
上文中提到,混凝土的结构受到环境温度的影响比较大,正是由于这个原因,混凝土在施工过程中,应该严格控制温度变化,这样才能从根本上提高桥梁施工水平。通常情况下,在桥梁施工过程中,使用冷水降温的方法,冷却混凝土碎石,此时能降低混凝土的温差。此外当施工中遇到了极其特殊的情况,尤其是在炎热夏季,长期的高温环境下,一般会选择冷水降温的方式,减小混凝土侧面厚度,降低整体结构的温度,从而防止桥梁裂缝的形成。通常情况下,应在施工之前将冷水管预埋在其中,然后注入冷水,达到降温的效果。同时需完全掌握混凝土的进模温度,对混凝土质量控制有着非常重要的作用,在混凝土施工过程中,其温度控制以及浇筑厚度可以参考表1进行。
3.3塑性收缩裂缝的防止措施
塑性变形裂缝的控制主要是通过早期的养护来实现,养护能有效控制水分蒸发的速度,裸露在空气中的桥梁表面覆盖上吸水材料;同时还应该合理控制浇筑过程的顺序,尤其是在夏季时,需及时洒水,冬季还应该采取一系列的保温措施;混凝土内部需要设置足够的钢筋,从而防止其出现干缩裂缝,降低水灰比,同时还应该增加骨料的粒度和密度;严格控制振捣过程,避免出现龟裂现象,同时应该及时清理表层的水分和杂质。
3.4完善裂缝处理技术
3.4.1表面处理法
这种方法需要在混凝土表面结构进行贴补和涂抹,贴补主要是由于表面出现了大面积的裂缝之后,而积累了较多的雨水,该处理法运用在不漏水且伸缩缝不明显的区域,这种方式也使用在发丝裂缝中,一般是浆料不容易灌入的情况下使用并且其深度低于钢筋表层的结构中。
3.4.2填充法
填充法是对已形成的裂缝进行填充处理,这种方法通常只使用在裂缝宽度在0.3mm以上的情况,其主要的优势在于造价比较低,且操作方便,然而对裂缝宽度小于0.3mm的裂缝则效果不是很明显,而其一般选择的是开槽修补的方式。
3.4.3灌浆法
这种方式应用较多,并且对微裂缝和大裂缝效果都不错。
3.4.4结构补强法
该种方式一般对处理由于超载荷而形成的裂缝较为有效,特别是长期不能处理的裂缝而导致混凝土耐久性降低的情况。
4结语
道路桥梁裂缝问题是在道路桥梁工程施工过程中众多问题当中一个较为显著的问题,对道路桥梁工程整体的美观性和安全性都有很严重的影响,是一个十分不稳定的安全隐患。为此需要对道路桥梁施工中裂缝现象出现的具体情况和原因进行分析探讨,针对不同情况采取适合的方法进行补救和控制,尽量降低可能造成的损失。只有这样才能够保证工程的安全性,保证道路桥梁的使用安全。
参考文献
[1]肖运江.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].门窗,2014,09:413.
[2]周彦锋.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].江西建材,2015,10:189+193.
[3]彭俊忠.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].四川水泥,2015,06:327.
论文作者:包鹃莉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/1
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 道路论文; 温度论文; 结构论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;