摘要:长期以来,工程人员一直受到桥梁裂缝问题的困扰,因为这一问题的出现会使工程质量大大降低,甚至出现桥梁坍塌现象。本文主要分析了施工过程中桥梁出现裂缝的原因和类别,并对此提出相关的防治方法和有效对策。
关键词:防治裂缝;桥梁施工
前言
目前,桥梁结构和具体的施工操作对我国桥梁建设项目产生较大的影响,使得许多相关问题层出不穷。只有以施工过程中产生的问题为切入点,深入分析其产生的原因,从而提出有效可行的应对方法,才能真正提高工程质量,使得建设项目能够稳定顺利开展。面对这一背景,作者对桥梁施工过程中出现的不利点展开了列举说明,并针对性地论述了改善策略。
1.桥梁裂缝类别及其出现的原因
总体而言,许多外在因素以及混凝土本身的材料缺陷都会对施工产生较大影响,譬如施工过程中的工艺质量和温度,都有可能成为桥梁裂缝产生的原因。
1.1混凝土收缩导致的裂缝
混凝土由于其材质原因,会产生收缩效果,因此引发桥梁裂缝的产生,而这种裂缝是一种较为多见的裂缝。混凝土的收缩一般分为缩水收缩、塑性收缩、碳化收缩和自生收缩四种,其中,前两种的收缩更具有普遍性。在施工过程中,混凝土在长达5小时的浇灌后,将发生激烈的水化反应,生成分水链,大量水分迅速蒸发,使得混凝土尚未硬化之际,骨料下沉,导致塑性收缩的产生;由于钢筋阻挡着骨料的下沉,促使骨料沿着钢筋的布置方向形成收缩裂缝;随着混凝土的硬化过程,其表面水分蒸发,温度降低,体积变小,发生缩水收缩;由于混凝土受到内外不平衡的收缩,内部小而外部大,导致其表面受到内里的约束,产生拉力效果,而当这种拉力超出一定抗拉强度后,将形成收缩裂缝。
1.2钢筋锈蚀导致的裂缝
桥梁建设项目的开展通常处于自然的环境状态之下,过于单薄的构架保护层往往密实性不佳,且其相关的防腐设施过于简单,使得钢筋产生锈蚀。如此一来,钢筋的体积逐渐增大,从而导致裂缝的产生。日积月累,裂缝状况日益糟糕,甚至导致混凝土保护层的掉落以及钢筋的被破坏。
1.3荷载作用导致的裂缝
荷载裂缝是指次应力作用和静、动荷载作用发生于混凝土桥梁之上所引发的裂缝,主要分为次应力裂缝和直接裂缝。其中,桥梁在外荷载作用下产生的列缝为次生应力裂缝,即次应力裂缝,其形成的原因主要有:一是由桥洞设计所引发;二是由于桥梁结构的实际受载和所设计的外荷载不相符合。而桥梁在外荷载作用下产生的裂缝还有直接应力裂缝,即直接裂缝,其形成的原因主要有:一是在桥梁设计阶段,不合理的计算模型、不符合假设的结构受力以及内力和配筋错误等因素都会引发裂缝的产生;二是在桥梁施工阶段,不遵从施工图纸进行施工活动或者随意起吊、翻身、运输和安装;三是在桥梁使用阶段,大风、地震等意外事件的发生也会导致裂缝的产生。
1.4温度变化导致的裂缝
温度的变化也会引发桥梁裂缝,这种裂缝主要分为三种:桥梁施工过程中,混凝土在经过浇灌后发生水化反应,水泥放热,使得内外温差逐渐升高,引发表面裂缝的产生;‚冬季施工过程中,不恰当的施工措施也会导致混凝土内外不平衡的温度,从而形成裂缝;ƒ预制T梁横隔板安装时,不正确的焊接会直接在混凝土上引发烧伤裂缝。
1.5施工质量导致的裂缝
在桥梁的施工过程中,易产生一系列的施工质量问题,例如混凝土的外加剂和配合比不满足要求,运输、搅拌混凝土时易性不佳及坍落度太低,浇灌混凝土时不连续,振捣不均匀密实,处理施工缝有所欠缺,混凝土养护措施不恰当导致结构强度不符合目标要求等,这些质量问题都将引发桥梁裂缝。
1.6基础变形导致的裂缝
桥梁在使用阶段会发生基础变形,尤其是窄又长的桥梁容易发生水平方向的位移以及竖向基础沉降不均匀,而即使是这些细微的变化也会产生一种附加应力,作用于桥梁结构之上,当超出其承载范围时便会引发裂缝,甚至出现破坏。
1.7施工人员
在我国,建筑施工行业一直欠缺专业施工人员,这是因为相对于其他行业,这一行业危险性高、工作强度大、薪酬水平低,因此,农民工成为了桥梁施工的主要劳动力。由于农民工缺乏相关的专业技巧和专业素质,不能严格依据专业流程来开展施工活动,合理操作相关的专业设施,留下安全隐患,在面临意外突发状况时无法做到及时妥善处理,并导致桥梁在施工阶段承载能力不合要求,使其在使用阶段产生裂缝。不仅如此,施工进程缺乏秩序、桥面原材料堆积等现象进一步推动裂缝的产生及恶化。
2.防治道路桥梁裂缝的对策
2.1合理设计道路桥梁的荷载和布局
桥梁项目施工前,即桥梁设计阶段,专业技术人员应从该工程的具体实际状况出发,合理规划其整体布局,准确计算施工过程所需要的钢筋并对其进行科学规划,同时应考虑到施工过程中机械荷载的存在,合理设计桥梁荷载,使得在现实施工过程中,实际的荷载能够远小于设计的荷载,并且不超过混凝土的强度范围,避免引发桥梁裂缝。
2.2严格控制材料
桥梁施工的选材也十分重要,最为可行的选材办法是在建设进程中按照规定,以抽样的形式选取使用合规的原材料,在条件许可的情况下,收缩能力不强的材料是最好的选择。材料的性能往往受到砂石尺寸及其配比的影响,不合理的尺寸及无序的配比都会加剧收缩现象的发生,倘若砂石中泥土含量过高,不仅不利于拌合作用,还会严重影响材料的防冻性。施工过程应严格遵守收缩工艺的步骤,通过施工前的测试工作来确定其最佳比例,且该测试工作最好多次展开以确保稳妥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆不仅如此,工作人员应亲自前往施工现场监督指导浇筑工作,避免坍落度不合理,并从具体情况出发调节配比。
2.3重视施工中的温度变化,避免因温度变化产生裂缝
搅拌混凝土时,可以通过添加水量来降低温度以避免温度的急剧变化。尤其是在夏季等炎热季节,应严格把控温度,避免因温度变化而引发裂缝。例如,夏季施工时,减少浇灌混凝土的厚度便是一个有效方法,如此有利于混凝土的散热,并在特殊条件下使混凝土内部得以降温,从而保证其抗裂性。混凝土的抗裂性与其质量息息相关,因此,在施工工程中要合理堆放、搅拌、浇筑混凝土,以确保其质量,并通过浇水措施来降低其过高的温度,通过在表面实施保温措施来提高其过低温度,提高其抗裂性,尽可能地避免裂缝的产生。
2.4掺杂合成纤维于施工原料中
相比于纲纤维,合成纤维凭借其价格优势广泛应用于桥梁工程之中。聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维都是较为常见的两种合成纤维。合成纤维能够在混凝土中产生阻裂效应,使其塑性收缩变小,避免裂缝的产生和扩大。即使是用于混凝土的大体积结构,其阻裂效应也能够阻止裂缝的形成。因此合成纤维对稳定早期混凝土发挥着综合而又全面的作用,从而避免收缩裂缝的形成。
2.5混凝土裂缝的应对方法
结构补强。施工裂缝往往严重干扰着混凝土的结构稳定,此时便需要施工人员对其进行有目的的结构补强,相关的补强方法非常多,以下是最为常见的三种:预应力加固法,通过增加支点、增大桥梁截面面积来稳定桥梁结构;‚喷射混凝土法,对施工裂缝喷射混凝土以增强其强度,达到补强效果;ƒ利用钢板等器具部件进行加固,稳定混凝土构件。(2)表面修补。这种方法通常用于桥梁表面的浅层裂缝修补,是一种最常用且最简单的应对方法,只要不对桥梁的整体承载力造成影响,即使是深层裂缝,这种方法也可以适用。相关的操作步骤为:观察找寻裂缝,并用水泥浆、环氧胶泥等材料涂抹其表面,接下来用油漆、沥青等材料再次涂刷,以增强其防腐性能,最后用玻璃纤维覆盖或粘贴裂缝,避免其再次开裂。(3)置换混凝土。当混凝土裂缝较为严重时,可在裂缝处浇灌新的混凝土以消除裂缝。(4)化学防护。最为有效的化学防护法主要有氯盐提取法、阴极防护法以及碱性复原法,其原理是依据电化学的理论,钝化钢材或使环境因素发生改变,以增强其防腐性能。(5)填充封堵法。该方法的具体操作步骤为在混凝土裂缝中灌入树脂等胶结物以及水泥浆,以达到加固效果。此外,顺着裂缝方向挖凿槽位,并在槽位中灌入丁基橡胶等材料,利用其防水性能来进行加固。
3.结语
综上所述,随着我国现代化建设脚步的进一步加快,桥梁运输在我国国民经济中发挥
的作用日渐突出,成为连接区域经济和物质交流的重要交通节点。随着大量桥梁工程的增多,一些问题也暴露出来。众多问题中,桥梁施工中裂缝的情况特别严重。数据管理在桥梁工程质量管理中地位突出,在桥梁设计、施工和竣工阶段,数据管理的作用都不容忽视。而提高工程质量的有效途径则是防治混凝土裂缝。因此,有必要深入分析裂缝形成原因,并针对性地采取合理方法进行防治,以减少裂缝产生,确保道路桥梁工程稳定进行。桥梁运输在我国现代化建设进程中发挥着重要作用,推动着国民经济的发展,并逐渐成为了物质交流和区域经济的重要连接点。在这一环境下,桥梁工程大量增多,随之也暴露出很多问题。在这些问题中,桥梁裂缝的严重性已不容忽视,工程质量、施工速度、使用安全以及社会的经济效益都受到了它的负面影响。
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作者简介:陶安昊 性别:男 民族:汉 籍贯:重庆市綦江区 职称:无 学位:本科在读
论文作者:陶安昊
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 混凝土论文; 荷载论文; 温度论文; 过程中论文; 原因论文; 《基层建设》2017年第16期论文;