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摘要:在公路桥梁工程施工建设过程中,能够导致建筑主体裂缝的情况原因有多种。公路桥梁作为公路的咽喉,交通的主要节点,是实现公路的延伸,缓解交通紧张功能性的工程,可以看出公路桥梁在整个建设工程过程中占据着非常重要的地位。特别是近些年来,伴随着经济快速的发展,公路桥梁施工进程也在不断加快并取得了一定成绩。与此同时,随着公路桥梁的运行与负荷能力的不断增大,公路桥梁施工裂缝问题也在不断出现并且增多,因此严重影响着公路桥梁的稳定性和人民的生命财产安全,因此成为了公路桥梁建筑行业最为棘手的问题之一。本文详细阐述了产生公路桥梁施工裂缝的诸多原因研究立足于当前公路桥梁施工中混凝土裂缝危害,分析了导致公路桥梁施工裂缝产生的多元诱因,系统探讨了各类裂缝预防处理的对策与建议。通过研究更好地促进我国公路桥梁事业的发发展。
关键词:公路桥梁施工;施工裂缝;产生原因;处理方法
前言:公路桥梁是重要的公共基本设施,为不同地区提供的交流与沟通更加便捷,为社会的发展做出了巨大的贡献。公路桥梁的主要建筑施工材料是混凝土,由于混凝抗压能力比较强、性价也比较高、后期维护成本比较低,在建筑施工建设中被应用也非常广泛。但是由于混凝土建筑不断出现裂缝现象,因此不仅影响了美观,而且危及并影响了工程质量,降低了公路桥梁的使用效益,严重者直接损害了人民群众生命财产安全。因此分析公路桥梁施工中裂缝的原因,并提出相应的防范解决对策具有现实意义。
一、公路桥梁建筑施工中的混凝土裂缝原因概述
1.1温度的多变化
温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质,当外部环境或者结构内部温度发生变化了.混凝土将会发生变形,一旦变形受到阻碍,将会在结构内部产生相应的拉应力.当拉应力超过了混凝土抗拉强度的时候,将会因温度变化产生裂缝。例如在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到或者甚至超出活载应力。
1.2施工过程中的不规范导致的裂缝产生
公路桥梁建筑施工中裂缝的防治工作需要从施工过程中就开始,但我国目前的路桥施工就存在一定的问题,施工流程的不规范、设备的运用不合理等都影响着路桥施工的路面质量,在施工过程中,部分施工人员并没有形成一定的安全意识,并且对桥面和路面的承载能力考虑的不到位,设备及材料的放置点大部分都设置在路面或者桥面上,这样就会造成对路面桥面的压力较大,同时大型运输车辆的使用、施工进度无序化等等都是在施工中常见的问题,这些情况直接将会导致工程表面因承压过大而出现裂缝。
1.3钢筋受到腐蚀将会导致内部结构的改变从而产生裂缝
一般在施工过程中在钢筋表面都会覆盖上一层水泥这层水泥的作用之一就是保护钢筋不被腐蚀。但如果钢筋抗腐蚀性没有加强的话可能就会受到二氧化碳的侵蚀,这样就会影响到混凝土的质量并降低钢筋混凝土的碱度。钢筋表面如果有一层氧化层被破坏,钢筋中的铁离子就会和空气中的养分及水发生化学反应,改变钢筋的分子的组成也就是造成钢筋生锈。这种因素会异致路桥在工作的过程中产生裂缝。
1.4荷载因素也是造成公路桥梁产生裂缝原因之一
公路桥梁的基本功能就是承载交通工具的行驶,也就会承载不同形式的压力,其中包括机动车的动力荷载、配套设施的静态荷载等等。如果承载的重量一旦超过了公路桥梁本身能够承受的压力,那么经过时间的积累,建筑主体便会出现裂缝。由于荷载因素导致裂缝的种类也是有差异的,其可以分为扭曲式裂缝、局部裂缝、重力型裂缝等等,这些不同荷载因素形式将导致的裂缝的基本特点也是有区别的。
二、公路桥梁的裂缝产生所带来的危害
在公路桥梁建筑施工中裂缝的产生早已成为施工企业不容小觑的重要部分。尤其是市场经济不断发展的今天,公路桥梁不仅缓解了运输压力,也是跨水系,跨地质的重要建筑形式。因此加强公路桥梁施工中裂缝的原因分析与解决对策尤为重要。据部分统计其危害表现如下:
2.1渗漏问题。公路桥梁裂缝引起的渗漏问题,会使外部水直接流进入桥梁内部,在冰点附近产生冻胀的效应,促使裂缝不断增大,影响桥梁使用性能和安全性能。同时,还会导致桥梁的混凝土部位产生水解问题,破坏了桥梁的混凝土结构。
2.2腐蚀问题。公路桥梁施工裂缝会降低公路桥梁混凝土内部钢筋的钝化层,使钢筋产生锈蚀及膨胀,不但造成了钢筋结构强度的下降,而且也会导致裂缝的进一步扩张,引发更大的危害。
2.3桥梁结构的变化。公路桥梁施工裂缝的产生将会影响公路桥梁结构的强度变化、刚性程度和可伸缩性能,将会使桥梁发生细微的变化,进而导致桥梁整体结构发生变化,引发交通安全事故。
三、公路桥梁建筑施工中裂缝的防治技术分析
3.1建筑材料是保证公路桥梁施工的质量保证
除了保证砂、石、水泥等建筑材料的质量,施工人员还可以采用膨胀混凝土。膨胀混凝土具备了补偿收缩的功能,膨胀混凝土在混凝土水化和硬化的时候都将会产生作用,可以防止混凝土结构因干燥收缩所产生的裂缝。建筑材料中掺和合成纤维。合成纤维混凝土价格相对便宜,并逐渐的在各种工程中使用。合成纤维混凝土作为公路桥梁这种大体积混凝土工程的施工建筑材料,可以广泛的应用到大面积混凝土结构中去,并且可以防止或尽可能的减少混凝土结构产生裂缝。它将全面提高了混凝土的性能,使混凝土对防止裂缝的综合影响得到了很大的提升。并且能够提高初期混凝土体积结构的稳定性,降低了早期混凝土的干燥收缩现象,这样裂缝较少,由此可见,公路桥梁的运用价值也提高了,并且安全性也比较稳定。
3.2温度因素导致公路桥梁裂缝的防治对策
在施工过程中,需要采取有效措施,在最大程度避免工程受到自然温度的影响。结合工程具体情况,可以从以下三个方面入手:
3.2.1在材料处理方面,可以使用水将碎石冷却,这样做不仅可以有效的降低混凝土的浇筑温度,也可以避免在低温的环境下由于冻胀而产生裂缝。
3.2.2通过降低浇筑水泥的厚度来对混凝土建筑主体进行散热作用,尤其是在温度较高的气候中,有效的散热可以缓解高温带来的膨胀,保证公路、桥梁结构的稳定性能。只有保证了施工工艺,才能将桥梁产生混凝土裂缝的几率控制到最小范围,公路桥梁结构钢筋保护层的厚度参考如表1所示:
表1 公路桥梁结构钢筋保护层的厚度参考值
3.2.3需要注意的是在公路桥梁施工过程中,需要谨慎控制混凝土的入模温度。由于公路桥梁工程的特殊性,需要的混凝土体积一般比较大,因此浇筑工作往往会在气温适宜的秋季进行,这样可以有效的避免温度过高或者过低带来的负面影响,防止裂缝的产生。如果受限于施工工期的话,必须要在冬季或者夏季进行浇筑,那么夏季就要避免阳光的暴晒,降低入模的温度,冬季则是要采取保暖的措施,必须控制好温度,最大程度避免温差过大。3.3荷载因素的控制技术,由于公路桥梁的特殊性质,荷载始终都是处于变化的状态,其防治就会有一定难度。在实践过程中,可以通过概率的统计法,分析静态荷载与动态荷载的不同概率,对数据进行详细的分析,构建出统计模型,计算出公路桥梁的荷载范围。在施工过程中,一定要避免机械设备的集中堆放,防止某个区域荷载超出所承受范围。
四、公路桥梁施工中裂缝产生后的修补方法
4.1表面的修补法
裂缝的修补方法通常所用的是表面修补,其做法就是在表面涂浆,混凝土裂缝的表面涂抹水泥浆,也有些桥梁工程中采用环氧胶泥进行表面涂抹,并为了满足防腐的需要,在裂缝涂浆之后,再采取刷漆措施。也有些表面修补完成后,往往由于应力的存在,会使得混凝土裂缝继续开裂,此时也可在裂缝的表面粘附玻璃纤维布,再次确保裂缝修补完整。
4.2灌浆法
当裂缝对于公路桥梁结构有严重影响的时候,或公路桥梁对防渗有着一定的要求时,表面修补已不能达到相关要求,这时必须采用灌浆法进行处理。所谓的灌浆法,其采用的是真空压力设备将浆质料压入所需的裂缝中,浆质料会随着时间的不断推移达到硬化,硬化后的浆质料和混凝土就会形成具有稳定结构的整体,避免了裂缝的存在,并具备了一定的密封性能。浆质材料一般有很多种,在工程中一般采用的是水泥浆或者环氧聚合物,如果裂缝比较严重的,可采用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯作为浆质料进行灌入。
4.3结构加固法
在公路桥梁施工中,对于公路桥梁混凝土裂缝,必须采取结构加固法来进行混凝土的加固。结构加固法一般分为增加混凝土结构的截面面积、预应力加固、支点加固以及混凝土补强加固等。
结束语:
总而言之,公路桥梁裂缝的危害非常的严重,影响建筑工程自身功能的实现,严重者将会危及生命财产安全。因此在施工过程中,施工人员和技术人员都要通力配合,从多角度综合防止裂缝的发生,包括温度变化、材料选择、荷载调整等等,通过有效的防控措施,预防与控制公路桥梁裂缝的产生,确保公路桥梁质量等都符合国家安全标准,提高其使用效率,需要对施工进行严格监督,降低各个环节会出现的误差,进而提高公路桥梁建筑工程的安全性。
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论文作者:何运乐
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/25
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 公路论文; 混凝土论文; 荷载论文; 钢筋论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;