摘要:道桥铺设与其他工程建设相比,其施工技术比较简单,但是责任却相对重大。道桥投入使用后直接影响人们出行的安全,需要保证质量。道桥使用中的常见问题是道路裂缝,开裂程度直接影响其使用寿命,所以要重视对它的防治。通过对桥梁施工裂缝产生原因进行分析,归纳总结出几种道路桥梁裂缝的防治措施,为日后相关工作提供借鉴。
关键词:道路桥梁;裂缝;施工
梁施工过程中,经常出现裂缝,既影响“美观”又对“安全”造成隐患。在施工过程中,道路桥梁裂缝产生的原因不同。通过一些控制手段,可以最大限度地减少裂缝的发生以及其对桥梁的损害。针对这种情况,需要对道路桥梁的施工裂缝进行分析,并提出具体的应对措施,希望对提升桥梁施工质量起到一定的帮助。
1 道路桥梁施工裂缝类型
钢筋混凝土大量用于道路桥梁的建设中。由不同原因引起的道路桥梁施工裂缝大体分为两种类型。结构裂缝和非结构性裂缝。
1.1 结构性裂缝
由于桥梁的承载能力主要由桥梁的强度、刚度和稳定性等因素控制。该裂缝的主要原因是外部施加在桥梁上的载荷太大,或者桥梁结构承受的承载能力过低造成的。
1.2 非结构性裂缝
该裂缝产生的原因不是因为道路桥梁的承载能力低,而是由于外部因素造成的。如,温度变化、混凝土收缩、碱骨料反应以及钢筋锈蚀等。随着时间的推移,也会影响桥梁的承载能力。
1.3路基的破坏所引起的裂缝
道路的铺设好坏离不开地基的质量,高质量的道路一定也会有一个坚固的基础。道路桥梁投入使用后,要受到一定程度的压迫,道路的压力主要是由地基承受,所以当地基材料质量不高,或是工艺不好时其强度就会下降,从而直接导致路面的坍塌,这种原因主要跟工程建设材料及技术有关。
1.4温度裂缝
公路桥梁施工过程中,经常会由于自然环境温度的变化导致混凝土出现裂缝。混凝土作为重要的建材,也具有热胀冷缩的特点,桥梁与公路施工中的环境变化多样,如果施工周期较长,那么季节变化也会带来巨大的温差,混凝土内外的温度变化幅度较大,导致混凝土结构变形。公路与桥梁的结构发生变化,混凝土建筑主体内部就会随之产生压力,由于自身的抗拉强度是有限的,如果超过了混凝土自身的拉伸极限,那么就会产生裂缝。由于温度因素导致的裂缝,通常称之为“温度裂缝”。
1.5荷载引起的裂缝
在桥梁施工过程中,如果不加限制的堆放施工设备和材料,忽视了预制结构的施工流程,在预制结构的运输、吊装、安装过程中不参照施工工艺,就会造成工程的实际荷载超过了理论计算的荷载值,对桥梁造成额外的重力压力,增加了产生裂缝的概率。此外,部分施工单位不按照原有的施工图纸施工,不经过严格理论计算和试验,就擅自更改结构的设计,对于结构的疲劳强度检验工作不到位,造成桥梁的直接载荷力增大也是导致裂缝产生的原因。
1.6 直接应力裂缝
直接应力裂缝是指在荷载作用下产生的直接应力而造 成的裂缝。产生这种裂缝的原因是:设计不合理,计算模型不准确;结构刚度不够或者设计断面;预制构件运输或安装不规范;内力和配筋计算不准确;施工者不理解设计者的意图,随意改变结构受力模式。
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2 道路桥梁施工裂缝的危害
首先,裂缝将改变道路桥梁的基本结构,导致内部结构在空气传递时暴露于钢的氧化问题;其次,裂缝不利于日后桥梁的养护,危害到了桥梁的整体结构,对安全性和稳定性造成不利影响;最后,裂缝严重影响了道路桥梁的美观性。
3 道路桥梁施工裂缝的成因
3.1 设计纰漏
一是,在设计阶段,设计人员没有经过细致全面地研究,计算分析的数据存在偏差,导致道路桥梁结构设计缺乏合理性,在施工中出现结构受力不均衡的情况,很容易就会造成结构损坏,引发开裂现象;二是,在进行具体设计的过程中,设计人员没有到施工现场进行有效勘察,仅仅依靠理论数据进行计算分析,设计方案的适用性稍微不足以实现最佳设计目标,并且还可能导致诸如裂缝等问题。
3.2 混凝土收缩
道路桥梁混凝土结构在浇筑的过程中,体积会随着固化程度的不断提升而缩小,混凝土表面受到一定的收缩和压力,产生一些细小的裂缝。混凝土结构的收缩也与配筋密度有关,配筋密度越大,结构稳定性越强,极大程度的降低了裂缝等病害发生的风险性。
3.3 施工荷载
(1)道路桥梁结构强度、稳定系数以及承载力与实际施工需求存在较大出入;
(2)重复施工的震动和疲劳现象,一定程度上的削弱了路桥梁实际负荷力;
(3)大型施工车辆的通行没有限制,因此道路桥梁结构受到强烈挤压。
3.4 地基沉降
工程中若地基因外界因素出现沉降不均等问题,也会导致道路桥梁结构发生纵向或横向的位移,由此产生的拉应力在道路桥梁的混凝土结构中形成裂缝。
4 道路桥梁施工裂缝的防治措施
在建立路桥施工系统的过程中,有必要针对实际问题建立和完善有效的监控措施。保持施工的整体质量,特别是整合具体问题,制定更有效的工程质量验收计划,发现问题及时处理。
4.1 加强设计,优化结构
有效避免路桥施工过程中出现裂缝,不仅贯穿整个施工过程,同时要设计阶段也应有所应对和注意。事实上,许多道路桥梁在施工过程中产生的裂缝往往经过“追根溯源”后会发现问题出现在设计阶段,因此对道路桥梁的设计阶段进行优化,也是有效避免工程施工过程中出现裂缝的重要措施之一。在设计过程中,设计者应对结构进行合理设计,尤其对薄弱部分进行重点考虑。对那些体积较大、跨度较长的构建,要科学合理地计算出其荷载量、温度变化值、应力大小等等,这对于有效提升构件的抗裂性能。
4.2 选用优质的材料
在道路桥梁的施工中,尽可能选择水化热较低的水泥,可以有效避免由水化热引起的混凝土收缩裂缝的产生。在混凝土中掺入适量的粉煤灰,不仅可以减少水泥用量,还可以减缓水化热的释放速度,从而减少混凝土结构内外温差,有效防止裂缝的发生。选择合理的减水剂可以减少拌和用水,对混凝土放热峰值出现时间进行延缓,降低混凝土裂缝出现频率。
4.3 规范施工,严格监管
在建设项目开始之前,大量的计算和数据处理用于分析施工过程中的相关参数。施工过程不能随意改变,避免无谓的重复施工。在施工过程中,应减少设备数量和建筑材料数量,以确保施工路面在施工路面稳定前不受外部重载荷的影响。监理部门应对整个施工过程进行严格的监管,确保实际施工与设计保持一致性和同步性,发现问题要及时处理,不能有任何含糊。
5 总结
路桥的设计和施工在满足“安全”、“经济”、“适用”的前提下还需具有“美观”、“耐久性”的特点。裂缝是影响“美观”的重要因素之一,也是施工过程控制的难点,只有合理的设计和科学的施工才能尽可能的避免裂缝的出现。为此,要求相关部门重视裂缝对道路桥梁的影响,提升设计理念,科学施工,确保道路桥梁的安全性、可靠性和耐久性,推动交通建设事业的健康稳步发展。
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论文作者:周贵寿,
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/2
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 道路论文; 结构论文; 混凝土论文; 过程中论文; 荷载论文; 《建筑实践》2019年第9期论文;