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摘要:公路桥梁工程是土木工程的重要组成部分,公路桥梁施工质量的优劣直接关系到其运行的可靠性和安全性。公路桥梁施工过程中以钢筋混凝土为主要材料,虽然采用钢筋混凝土材料修建的公路桥梁有着坚固、美观的特点,但在施工过程中受到内外因素的作用,容易导致物理结构变化的产生出现裂缝,从而影响公路桥梁的质量,降低桥梁结构刚度和强度,严重时会导致工程事故的发生。基于此,本文探讨了公路桥梁施工中的裂缝原因及控制措施。
关键词:公路桥梁施工;混凝土;裂缝;措施
1公路桥梁施工中裂缝的危害
1.1渗漏危害
公路桥梁出现裂缝会导致渗漏出现,水流沿着裂缝渗入到桥梁内部,桥梁混凝土结构件会产生水解,承重力大大下降。且在低温条件下水流冻胀,裂缝会进一步扩展加深,如不及时治理会严重影响桥梁主体结构性能,埋下安全隐患。此外,在公路桥梁施工的过程中,水分填充裂缝会增加重力和压力,超过桥梁结构承载力后会进一步扩大裂缝,形成恶性循环。
1.2碳化危害
公路桥梁施工中出现的裂缝会加剧桥梁混凝土结构的碳化,混凝土材料与水分、空气中二氧化碳产生的碳化作用会生产碳酸钙,从而降低桥梁混凝土结构的承重力,不利于桥梁安全性能的提升。
1.3腐蚀危害
公路桥梁施工过程中,一旦出现裂缝,水分、空气各种杂质会沿着裂缝进入到桥梁结构内部,相关化学作用会破坏钢筋及金属构件表面钝化膜,导致出现锈蚀危害,钢筋和金属构件锈蚀后,体积增大,降低了桥梁结构的稳定性,同时会进一步扩大裂缝。
2公路桥梁施工过程中裂缝产生的原因分析
2.1荷载造成的裂缝
首先,在公路桥梁设计过程中,存在预算不完全的情况,荷载预算不足,施工人员施工过程中盲目的将大型施工机械和大量施工材料堆积在桥梁结构物上,荷载超标,桥梁结构不堪重负,导致直接应力裂缝的产生;第二,是在施工设计阶段预算不全面,没有考虑到公路桥梁施工过程中开洞、凿槽等导致荷载因素的变化,从而导致次应力裂缝的产生。
2.2温度裂缝
现阶段公路桥梁所使用的材料为钢筋混凝土材料,而混凝土在构建的过程中,会因为温度的变化而热胀冷缩,引起变形,进而在公路桥梁的结构内部产生一定的拉力。当公路桥梁中的拉力值超过了公路桥梁混凝土本身所产生的抗拉强度时,就会导致公路桥梁产生裂缝。导致温度产生变化的原因主要包括以下两个方面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(1)水热化。在进行公路桥梁的施工时,混凝土浇筑厚度超过了2.0m时,因为混凝土中水泥在浇筑的过程中会进行水化放热,其内部温度就会升高,而外部温度远远低于内部,这就造成了内外温度差,从而导致公路桥梁的表面出现裂缝。(2)蒸汽养护。一般该种养护方式适用于公路桥梁冬季养护。在进行蒸汽养护时,由于混凝土在蒸汽养护时温度非常高,而一旦蒸汽养护停止了一段时间,冬天寒冷的空气就会导致混凝土温度骤然下降,从而容易造成裂缝。
2.3施工工艺质量引起的裂缝
在具体的施工过程中对于施工工艺的把握不明确,或者是施工工艺选择出错也是会影响到裂缝的出现,比如对于当前比较常用的大体积混凝土施工技术而言,其在施工中需要把握的一些要点问题没有严格进行管理就很可能导致裂缝问题的产生,尤其是对于施工中的一些温度、搅拌速度以及振捣时间等问题把握不明确就极有可能会导致裂缝的产生。
3公路桥梁施工裂缝控制措施
3.1合理设计荷载和公路桥梁布局
在施工设计阶段,设计人员做好荷载分析工作,对桥梁运营进行调研,保证施工过程中桥梁承载力大于实际荷载,避免施工或后期维护过程中出现裂缝问题。此外,设计人员应当对公路桥梁施工进行整体规划,合理进行钢筋布局,这对于防止裂缝产生也有着重要作用。
3.2加强对原材料选择的控制
首先,是对水泥的选用,应当以国家相关标准为基础选用质量合格的水泥,为了保证水泥的使用效果,尽可能选择和易性好、收缩性小的水泥,以此来提升混凝土的耐用性与持久性,保证公路桥梁结构的坚固性,预防裂缝出现。第二,选用的细骨料最好用质地坚硬的河沙,其孔隙率较小、总表面积小,能够降低用水量和水泥用量,有效降低裂缝出现概率。此外,应当尽可能控制河沙的含泥量,含泥量过大则收缩变形越大,产生的裂缝就越严重,因此应当尽可能选择干净的中粗砂。第三,是粗骨料的选择,粗骨料应当尽可能选用粒径较大、质地坚硬的碎石,以此来保证最终成型混凝土构件的质量。
3.3做好施工工艺控制
第一,监测混凝土温度。在混凝土内部外部设置温度测点役置保温材料温度测点及养护水温度测点规场温度监测数据由数据采集仪自动采集并进行整理分析。每一测点的温度值、各测位中心测点与表层测点的温差值,作为研究调整控温措施的依据肪止混凝土出现温度裂缝。为反映温控效果,可在少数混凝土层中埋设应变计进行温度应力检测,应沿水平方向布置脸测水平方向应力分量。第二,确保施工质量。采用延缓温差梯度和降温梯度的措施在浇筑前经详细计算安排,分块、分层浇筑次序、流向、浇筑厚度、宽度、长度、前后浇筑的搭接时间,控制混凝土温度并加强振捣,控制振捣时间、移动距离和插入深度,保证振捣密实,严防漏振和过振,确保混凝土均匀密实;烧筑后对大体积混凝土表面较厚的水泥浆进行必要的处理,一般浇筑后3—4h内初步用木长刮尺刮平,初凝前用铁滚筒碾压2遍,再用木抹子搓平压实,以控制表面龟裂。
3.4及时进行裂缝的修补
在路桥施工过程中,一旦出现裂缝,应当采取有效处理及控制措施,防止裂缝进一步扩大。(1)表面处理法:表面处理法主要分为表面贴补和表面涂抹,表面贴补法主要用在路桥裂缝后出现大面积漏水的情况,但是却不能确定漏水的具体位置。表面涂抹在不漏水以及不伸缩的裂缝中应用比较多;(2)结构补强法:结构补强法主要是针对荷载裂缝的,尤其是对那些长时间不能得到处理而使得混凝土结构的耐久性降低的裂缝具有的适用性,常见的有预应力法、锚固补强以及结构补强,处理后可采用压水测试和压气测试方式来检测处理效果。(3)内部灌浆修补:这种裂缝修补方法在路桥施工裂缝处理中较为常见,效果明显、适应性较强,大小裂缝都可以采用此方法。需要注意的是,为了保证修补效果,可以一边灌浆修补一边进行嵌缝处理和修堵处理,如果发现桥面有裂缝出现,首先进行注浆,注浆修补裂缝之后,用突破的方式封闭裂缝口,避免裂缝再次出现,保证控制效果。
3.5加强后期的养护工作
在进行后期养护的过程中,要进行严格的控制与管理,使养护操作的实效性得以保证,并且在养护期间,需要严格地控制温度与湿度,以此防止外界环境中温度与湿度的变化而产生裂缝问题,同时,对于公路桥梁施工的最后一道工序也需要进行高度的重视,例如,当外界温度较高时,为了避免公路桥梁受到影响,应该采取必要的洒水降温措施,从而有效地避免裂缝问题的发生。
4结语
总而言之,公路桥梁的施工建设具有一定的复杂性,施工过程中,任何一个环节上的疏漏都会引起裂缝问题的出现。因此,在公路桥梁施工的过程中,应该与裂缝问题出现的原因相结合,采取针对性的预防措施,并对后期的养护工作进行加强,在实际施工的过程中,应该严格地按照施工要求进行施工,从而降低裂缝问题出现的可能性,使公路桥梁安全性得以保证,延长公路桥梁的使用寿命。
参考文献
[1]试析公路桥梁施工中的裂缝成因以及存在的问题[J].隆腾.江西建材.2016(10).
[2]公路桥梁施工裂缝原因分析[J].柳奋毅.山西建筑.2015(28).
论文作者:李守红,王升娟,李海洲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/16
标签:裂缝论文; 桥梁论文; 公路论文; 混凝土论文; 温度论文; 过程中论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;