道路桥梁施工的裂缝成因和预防对策探究论文_方国愚

道路桥梁施工的裂缝成因和预防对策探究论文_方国愚

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摘要:近些年来,道路桥梁工程中裂缝病害发生的事件屡见不鲜,对大众的出行安全及地区间的和谐发展造成了严重的不利影响。因此为从根本上降低裂缝发生的风险性,施工单位就应对现已发生的裂缝成因进行细致的分析,制定出具有针对性的解决方案,切实保证道路桥梁施工期间的高质高效性。

关键词:道路桥梁;施工;裂缝问题;主要原因;预防对策

引言

在道路桥梁使用的过程中,如果因为自然因素或者是人为因素而造成裂缝,不仅会降低行车的舒适度,造成严重的交通事故,也会极大的缩短道路桥梁的使用寿命,给社会经济发展造成严重损失,为此关于道路桥梁施工裂缝技术研究也在不断增多,只有通过对道路桥梁施工裂缝产生的原因进行分析,才能够对症下药,尽量减少裂缝产生的几率。

1简要论述道路桥梁裂缝

现阶段,大多数路桥工程都是由混凝土结构组成,尽管混凝土材料的合理运用能够提高整体工程的安全稳定性,但也存在诸多缺陷,其中,较为典型的就是混凝土结构裂缝问题。在工程施工建设过程中,造成混凝土结构裂缝的诱导因素是较为多样的,如温度控制不到位导致的裂缝、材料质量不达标导致的裂缝、施工工艺不合理导致的裂缝等。裂缝问题不仅会影响工程项目的美观性,还会降低结构的稳固性,增加发生交通安全事故的概率,制约城市经济发展。

2道路桥梁施工产生裂缝的主要原因

2.1载荷引起的裂缝

载荷裂缝就是指在常规载荷以及侧应力的作用下,使得混凝土道路桥梁产生的裂缝。在外载荷的作用下,道路桥梁表面会出现直接应力裂缝,主要原因是设计模型不够完善,导致道路桥梁的整体结构受力与实际情况不一致,导致道路桥梁整体结构的安全系数不符合标准,也没有充足的结构刚度。此外在构造过程中,少算、漏算载荷造成断面设计不到位。如果配筋以及内力设计失误也会导致钢筋使用量减少,引起质量隐患。在结构设计时也没有进行实地考察,对设计图纸的具体内容也没有进行明确处理,施工过程中没有严格的对机具、材料等进行管控,随意对预制构件翻身、起吊、运输,也没有严格按照相应的施工顺序进行施工,造成结构受力模型发生了严重的变化。在外载荷设计的过程中,计算与结构物的工作状态存在明显的差别,很容易导致桥梁部分产生次应力,引起混凝土开裂的情况。例如应该设计成X型的钢筋,必须要有两铰拱桥的拱脚,并且应该采用断面尺寸削减的方法,但是在实际设计的过程中会出现弯曲的情况,造成混凝土裂缝,引起钢筋锈蚀。此外在道路桥梁结构设计的过程中,常规预算很难准确的判断结构模型的受力变化,往往按照设计师的个人经验来布置受力,这样也会导致设置不理想,在受力构件被挖空之后,形成巨大的集中应力。

2.2温度变化而造成混凝土裂缝

混凝土自身具有热胀冷缩的特点,很容易受到外部环境的温度变化而导致内部结构变化,在混凝土热胀冷缩的过程中,如果变形受阻,则结构内部会产生应力,当应力大于混凝土的抗拉强度时,道路桥梁就会产生温度裂缝,尤其是大跨径的钢筋混凝土桥梁中,很有可能造成温度应力超出载荷应力的情况。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆产生温度变化的原因有很多,首先,我国大多数地区四季分明,一年之内的温差会不断发生变化,这样的缓慢变化也会造成道路桥梁出现纵向位移的情况,甚至造成混凝土变形随着道路桥梁使用的时间越长,受到温度的变化也就越明显,久而久之导致道路桥梁工程的使用寿命下降。其次,大多数的道路桥梁直接暴露在阳光下,混凝土吸收了大量的热量会晒化,造成路面分布不规律的情况产生了裂缝,在大风、暴雪等恶劣天气下,道路桥梁混凝土结构的表面温度会急剧下降,这样突然的温度变化也会造成整个结构的温度分布不均匀,从而引发应力变化,造成裂缝。

2.3收缩裂缝

在道路桥梁建设的过程中,混凝土自身的收缩变化,会导致裂缝问题,一方面塑性收缩的影响,在浇筑施工完成之后的4~5h之内,水泥会发生非常剧烈的水化反应,也会急剧蒸发水分,混凝土的失水量过多也会造成混凝土收缩出现塑性收缩,如果骨料在下沉的过程中遇到了钢筋导致结构内部产生裂缝,这种收缩属于干缩。当混凝土硬化完成之后,内部的湿度会不断的蒸发而逐渐下降,导致混凝土的自身体积缩小,当混凝土表面水分蒸发要高于内部水分时,会产生表面收缩过大而内部收缩小的问题,这时的表面收缩变形,会被内部混凝土所约束,表面混凝土就会受到拉力,承受的拉力会大于抗拉强度而形成收缩裂缝。

2.4钢筋锈蚀裂缝

混凝土的质量不符合设计要求,或者保护层的厚度不足时,空气中的二氧化碳就会进入到混凝土的内部,破坏钢筋周围的混凝土碱度,空气中的氯化物进入到混凝土内部,也会增加钢筋附近的氯离子,造成钢筋表面的氧化膜受损,导致铁离子与氧气和水分发生化学反应,产生钢筋锈蚀。这些锈蚀层随着时间的不断积累,也会造成钢筋的体积膨胀,出现开裂玻璃的问题。

3道路桥梁施工裂缝预防措施

3.1严把施工期间温度因素

在对因温度因素导致道路桥梁裂缝问题进行预防的过程中,主要就是防止及降低混凝土结构的热症冷缩应力。在实际施工期间,相关工作人员可从以下几个方面入手:①在配制混凝土时,可在骨料中加入一定的水分进行降温,特别气温较高的夏季,更要将温度控制在一定的合理范围之内;②在选择混凝土原材料时,应选择干缩程度较低的混凝土,从根本上保证混凝土的强度;③及时处理道路桥梁施工过程中的塑性沉降问题;④结合实际施工温度,对混凝土结构中的含水量进行及时的调整;⑤通过对混凝土浇筑时间、速度等系数进行有效控制,从根本上降低温度裂缝问题的发生。

3.2强化设计阶段监管力度

为从根本上提升道路桥梁工程质量,降低裂缝等病害的发生几率,相关管理部门也应注重施工图纸的审核工作,特别是保障容易出现裂缝问题的重点施工环节内各项参数数据的准确性及全面性。同时,在道路桥梁的实际施工期间,也应加强与设计部门的沟通及交流,针对图纸中较为模糊性的问题与相关人员进行研讨,以此充分发挥出设计阶段的正确指导作用。

3.3做好收缩裂缝的防治

针对收缩裂缝的预防,相关工作人员应做好以下工作:①严格控制混凝土结构水灰比,选择水化热程度相对较低的水泥类型;②通过对混凝土结构中骨料含泥量的控制,降低混凝土结构中的孔隙率;③在道路桥梁混凝土结构浇筑之前,做好基层及模板的润湿及收面工作;④做好混凝土初凝后及终凝前的二次抹压工作,从根本上提升混凝土结构中的密实度及抗拉力,从而降低收缩量;⑤在道路桥梁混凝土浇筑后,对该结构进行及时的养护作业,保证混凝土表面始终处于湿润的程度;⑥对已经发现的细微裂缝进行及时的处理。

3.4合理设计工程负荷承载力

在道路桥梁工程施工前期,相关工作人员应结合工程实际需求,对工程整体施工流程及施工进度进行统筹的规划,并对道路桥梁结构中的配筋量进行合理的设计。结合道路桥梁总体负荷情况,从而保证道路桥梁结构负荷性能能够满足投入使用阶段的实际荷载重力。

结语

通过本文对道路桥梁施工过程中裂缝产生的原因进行分析,提出了相对应的解决策略,避免混凝土出现裂缝的问题,提高道路桥梁的使用寿命,也能够保证道路桥梁项目建设的整体经济效益。

参考文献:

[1]付同华,张传美.市政桥梁施工质量常见问题与预防处理措施探析[J].价值工程,2018,37(34):217-218.

[2]陆硕俊.路桥施工中裂缝防治技术措施浅谈[J].低碳世界,2018(11):233-234.

论文作者:方国愚

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期

论文发表时间:2019/5/27

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