广西龙靖高速公路有限公司
摘要:桥梁工程混凝土结构出现裂缝情况较为普遍,影响到桥梁结构使用安全及耐久性。为确保桥梁工程质量,增强结构耐久性,施工中应该加强各项技术管理措施,加强对混凝土裂缝控制。本文分析桥梁工程裂缝的成因并提出在施工管理中一些控制对策,可为类似工作提供启示与借鉴。
关键词:桥梁工程;耐久性;裂缝
0引言
随着社会经济的不断发展,桥梁建设工程不断增多,但桥梁是否拥有较长的使用寿命和耐久性,是目前桥梁工程施工管理的重要问题。然而,由于各种因素的影响,桥梁在建设和使用过程中难免会产生裂缝,如何在建造时消除或减少这些裂缝的形成,是现如今桥梁工程施工中需要进行解决的重要问题之一,只有有效降低裂缝的形成概率,才能保证桥梁工程维持相对较长的使用寿命,保障结构使用安全。
1 混凝土裂缝对桥梁结构耐久性的影响
桥梁混凝土结构中裂缝现象是很普遍的。尽管多数裂缝宽度在0.2mm以下,不会影响结构安全以及使用功能,但对桥梁结构的重要性和耐久性而言还是有很大的影响的。不管何种原因产生的裂缝,都应引起工程建设人员的重视,把裂缝作为主要病害之一进行综合防治,减少和避免裂缝现象的出现。
桥梁结构中存在裂缝的主要危害是混凝土裂缝对结构耐久性产生影响,因为裂缝增大了混凝土的渗透性,使空气中的有害气体或物质容易渗入混凝土内,致使钢筋钝化膜较早破坏,钢筋产生锈蚀。裂缝越宽,混凝土中的钢筋锈蚀发生越早,锈蚀越严重。裂缝的间距和发展高度对结构的抗力会产生一定的影响,从而影响结构的使用寿命。
2 桥梁结构裂缝产生的原因
根据广西靖西到那坡高速公路桥梁施工经验,桥梁混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。桥梁混凝土结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:
(1)由混凝土本身性质引起的裂缝
目前桥梁工程通常对混凝土强度要求较高,混凝土中水泥用量大,坍落度大,出现收缩裂缝的概率增加。在混凝土板上,终凝前期常表现为不规则的干缩裂缝。当混凝土强度有所发展后,收缩裂缝变得有一定的规律,通常是平行板的短边,形成横向凝缩裂缝。在柱、梁、板同时浇筑的工程中,柱梁节点或梁板腋下易出现裂缝,当坍落度过大或模板较粗糙时,这些部位在模板的“模箍”作用下,有时也会出现水平裂缝。
(2)结构设计因素
结构计算或漏算;桥台等大体积混凝土不设置抗裂钢筋网片;结构受力计算与实际受力不符;内力与配筋计算错误;结构的安全系数不够;设计与施工脱节,不考虑施工的可能性造成施工困难;设计断面不足;结构刚度不足等。
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(3)施工过程因素
主要有施工原材料不符合要求,杂质过多;施工时模板支撑体系不当;大体积混凝土浇筑时散热处理不到位、养护不及时、钢筋防护不当造成锈蚀严重、混凝土保护层合格率较低等因素。
(4)温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化时,混凝土将发生变形,若变形受到约束,则在结构内部产生内力,当应力超过混凝土抗拉强度时,就会产生温度裂缝,在大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超过活载应力。温度裂缝区别于其它裂缝的主要特征是其裂缝随温度的变化而扩张或合拢。引起温度裂缝的主要因素是温度差和养护。
(5)钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,二氧化碳侵蚀、碳化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氧化物介入,导致钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长2一4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂,剥离,沿钢筋纵向产生裂缝。由于锈蚀作用,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋的锈蚀,导致结构严重退化。
混凝土结构的任何损伤与破坏一般首先表现在混凝土出现裂缝,由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,所以裂缝一般先从受拉区开始。裂缝的扩展导致结构的抗力衰退,并进一步加剧了钢筋的腐蚀。
3 施工中消除或减少混凝土裂缝的一些管理措施
在广西靖西至那坡高速公路建设过程中,为有效控制与减少混凝土裂缝的发生,在桥梁施工管理中主要采取如下措施:
(1)加强对原材料的保护
在桥梁施工过程中,项目公司要求施工从业单位加强对原材料的保护,实施成品及半成品验收标识,尤其是钢筋、钢绞线、锚具等,必须按照规定进行垫高覆盖防护,外露出结构的必须采取措施进行防锈,以确保原材的力学性能。
(2)加强工前检查,确保一次性抽检合格率
在桥梁施工中,加强工前检查,确保工前各项检测指标的合格率对减少桥梁结构裂缝,保障结构物耐久性尤为重要。靖那路项目公司会同总监办强化工前检测,建立健全各类检查记录台账,对大梁钢筋绑扎、钢筋间距与保护层、钢筋连接、钢筋笼几何尺寸等的抽检合格率不满足要求的坚决不进入下道工序。
(3)全面推行施工过程控制智能化
靖那路桥梁施工中,项目公司全面推行施工过程控制智能化,在预制场全面采用预应力智能张拉、智能循环压浆、智能自动喷淋养生系统、钢筋加工场智能自动加工设备,这些智能化设备的应用有效避免了人工生产过程中质量控制难点,对减少桥梁裂缝,增强结构物耐久性起到重要作用.
(4)深入开展混凝土外观质量通病治理活动
靖那路桥梁混凝土工程量大,由于种种因素,混凝土外观偶然会出现水纹、色差、细微裂缝、空洞等通病。而且混凝土外观质量通病影响因素多,治理控制难度较大。混凝土外观质量通病造成结构物表面裂缝发展加剧,进而加快内部钢筋锈蚀,严重影响桥梁结构耐久性。靖那路桥梁施工中为减少混凝土质量通病的发生,主要采取以下方面措施:1、精确计量,严格按照施工配合比组织施工;2、严格落实模板准入制,加强检查验收;3、认真分层振捣密实,严防漏振;4、采用自动喷淋与人工喷淋结合的方法,确保混凝土表面及边角部位有效养护;5、严控钢筋保护层,防止漏筋与表面钢筋印痕;6、确保模板接缝严密,各种缝隙都进行有效封堵,保证表面清洁。
4 结语
靖那路桥梁工程建设中,为减少桥梁结构混凝土裂缝产生,保证结构物耐久安全,在施工管理中严格落实了各项质量保障措施。此外,施工、监理单位还要增强结构耐久性保障意识,不仅要分析混凝土裂缝的成因,更要采取有效的措施对出现的裂缝及时处理,从而提高桥梁工程整体施工质量。
参考文献
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论文作者:张翼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 结构论文; 耐久性论文; 锈蚀论文; 《建筑学研究前沿》2017年第32期论文;