摘要:道路桥梁工程是交通工程项目基础设施建设的重要组成部分,其质量如何是关系到民生大计的重要问题,随着人们对桥梁质量的要求越来越高,对道路桥梁工程的技术要求也越来越严格。增强道路桥梁结构工程施工技术水平能够促进桥梁施工项目的科学管控、质量保障、快速完工,但在实际建设过程中可能还存在着裂缝等结构性问题。因此,本文对道路桥梁结构工程施工进行裂缝成因分析与预防对策概括,希望对相关技术人员有所帮助。
关键词:道路桥梁;预防;裂缝;技术;对策;
导言
裂缝的产生对于道路桥梁的危害较大,不仅造成了美观上的缺陷,更能影响道路桥梁的整体性能,严重时引发安全及质量事故,需要我们对其成因做好科学分析。
1 道路桥梁裂缝类型
1.1 结构性裂缝
在进行道路桥梁工程的施工过程中,裂缝的出现是难以避免的,要想解决裂缝问题就必须了解裂缝的类型。钢筋混凝土材料是道路桥梁工程中的主体建筑材料,钢筋混凝土的强度直接决定着工程的整体质量。而结构性裂缝正式由于桥梁受到了较大的承载力从而超出了钢筋混凝土的承载范围,破坏了道路桥梁的主体结构,而这种最终会以桥梁出现裂缝的形式表现出来。
1.2 非结构性裂缝
笔者经过多年的工作实践,发现道路桥梁中除了结构性裂缝,还会出现非结构性裂缝。非结构性裂缝的形成主要是因为外部自然环境的影响,比如在工程现场出现一些自然灾害或者气候变化等,这些会使得道路桥梁工程的整体韧性以及强度大大的降低,从而出现裂缝问题。和结构性裂缝不同的是,非结构性裂缝由于长期受到外界影响,会导致道路桥梁的整体荷载能力大大降低,进而导致桥梁强度降低,因此非结构性裂缝会大大降低道路桥梁的使用寿命,严重的损害到桥梁结构的整体耐久性。
2 裂缝的危害
2.1 性能降低
裂缝的产生会严重影响道路桥梁的物理性能,降低其载荷的承受能力,也使道路桥梁的结构抵抗外部拉力、剪力、扭力的能力大大下降,使用寿命缩短,降低了道路桥梁工程的经济效益。
2.2 水的渗漏
道路桥梁外部环境中存在一定的水分,特别是桥梁桩基础部分,环境水较多,如果在道路桥梁结构表面出现裂缝,水极易渗入裂缝内,而混凝土结构的内部通常存在一些细小的缝隙和间隙,并形成了一定的水通道,使得水分不断的侵入结构内部,在冻融效应的影响下,不断的扩大裂缝宽度和深度,最终影响了道路桥梁的性能。
2.3 钢筋的腐蚀
混凝土的作用之一是避免钢筋结构外漏,减少外界环境直接接触钢筋结构带来的影响。如果混凝土结构出现了裂缝,容易使得钢筋结构直接接触外界环境,会加速钢筋的氧化锈蚀,或者环境中的腐蚀性物质随着水的渗漏接触到钢筋,不断的对钢筋产生腐蚀作用,在长期的作用下,出现鼓胀的现象,破坏了钢筋保护层,并导致新裂缝的出现,这样就出现了不良循环,更多的钢筋被腐蚀,更多的裂缝产生,直至钢筋结构完全暴露,并在腐蚀的影响下性能大大降低,最终使得道路桥梁产生严重的损毁甚至报废。
3 成因分析
3.1 载荷超限
载荷超限在已建的道路桥梁或者是设计标准较低的道路桥梁较为常见,特别是一些年代较早的道路桥梁,在设计时并未预想到外部载荷的增加,而如今道路桥梁的交通压力较大,载荷较之以往出现了较大幅度的增加,这些道路桥梁已经不能满足时代的发展需求,需要进行改造或淘汰。另外我国城市化建设步伐较快,各城市都进行着基础建设,使得一些低标准的道路桥梁超限运行,使道路桥梁遭到了破坏。
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3.2 原材料控制不严
道路桥梁的建造质量与原材料的质量有着直接的关系,劣质的原材料或者原材料的配比控制不良会造成混凝土结构的质量出现不稳定、达不到设计要求的强度等级,也无法承受预期的载荷,极容易产生结构性裂缝。而某些道路桥梁施工企业为降低成本,不惜以次充好或者使用性能不达标的廉价原材料,这就不利于裂缝的控制,最终导致质量事故的发生。
3.3 施工质量不高
规范化的施工能够有效的降低裂缝的出现,减少质量事故的发生,保证道路桥梁的质量合乎要求,若在道路桥梁的施工过程中施工方案不合理,组织施工混乱,使得施工过程规范性较差,容易导致裂缝的出现。在混凝土桩的浇筑过程中,如果未做好钻孔的清孔作业,则会出现桩身的夹泥缺陷,并在夹泥处出现裂缝。混凝土浇筑后的振捣能够使混凝土层之间充分混合均匀,如果作业不充分或过度振捣,都会使的混凝土不密实、不均匀,也有可能导致混凝土的离析,混凝土的不均匀性容易使的混凝土硬化后各部位内部应力不平衡,并出现裂缝。
3.4 温变导致裂缝
混凝土结构同样会受到温度的影响,随着温度的升高而膨胀、温度的降低而收缩,这种体积的变化会在结构内产生一定的应力,特别是宽度较大的道路桥梁结构,在温度应力的影响下使得结构发生变形。温度应力通常是在温度变化较大的环境中产生,如强烈日照、温度的突然降低或升高、季节温度差别大等环境。由于道路桥梁的不良导体性质,在温度发生剧烈变化时,道路桥梁结构的内部与外部温度相差较大,这就造成了同一截面上热量的分布不同,结构的变形不同步,这种情况下就会出现裂缝。
3.5 收缩导致裂缝
混凝土中的凝胶材料水泥在凝固硬化过程中会持续的发生水化反应,水分不断的被消耗,水分所占的体积不断减少,从而使得混凝土结构的体积不断减少,这种由于水化反应产生的体积减少也称为凝缩,这种现象使得混凝土的内部出现细小的裂缝,而水泥与集料间的接触面也会产生缝隙,如果凝缩的过程不加以控制,可会使得水分消耗过快,加大裂缝的产生,并使得混凝土在没有达到设计强度时即凝固,不利于混凝土结构质量的控制。而混凝土中的水持续的被蒸发出去则会引起混凝土的干缩,这种干缩易使混凝土出现变形,在混凝土的约束作用下,一旦收缩应力高于混凝土的抗拉能力,则会出现裂缝。
3.6 不均匀沉降
道路桥梁工程用于承载客流交通,自身的重量以及承受的载荷会对土层产生压力,若土层的土质不够密实,易于在受到较大的压力时压缩,这就会使道路桥梁的地基发生沉降。当道路桥梁的地基沉降不稳定的情况下施工,就会对道路桥梁产生沉降应力,特别是桥梁的桩基础相隔较远,每个桩基础周围的土质情况可能不尽相同,其沉降速度也不一样,如果应力超出道路桥梁的承受范围则会出现裂缝。在进行桩基础施工时,桩基础开孔后沉渣层较厚,或者未能根据土质情况及时的进行加固,以及相关的载荷试验误差较大等原因都会导致道路桥梁因沉降应力产生裂缝。
结束语
随着我国社会经济的发展,我国道路交通运输的建设愈发的完善,在人们享受交通工程带来便利的同时,也逐渐开始注意到道路桥梁设施的质量问题,例如道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的情况就受到了广泛的关注。道路桥梁的建设不仅提高了人们的生活质量,更为促进社会的进步做出了贡献,为了确保道路桥梁能够更好的服务于人们,就要对道路桥梁施工中的质量问题提起重视。
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论文作者:江军伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
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