公路桥梁施工裂缝产生的原因及应对策略论文_曹丹

公路桥梁施工裂缝产生的原因及应对策略论文_曹丹

重庆路达工程勘察设计咨询有限公司綦江分公司 重庆 401400

摘要:随着我国公路桥梁工程事业的快速推进,公路桥梁施工裂缝成为人们关注的焦点,受到诸多因素的影响和干扰,公路桥梁施工裂缝的出现会导致施工质量下降、工程进度延长,甚至会出现桥梁垮塌和人身伤亡事故等,为此,要重视公路桥梁施工裂缝的防范,要全面分析公路桥梁施工裂缝产生的原因,并提出切实有效的应对策略,以较好地保证公路桥梁施工建设的安全稳定性。

关键词:公路桥梁;施工裂缝;原因;应对策略

1公路桥梁施工过程中裂缝产生原因

1.1材料锈蚀因素

劣质混凝土的使用使得混凝土保护层厚度不足,导致二氧化碳或氯化物侵蚀里层钢筋表面氧化膜,钢筋中的铁离子会与周围环境中的氧气和水反应产生锈蚀现象,锈蚀物会使原钢铁的体积大大增大,膨胀产生的应力作用于混凝土,会沿钢筋产生裂缝并在路面表层产生裂痕现象,此种裂缝常会伴随产生锈迹较容易区分。钢筋承载力会逐渐减弱从而影响公路桥梁的结构强度。在施工工期有限施工任务较多时经常出现重视工程进度却忽视工程质量的情况。

1.2温度变化引发的施工裂缝

公路桥梁工程施工会受到温度的变化影响,它是影响公路桥梁施工质量的关键要素,由于我国地域辽阔,不同地区的公路桥梁施工难免会受到温度差异性变化的影响,公路桥梁的混凝土施工材料有热胀冷缩的自然属性和特点,会在温度变化的条件下而产生相应的物理改变,如:变形现象等,由此而引发公路桥梁结构的施工裂缝问题。具体来说包括以下方面的内容:(1)年温差。年温差的变化相对缓慢,会使桥梁结构产生蠕变性,出现桥梁的纵向位移现象而出现裂缝。(2)日照。公路桥梁在受到太阳曝晒之后,温度梯度会呈现出非线性分布的状态,导致其局部拉应力增大而出现裂缝。(3)骤然降温。这种情况会导致公路桥梁结构外表面温度突然下降,产生温度梯度而逐渐生成裂缝。(4)水化热。公路桥梁施工所用的大体积混凝土会出现水泥水化放热的现象,在内外温差相差较大的状况下而出现表面裂缝。(5)养护施工措施不够科学合理,也会使混凝土内部出现较大的温度差异,而引发裂缝问题。

1.3施工工艺不合理而引发的裂缝

(1)混凝土保护层的厚度过大。由于施工工艺设计不够科学,导致钢筋混凝土的保护层过厚;或者钢筋受到外界反复的踩踏而导致其保护层加厚,这就使建筑构件的高度减小,受力钢筋出现垂直方向的施工裂缝。(2)混凝土振捣施工工艺不够合理。在公路桥梁施工的过程中,对混凝土的振捣施工工艺内容是必不可少的重要环节,要通过对混凝土的振捣施工方式以达到增强混凝土强度及使用性能的目的。然而,如果混凝土振捣施工工艺不够科学合理,如:振捣速度过快、过慢、插点没有均匀排列等问题,则会使钢筋混凝土结构的内部出现空洞、蜂窝等缺陷,降低混凝土结构的均匀性和致密度。(3)混凝土浇筑不够合理。公路桥梁的混凝土浇筑施工工艺也是重要的内容,如果浇筑工艺不够科学合理,如:速度过快、浇筑高度问题、浇筑的分段分层出现问题、没有持续连贯操作等,都会导致混凝土浇筑的裂缝问题

1.4混凝土体积变化

混凝土收缩导致的体积变化会导致收缩裂缝的产生。其一为在水泥凝结水化之时,会出现泌水现象并蒸发大量水分,其会受到周围模具支架和深层混凝土的制约从而形成失水微小型的塑性收缩裂缝。另外在混凝土硬化时分,表层和深层蒸发水分速率不同会导致混凝土收缩不均匀,当收缩受到约束时即会产生拉应力,此时也会产生收缩裂缝。在公路桥梁施工过程中表面堆放大量建设材料或凿孔开洞时会产生由直接应力和次应力导致的裂缝。

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1.5荷载而引发的施工裂缝

公路桥梁所能够承受的荷载也是重要因素之一,如果公路桥梁的荷载量超出其自身的设计标准,则会导致公路桥梁出现裂缝问题。加之如果在混凝土浇筑或养护的操作中,如果不够科学合理,则也会降低结构的荷载能力,造成对路面及结构的损害。

2公路桥梁施工裂缝的应对策略

2.1控制公路桥梁施工工艺

公路桥梁施工工艺是极其重要的施工内容之一,要着重加强对混凝土施工工艺的控制,以提高混凝土施工质量,减少和控制裂缝的现象,首先要选择质量优良、价格低廉的水泥,并注重混凝土的配合比,要通过科学的实验和测试确定混凝土配制比例,结合混凝土施工质量的要求,选取适宜的添加剂,并合理控制好添加剂的使用量,以达到强化混凝土塑性、增强混凝土抗拉性能的效果。同时,还要在公路桥梁施工工艺之中,注重对预埋件的合理设计和施工,要在结构受力部位加设钢筋网、铁丝网等构件,增强混凝土结构的强度、抗裂性能,并在易于出现裂缝的区域,预设传感器,有效地防范和应对混凝土施工中出现的裂缝。另外,还要加强对施工技术的管理和控制,要进行科学施工、规范施工,对于可预见的问题进行及时的处理和控制,较好地避免裂缝问题。

2.2严格把控材料质量

施工时应准确按照公路桥梁工程的管理流程进行,合理控制混凝土材料的配置比例和合成纤维等添加剂添加量,尽量减少混凝土中石灰用量,选用具有膨胀功能抗裂效能好的高质量混凝土材料和质量级别优良的碎石砂土。选用特定种类水泥或采取添加粉煤灰的方法来降低水泥的水化热,并增强其和易性。在选用工程原材料时还应结合当地的水文地质状况,混凝土的凝结时间也应控制到位,后期应定期采取养护措施,温度较高时适量喷水,一是降温二是减少约束应力,都可降低裂缝的产生。另外,前期养护应维持混凝土的湿度和温度。施工人员也应强化责任意识,将操作规程落实到位,切实提高工程质量,减少混凝土裂缝的产生。

2.3控制温度

在目前大多数小型公路桥梁施工工程中,混凝土拌置常在通风环境下现场进行,温度成为其主要的干扰因素。可采用电子测温仪实时检测空气温度和混凝土温度,避免温度发生剧烈变化。混凝土浇筑时的温度应尽量降低,可将水不定时的洒入碎石。在夏季施工时,应加大混凝土的散热面积减少浇筑层厚度。合理铺设地基中的支架,适当时候可以辅助降温水管。支架的受力度应符合工程要求,避免非弹性形变的产生。混凝土在入模时也应控制温度在27摄氏度左右,填入冰块是常见的降温方式。还应做好公路桥梁的表面隔热措施,如覆盖保温材料,控制内外温差在20摄氏度以内。

2.4对生成裂缝的技术处理

对于公路桥梁施工中已经出现的裂缝,要进行适当的修补和养护,避免裂缝继续扩大。通常可以采用表面修补法、直接注入法等技术措施,对公路桥梁已经生成的裂缝进行处理。通常来说,对于宽度小于0.2mm、深度较浅的裂缝或者出现大面积漏水的防渗堵漏,可以采用表面涂抹法和表面贴补法进行处理。对于宽度大于0.3mm的裂缝则可以采用直接注入法进行处理,并在表面涂抹沥青等防腐物质,避免钢筋锈蚀的情形。

结束语

公路桥梁工程施工建设是极其重要的基础设施内容,对于我国经济发展和社会进步有重大的意义,要充分认识到公路桥梁施工裂缝的危害性,全面剖析公路桥梁施工裂缝产生的原因,提出切实有效的应对策略和方法,避免公路桥梁裂缝的生成,并采用有效的科学修复技术对已经生成的裂缝进行处理,提升公路桥梁的整体质量。

参考文献:

[1]姜伟华.公路桥梁施工中的裂缝成因与控制对策思考[J].建设科技,2015(18):84-85.

[2]许洪添.高速公路桥梁施工裂缝产生机理及处治措施[J].福建建材,2015(04):64-66.

论文作者:曹丹

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/3/4

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