桥梁施工中裂缝的原因分析论文_李彦波,商树新

桥梁施工中裂缝的原因分析论文_李彦波,商树新

中交二航局第四工程有限公司 安徽芜湖 241009

摘要:桥梁是交通系统的重要组成部分,桥梁安全造成的危害巨大。桥梁的裂缝主要有表面缝隙、结构缝隙以及路面缝隙三种。文章分析了三种裂缝出现的原因,以及提出了相应的解决措施。

关键词:桥梁施工;结构缝隙;表面缝隙;成因分析

0 引言

2019年10月10日,南京大学建筑工程学院发布了1998-2018年,中国大桥倒塌情况数据分析报告。报告分析了中国20年来,发生的83次桥梁坍塌事件。报告认为桥梁施工中裂缝可能是影响桥梁坍塌的重要因素。不可否认的是,缝隙确实是桥梁施工过程中经常出现的问题,造成桥梁裂缝的原因有多种,有可能是结构性裂缝也可能是非结构性裂缝。

桥梁是现代交通系统中重要的组成部分,俗话说“要想富先修路”桥梁就是修路的一部分。桥梁不仅可以保障人民的安全出行,还可以解决该区域的运力问题。桥梁已经成为现在交通道路系统中不可或缺的一环。但是,桥梁有着严格的施工标准,要求施工方严格按照标准施工,如果不按照标准施工,一旦出现桥梁倒塌,将出现不可估计的经济与人身财产损失。

1 桥梁施工出现裂缝的危害

钢筋水泥的出现很好的解决了桥梁的建设材料问题。随着混凝土技术的发展,导致绝大部分的桥梁采用了混凝土结构。虽然混凝土结构,有着工艺成熟,建设成本低等优点。但是,混凝土结构的刚性,也可能导致桥梁裂缝的出现。桥梁裂缝很大程度上会给桥梁造成安全隐患。桥梁裂隙的出现从根本上降低了桥梁的刚性,缩短桥梁的使用寿命,如果桥梁缝隙影响到桥梁结构,则有可能威胁桥梁的整体安全。桥梁有可能出现三种情况的缝隙,第一是,表面缝隙,即缝隙出现在桥梁的表面,这种缝隙虽短时间不会影响到桥梁的安全,但是,桥梁每天要承受巨大的负载以及天气的考验。随着时间的发展,表面缝隙会扩大化并存在逐步向内延伸的过程,最后威胁到整个桥梁的安全甚至于桥梁坍塌。第二种是,结构处产生缝隙,这种缝隙,可能诱发钢筋外漏、结构处受力面积变化,导致道路桥梁的安全性下降甚至于垮塌。第三种是,路面裂缝,路面裂缝是指不会延伸到结构处的裂缝,路面裂缝更多的是出现路面的塌陷,影响正常的交通运输。

2 桥梁施工中可能出现的裂缝种类

2.1结构缝隙

前文谈及了桥梁出现的裂缝种类。裂缝种类一共有三种,即表面缝隙、结构缝隙、以及路面缝隙。这三种缝隙本身的出现都可能影响道路桥梁的正常使用,从而影响交通运输。在出现结构裂缝时要考虑的是桥梁的最大荷载。如果桥梁所承受的最大荷载量超过了桥梁设计时出现的荷载量时,就很容易出现桥梁裂缝。通常状态下,桥梁的荷载能力由结构、强度和刚性三个因素来影响。一旦施工方未按照标准进行施工就会大大降低桥梁的荷载能力,导致结构裂缝的出现影响桥梁安全。

2.2表面缝隙

表面缝隙的出现更多的是由于天气因素、汽车超载因素以及其他人为因素所引起的。相较结构缝隙而言,表面缝隙的出现不会在第一时间影响桥梁的安全,但是会使桥梁出现安全隐患,减少桥梁的使用年限。因此,在施工过程中,要对桥梁进行时常的维护,重视表面裂缝的出现,否则将容易出现桥梁的安全隐患,降低桥梁的寿命。在表面裂缝出现的时候,施工方应当注意并分析原因,制定及时且有效的解决方案。

2.3路面缝隙

路面缝隙虽不会影响桥梁本身的安全,但是会影响桥梁的美观度,影响正常的交通运输。因此,在施工时,一旦出现路面缝隙应采取回填等方式尽快的补上路面缝隙。最大程度上减轻路面缝隙所带来的影响。

3 桥梁施工中的裂缝成因

3.1 超过桥梁额定荷载

在桥梁建设过程中最重要的就是考虑桥梁额定荷载量,一旦,超过桥梁额定荷载量就很容易造成裂缝。每座桥梁有着不同的额定荷载量,在“无锡桥梁坍塌事件中”大货车超载所形成超出额度荷载量的行为就是影响桥梁垮塌的主因。因此,在施工的过程中,应该考虑桥梁额定荷载,一旦超过就容易出现结构缝隙从而影响桥梁安全。

结构缝隙出现的原因很可能是施工方在施工过程中未对实际进行考察,未考虑具体施工的方案,将大量且大型的设备放在施工现场,在桥梁尚未完成时就对桥梁增加了负载。除此之外,施工方的施工人员的操作问题也是影响桥梁缝隙的主要因素。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如施工方的施工人员不考虑建设过程中出现的其他因素,也不对桥梁进行受力分析,盲目求快,追求工期,也是产生结构缝隙的原因。

3.2原材料控制不严

前文论述到钢筋混凝土是制造桥梁的主要材料。在道路桥梁施工的过程中,对于钢筋混凝土的质量的控制不严也是导致桥梁裂缝的原因之一。钢筋混凝土的使用需要一定量的配比,并且钢筋混凝土有着不同的标准。在使用钢筋混凝土时要充分考虑配合比,同时,不能使用劣质钢筋混凝土来充当好的钢筋混凝土。如果使用劣质的钢筋混凝土很可能会降低桥梁强度,出现桥梁垮塌等问题。

3.3 温度因素的影响

钢筋混凝土是桥梁建设中不可缺少的原料。但是由于钢筋混凝土自身的特性导致温度对桥梁建设产生了影响。具体来说,就是水泥的热化反应。水热化反应也称为反应热,是指当产生化学反应,产生恒压和热膨胀时,生成物出现的热能,并在一定时间内返回原温度的过程。当内表温差大于25度时,产生的温度应力会使混凝土产生裂缝。因此桥梁产生的温度裂缝就是因为水化热反应强烈及混凝土内表温差控制不到位所致。

4 桥梁施工中的裂缝的预防对策

4.1强化对于原材料的管理。原材料是影响桥梁施工的第一因素。在道路施工的过程中,原材料的好坏往往影响到这个桥梁工程,不能用劣质的钢筋混凝土来以次充好,因此施工方要强化对于钢筋混凝土的控制,严格按照施工标准进行配比,选取适合的原材料,从一开始就防止桥梁裂缝的出现,从源头切断桥梁裂缝出现的可能性。

4.2加强对温度的控制。温度裂缝是是桥梁施工过程中一定会出现的问题。因此,施工方应当考虑到温度因素,避免温度的剧烈变化。减少水泥的水热化反应,降低温度裂缝出现的可能性。在施工时,要考虑桥梁自身特点,将混凝土内表温差尽量控制在核定状态,例如采用合适的混凝土配合比,采用低水热化水泥、用循环水管降温及温水滴灌养护等。

4.3 制定完备的桥梁施工方案。桥梁施工过程中人为的施工因素也是造成桥梁裂缝的主因之一。在桥梁的施工过程中,施工人员要时常考察施工现场对于施工现场进行分析,优化桥梁施工方案。在施工过程中组织专家论证会设计出2-3套合理的桥梁施工方案。并且在桥梁施工方案中应当有出现桥梁裂缝后的具体解决方案。

4.4设计合理桥梁负载。桥梁的荷载是导致结构裂缝出现的主因。一般情况下,在桥梁施工中要考虑桥梁的用途、级别以及设计预算,来确定桥梁的具体荷载量。施工方在确定荷载量时,需要考虑桥梁建设地区的水文条件、地质地貌、不断的优化调整相应设计方案。通常情况下,影响桥梁荷载量的因素有很多,施工方要考虑极限荷载量,避免极限荷载量的出现。同时,一旦出现超越桥梁负载的情况时,要采取综合治理的方法解决桥梁负载问题。

4.5注意后期的养护。后期的养护也是解决表面裂缝、路面裂缝的治理方法。在桥梁施工的过程中不仅要考虑到预防的问题,还要考虑到后期的养护问题。桥梁的后期养护直接影响到桥梁的寿命。因此,桥梁的养护工作极为必要。完善养护细节,养成一发现问题就解决的良好养护习惯。在养护的过程中,施工方应当注意温度、湿度、气候等多方面的影响。

5 结语

桥梁是交通系统的核心,也是承载一个地区居民生命安全、财产安全的重要通路。“要想富先修路”这句谚语正说明了桥梁的重要性。我国正处于快速发展的阶段,桥梁建设项目逐渐增多,对于桥梁施工中裂缝也愈加重要。由于桥梁施工中裂缝形成因素多样,所以,施工方要谨慎对待。

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论文作者:李彦波,商树新

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/20

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