桥梁施工中的裂缝成因及预防对策论文_肖勇超

桥梁施工中的裂缝成因及预防对策论文_肖勇超

麻城市宏远路桥工程有限公司 湖北省 麻城市 438300

摘要:桥梁裂缝病害一直是困扰桥梁结构安全的一大技术难题,由于设计疏漏、施工低劣、监理不力、养护不善均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中,进一步加强巡查和管理,按养护规定进行日常养护和检查,及时发现和处理问题,以延长桥梁的使用寿命,保证行人和行车的安全。本文对桥梁施工中的裂缝成因及预防对策进行分析。

关键词:桥梁施工;裂缝成因;预防对策

桥梁的施工过程中很容易出现裂缝的问题,桥梁裂缝是一个具有普遍性且被工程界很为关注的问题。因为桥梁裂缝对于桥梁的安全性有着很大的影响,除了对于工程的质量造成影响以外,严重的可能导致桥梁的垮塌,造成严重事故。实际上,很多的桥梁裂缝如果采取了适当的措施是可以得到有效避免的,因此,本文将对造成桥梁产生裂缝的成因进行分析,进而提出相应的解决对策,以保证桥梁的工程质量。

1桥梁施工裂缝产生的原因

1.1施工材料质量问题引起的桥梁裂缝

施工材料的质量直接决定着桥梁的建设质量,不合格的施工材料会直接影响桥梁的正常使用。混凝土主要是由水泥、沙子、石子、掺合料和外加剂拌合而成的,作为桥梁施工最主要的原材料,如果混凝土的质量不过关,将会给桥梁施工带来巨大的安全隐患。比方说,作为混凝土的组成材料之一,沙子的质量至关重要,不同的质量等级,与之对应的水泥和拌合水用量的多少也会不同,混凝土的强度和收缩抗压能力都会受到影响,如果在施工中使用粒径过小的不符合标准的特细沙,在桥梁在施工过程中就会出现大量的裂缝,对整个桥梁的施工质量造成影响。

1.2钢筋锈蚀引起的裂缝

混凝土的保护层比较薄达不到预定的厚度时或者因为混凝土的质量不好的原因时,收到侵蚀时,混凝土的保护层就会发生炭化现象,从而直至钢筋的表面,降低钢筋周围的混凝土的碱性程度,或者遭到氯化物的介入,导致氯离子在钢筋周围有着较高的含量,这些都可能引起混凝土钢筋的表面的氧化膜遭到破坏,接入到混凝土中的水分同氧气与钢筋中所含有的忒例子发生锈蚀反应,所产生的锈蚀物氧化铁的体积可达到原来的2倍,从而缠上膨胀反应,致使混凝土的保护层发生开裂,进而剥离,纵向的沿着钢筋产生裂缝,并且在混凝土的表面产生锈渍,从而使得钢筋的有效断面减小,握裹力被削弱,导致钢筋的承载力下降,这还会诱发其他形式的裂缝。

1.3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,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别于其他裂缝的最主要特征是随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化的主要施工因素有:水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0m)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减少骨料人模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。

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1.4冻胀引起裂缝

大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-7度以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压;使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土出凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%-50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施,也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

2桥梁混凝土裂缝的施工防治措施

2.1选择合适的混凝土材料

在进行水泥的选择时,要考虑到水泥的水热化程度,尽量选取水热化低的水泥材料,并且限制水泥的单位用量,降低混凝土骨料的温度,采取合理有效的散热措施,以缩小温差,有效预防裂缝的生成。桥梁工程所用的粗骨料应是坚硬的碎石子,在不同的桥梁该工程中,根据钢筋的不同来选取不同粒径的粗骨料,为了保证粗骨料的质量,在采购时要对粗骨料进行碱活性监测。在桥梁工程中,一般选取的细骨料的粒径小于5毫米,一般采用河沙,不应使用海砂。对于级配高且颗粒中不含其它杂质的粗骨料来说,在使用前也要进行检验,确保工程质量。在混凝土浇筑过程中,也可以根据外加剂的特点来选择合适的外加剂。水泥在混凝土结构中起着重要作用,在桥梁施工过程中要选择耐久性强,拟合性强的水泥,提高混凝土结构的坚固性。在混凝土配合比配制时,要考虑到影响混凝土结构的各种因素,选择合适的配合比,降低出现裂缝的几率。

2.2材料的控制

施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行,对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验,在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。

2.3桥梁混凝土设计方面的措施

采取以下措施来防范桥梁混凝土出现裂缝:第一,最大程度减少应力集中。结构断面突变是产生应力集中的主要原因,在设计造型时应当分部处理变截面,减缓突变趋势,分散应力。第二,加强构造钢筋规格和使用标准等相关知识的掌握。薄壁板墙在对构件钢筋的选用要求上尤为严格,设计人员应当充分掌握相关构造钢筋的配置,慎重选择数量和粗度。例如,板墙混凝土在配筋选择上应当切记“小直径”“小间距”。第三,合理选择混凝土强度。由于大体积混凝土水化热易产生裂缝,若减少其单方使用水泥用量,仅依靠混凝土后期强度的持续增长,在一定时间内满足设计强度便可控制裂缝的产生。因此在设计上应弃用强度值为28d龄期的混凝土,改用45d或60d设计强度的混凝土。

2.4现场施工的科学防治

桥梁工程浇捣施工阶段,应确保慢拔与快插振捣棒,依据混凝土不同坍落度,应合理控制振捣时间,有效预防漏振或过振现象,倘若振捣时间较短则会引发不密实振捣现象,形成混凝土不均匀或不足强度现象。倘若振捣时间过长,则会引发分层现象,令粗骨料在底部沉积,而细骨料则始终停留于上层,引发不均匀强度现象,并较易令上层形成裂缝。为避免该现象我们应科学采用二次抹面、二次振捣方式合理排除混凝土内部气泡、水分以及泌水。防治桥梁裂缝进程中我们还应科学实施早期养护,为降低收缩裂缝我们应合理实施构件湿润养护,有条件时对大体积混凝土可应用流水养护或蓄水养护,并控制养护时间为一到八天。

结束语:

桥梁的建造是一个相当复杂和繁琐的工程,如果在具体的施工过程中,只要有一个小的环节出现问题,就会很容易造成混凝土桥梁的裂缝,轻者会减少该桥梁使用的寿命,而严重时就会存在很大的安全隐患,威胁到出行者的安全。因此,在具体的施工中,每一个小的环节都不容小觑,应当严格地按照有关的规定去进行监督,还要做好事情全过程的控制,尽可能低地将质量影响控制在较小的范围内。

参考文献

[1]桥梁施工中有关裂缝问题的研究[J].高水淼.东方企业文化.2014(19)

[2]桥梁施工裂缝的原因及防治措施[J].姜海丽.中国新技术新产品.2011(04)

[3]桥梁施工裂缝成因分析[J].王瀚斌.住宅与房地产.2016(36)

论文作者:肖勇超

论文发表刊物:《防护工程》2018年第6期

论文发表时间:2018/7/23

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