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桥梁施工裂缝形成的原因及防治措施

2014-07-21姜绍洪

科技创新与应用 2014年23期
关键词:桥梁施工施工质量

姜绍洪

摘 要:桥梁是交通事业发展的重要组成部分,但从近年来桥梁施工情况来看,施工问题层出不穷,尤其是桥梁施工裂缝问题十分严重。文章就来分析当前桥梁施工裂缝的种类及产生的原因,并提出有效的解决建议。

关键词:桥梁施工;工程裂缝;施工质量

引言

桥梁施工过程中裂缝在所难免,但其不仅会影响到工程的质量,严重的情况下甚至会导致桥梁坍塌,这一问题是影响工程技术人员的主要问题,如果管理得当,措施合理,很多裂缝是可以避免的,为了减少桥梁工程的裂缝,文章就提出有效的控制措施,改善桥梁工程的施工质量。

1 桥梁施工裂缝产生的主要原因

从当前的情况来看,产生桥梁裂缝的原因是多种多样的,具体来说,可以将其分为以下几类:

1.1 由于荷载产生的裂缝

这一类型的裂缝主要出现在施工过程中,最主要的原因在于工作人员的态度,随意堆放工具,材料,对预制结构的受力特征不够了解,运输、安装等工作过于随意,没有严格按照图纸施工,随意的更改施工顺序,使结构受力模式发生改变;而且在工作中没有对结构做机器振动下的疲劳强度计算,影响工程质量。

1.2 温度裂缝产生的原因

混凝土最典型的性质是热胀冷缩,不论是混凝土的内部温度出现变化,还是堆放环境的温度变化都会对混凝土的性质产生一定的影响,会出现变形,如果变形受到一定的限制,在结构内部就会产生应力,应力与抗拉强度相对抗,如果应力过大,就会产生温度裂缝。在大跨径桥梁施工中,温度应力常会超出活载应力。与其他裂缝相比,温度裂缝受到温度影响十分明显,温度变化,裂缝会扩张或合同。从影响环境温度变化最主要的因素来看可以分为以下几点:

1.2.1 水化热

大体积混凝土在施工过程中需要经过浇筑,在浇筑后水泥发生水化发生,会放热,称为水化热,这一反应导致内部的温度迅速攀升,内外温差加大,就会产生温度裂缝。这就要求在具体的施工过程中尽量选择水化热较低的品种,减少单位内的水泥用量,进而使内外温差降低,条件允许的话可以使用循环冷却系统进行散热,或者是使用薄层连续浇筑的方式来加快散热的速度。

1.2.2 在施工过程中对混凝土的养护不当或者是混凝土受到温度变化的影响而导致裂缝出现。

1.2.3 预制T梁时横隔板安装,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,如果采取的措施不合理,就会烧伤铁件附近的混凝土,针对这一问题可以采用电热法张拉预应力构件,预应力钢材温度可升高至350℃,这一环境非常容易导致混凝土裂缝。

1.3 收缩导致的混凝土裂缝

收缩裂缝在工程实施过程中颇为常见,可以将其分为塑性收缩与干缩两种。

1.3.1 塑性干缩

所谓塑性干缩就是指在完成混凝土浇筑后的4-5个小时后,此时水泥的水化热反应十分地激烈,形成分子链,就会出现沁水或水分蒸发的问题,由于失水混凝土会出现收缩,骨料会下沉,此时的混凝土并不会硬化,塑性收缩就会出现。在这一过程所出现的收缩裂缝量级较大,约为1%左右。如果骨料下沉过程中受到钢筋的阻碍,此时的裂缝就会呈现纵向分裂。在构件竖向变截面处,由于硬化前的沉实不够均匀就会在表面的顺腹板方向出现裂缝。为了降低塑性收缩,除了要控制好工程施工的水灰比外,还要控制好混凝土的搅拌时间,控制好下料的速度,强化振捣,竖向变截面处宜分层浇筑。

1.3.2 干缩

在混凝土硬化后,表层的水分会逐渐的蒸发,温度也在下降,混凝土的体积缩小,此时就是干缩。由于表层水分迅速蒸发,内部损失过慢,产生内外应力。例如:配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面就会产生龟裂。混凝土收缩裂缝最典型的特征就是会出现大量的表面裂缝,宽度细,互相交错,没有规律。

1.3.3 其他裂缝

除了文章中提到的裂缝外,还有钢筋腐蚀导致的裂缝,或者是冻胀导致的裂缝及施工工艺质量不达标导致的裂缝,这都会影响到桥梁工程的整体质量,对此,必须要采取有效对策加以控制。

2 改善桥梁施工裂缝的有效对策

2.1 提高原材料的质量

施工工艺是提升混凝土构件质量的基础,也是关键,这就要求施工人员严格按照施工技术规范进行,同时要做好原材料质量的检验,保证所有进场材料的质量。同时要核验混凝土的配合比,在外界环节发生改变后重新检验砂与碎石的含量,定期调整改善,提高原材料的质量,从基础上提高桥梁混凝土的施工质量。

2.2 掌控好施工的温度

首先,提高骨料的级配,选取干硬性的混凝土,适当地掺入添加剂来减少混凝土的用量,在进行拌合的过程中要用水将碎石冷却,使浇筑的温度降低;在高温的环境下可以适当的减少浇筑的厚度,使热量从表层散发出去;也可以埋设水管,通过冷水流动来降低混凝土的温度,合理确定拆模的时间,如果遇到气温骤冷则要适当的进行保温处理,减少混凝土的表面温差,对于长期暴露在外的混凝土在寒冷季节要做好保温措施,控制好整个过程中的温度,减少桥梁施工过程中的温度裂缝。

其次,提高分缝分块的合理性,减少基础的起伏性,合理安排施工的供需程序。同时,要根据具体的施工情况合理的制定相应的措施改善混凝土的性能,提高混凝土的抗裂水平,降低干缩。尤其是确保整个混凝土的质量,防止裂缝。同时还要格外的注意贯穿裂缝,该裂缝的恢复难度较大,这就要求在桥梁施工过程中加强对贯穿裂缝的管理。

2.3 防止非结构裂缝的对策

首先,减少塑性收缩的方法

一般可以将其分为基础处理方法与支架搭设的处理方法两种,同时还要采取措施严格控制施工,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;将减水剂添入到混凝土中,降低混凝土沁水问题,保证期厚度。除了要做好早期的混凝土养护工作外,还必须要降低水分的蒸发速度。具体来说,可以将露在外面的结构用麻袋等保温物体覆盖或者是进行浇水养护处理。另外为了减少温差裂缝,最主要的是提高混凝土浇筑的顺序的合理性与速率,在浇筑的过程中将温差控制在合理的范围内,如果是夏季施工的话则要洒水降低施工的温度,冬季施工则要做好保温措施。

其次,减少干缩裂缝的对策

要想防止这一裂缝要从设计的环节着手,工程设计部门必须要布设足够的控制裂缝分布筋,施工配合比设计时减小水灰比,控制骨料用量,加大骨料粒径,做好施工后期的混凝土养护工作。防止龟裂的措施有配合比设计时水泥用量不宜过多,振捣密实,注意混凝土的表面养护。

3 结束语

从文章的分析中不难看出,在桥梁施工过程中发生裂缝的原因是多种多样的,要想避免或减少桥梁施工裂缝,关键是要结合实际,从多个角度加以克服,从设计到施工的整个过程加以控制,严格按照国家的规范技术标准进行设计、施工与监理,改善混凝土结构的耐久性与安全性,在运营过程中加强巡查与管理,一旦发现问题立即处理,保证整个工程的质量,延长桥梁的使用寿命,改善我国的交通水平。

参考文献

[1]王永春.桥梁工程砼裂缝产生的原因分析及预防措施[J].科技风,2013(07).

[2]胡惠林.混凝土桥梁施工裂缝产生的原因及防治[J].山西建筑,2010(06).

[3]姚万卿.桥梁裂缝产生原因浅析[J].机械管理开发,2006(03).

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