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浅谈公路工程桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及应对措施

2014-09-24陈炼

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:混凝土裂缝桥梁施工公路工程

陈炼

摘要:混凝土裂缝是公路桥梁工程施工中常见的病害之一,这些裂缝如果得不到及时有效的处理,轻则影响公路桥梁的外观,重则影响公路桥梁作用的发挥,甚至危及到人民的生命财产的安全。本文探讨分析了公路路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因,同时也提出了公路桥梁施工中混凝土裂缝的有效应对措施。

关键词:公路工程;桥梁施工;混凝土裂缝;原因;措施

中图分类号:TV543+.6文献标识码:A

随着城市生活水平的不断提高,人们对交通设施的需求及质量也在不断攀升。混凝土作为公路桥梁施工中重要的、必不可少的材料,其具有耐压程度高和不容易被自然环境破坏的优点,所以在公路桥梁中得到了大量使用。但是,在公路桥梁工程中仍然会出现混凝土裂缝问题,这严重的影响了公路桥梁的质量和正常的使用,同时也给人们的日常生活带来了麻烦,对人们的日常工作生活中的出行安全造成极大的威胁。所以,为了改变这种现象,我们要对公路桥梁施工中混凝土裂缝的原因进行分析,然后采取有效的解决应对措施,来提高道路桥梁工程的质量,确保人们的正常出行。

一、公路工程桥梁施工中混凝土裂缝的原因

1、温度变化所导致的裂缝

混凝土本身具有热胀冷缩的特点,一旦外部的环境或者混凝土内部的温度产生了变化,就会使混凝土变形,甚至在结构内部产生应力。应力如果超过了混凝土抗拉强度,就可能产生裂缝。此外,温度裂缝和其他裂缝有非常大的区别,温度裂缝是会随着温度的变化扩大或者合拢的。在施工的时候,如果是浇筑的比较厚的混凝土,那么就会产生水泥水化放热的现象,从而提高内部的温度。内部和外部的温差一旦增大,表面就会产生裂缝。

2、材料质量不合格所导致的裂缝

如果施工混凝土材料不合格,那么也会产生裂缝,混凝土是由水泥、骨料、拌和水、外加剂、砂、水泥等组成的。砂石的粒径过小、空隙率太大、级配不良等都使水泥和拌合水的用量逐渐的增加,从而改变混凝土的性能。如果使用特细的砂,则会出现更多的问题。因为砂石中含有很多的云母,这会减少水泥和骨料的粘接力、降低混凝土的强度。砂石当中含泥量如果很高,就会增加水泥以及拌和水的量,同时还可能降低混凝土的抗渗能力、抗冻性能。砂石当中的有机质和轻物质,这会延缓水泥的硬化过程,改变水泥的性能。

3、荷载所引起的裂缝

荷载裂缝又被分为几种,即弯曲裂缝、断开裂缝、局部应力引起的裂缝。这类裂缝产生多属张拉,劈裂,剪切性质。

(1)弯曲裂缝

当混凝土梁上施加弯矩的时候,就可能产生弯曲裂缝。对于压弯构件以及受弯构件来说,弯曲裂缝必须先出现在弯矩最大截面的混凝土受拉区。

(2)断开裂缝

它指的是钢筋混凝土的构件受拉的时候,进入整个截面的裂缝。当受拉构件在荷载的作用下,产生的裂缝会沿着正截面裂开。受拉构件在内力非常小的时候,混凝土和钢筋都会承受拉力。如果拉力增大,混凝土内拉应力超过了能够承受的极限,就可能产生裂缝。

(3)局部应力所引起的裂缝

这主要体现在墩台支座受到较大局部压力,或者构件突然受到冲击荷载的时候。

4、冻害所引起的荷载

当气温非常低的时候,吸水饱和的混凝土会出现冻害。处于游离状态的水也会转化成冰,甚至体积会膨胀,所以混凝土会产生膨胀应力。另外,混凝土凝胶孔里面的过冷水在微观结构当中的重新分布会导致出现渗透压,从而使混凝土中的膨胀力增加,减少混凝土的强度,最终出现裂缝。如果成龄了,那么混凝土的强度损失会高达40%左右。因此在气温很低的时候,必须采取养护的措施,避免混凝土表面温度过低。

二、公路工程桥梁施工中混凝土裂缝的防治措施

1、对原材料的有效控制

施工材料的质量是工程的保障,在施工过程中不但要严格按照有关规定进行规范化的施工方法,还要严格要求、严格控制混凝土集料、水泥、钢筋等原材料的质量,制定相应的抽样检测机制,对购进的原材料进行规格质量检测。要建立专门的科研队伍,在施工现场进行各种自然状况下的人工模拟,来检测各种混凝土配置标准的适应性,发现问题及时作出调整,争取找到最能适合当地施工条件的混凝土配合比列,使得混凝土在应用到施工过程中不会出现问题,保证施工质量。

2、设计防裂控制措施

为尽量避免荷载裂缝的出现,从设计阶段就要开始入手。设计时要尽量多考虑避免结构的突变或断面的突变;但有时在条件的限制下,结构突变不可避免,这时应做好某些细部的处理,常见的有把转角处做圆角,突变处做成渐变的形式,同时加强构造配筋或斜向钢筋等。增加构造配筋提高混凝土的抗裂性,用以防止混凝土收缩和温度变化引起的裂缝,尤其施工物属于薄壁结构。设计中应严格按照规范要求控制裂缝宽度,用以防止钢筋锈蚀引起的裂缝,施工单位常会采用足够厚的保护层或使用防腐混凝土

3、结构性裂缝的防治措施

如果条件允许,可以在施工的时候不要使用非预应力结构。因为非预应力结构不符合要求,容易产生很多问题。要采用预应力结构,而且预应力结构的锚垫板、螺旋筋必须符合设计的要求。此外,锚垫板的后面还必须增添几根纵向的撑筋,使撑筋前面顶住锚垫板,后面则和钢筋骨架进行连接。因为锚垫板后布筋非常密,砼振捣也必须非常密实。在进行张拉的过程中,砼需要符合张拉的规范强度。另外,对砼试快也需要进行合理的养护。钢筋砼现浇连续箱梁支架拆掉的时候,必须要搞清楚设计受力情况,而且还要对落架程序进行科学的设计。

4、温度性裂缝的防治措施

对于温度所引起的裂缝,必须要科学的规划砼浇筑的顺序,控制浇筑的速度。同时,在砼浇筑的整个过程中,还必须采取措施将温差进行消除。如果是在气温比较高的时候进行施工,就需要对骨料进行洒水降温。如果是在气温比较低的时候进行施工,则需要对砼的表面进行施工,从而使其保持一定的温度。

5、施工质量所导致的裂缝防治

如果施工方案合理,就能够避免裂缝出现。因此在施工的时候必须注意很多问题,比如浇筑量、施工缝间隔距离、位置、构造、浇筑时间、振捣等等。浇筑的长度由垂直施工缝分割,可以设置在变截面的地方,也可以设置在承受拉、剪、弯应力很小的地方。除了要对一次浇筑厚度进行控制,也必须注意分层位置,也就是水平施工缝的留设位置。

6、控制混凝土收缩引起的裂缝

控制塑性收缩引起的裂缝,主要就是通过优化原材料的配置,选择优质的原材料,减缓下料时的速度,使得内部有时间散热,降低内外温差。控制干缩性收缩产生的裂缝主要是及时、合理、科学的安排保湿,根据混凝土自身的特性,检测混凝土自身的温度、湿度作出合理的养护方案,优化水泥的配比,科学合理的使用水泥也是十分重要的。

三、结束语

综上所述,我国交通建设在迅猛发展的同时,路桥建设也在不断的增多,但在不同类型的路桥施工当中,其混凝土结构的应用则是越来越广泛,并且在路桥的施工过程当中已经占据了很大的一部分,得到了广泛的使用。在公路桥梁施工过程中,混凝土裂缝是最常见的问题,如果不及时采取有效的措施,将造成严重的后果。面对当前我国公路桥梁施工过程中产生的混凝土裂缝问题,我们只有不断创新思想和施工技术,严格按规定要求施工,严把质量关,科学处理质量隐患,才能防患干未然,尽可能地降低混凝土裂缝的出现,减少其带来的损失。

参考文献:

[1]吴剑.浅析路桥施工中混凝土裂缝防治[J].科技与生活 ,2011(13).

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[3] 张志华,祝海平.桥梁施工裂缝原因与防治措施[J].江西建材,2011(03)

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[5] 牛紫龙.混凝土施工中温度裂缝的分析与控制[J].工程建设.2008(9).

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