公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策
2015-04-29夏季
摘要:在公路桥梁的施工建设过程中,由于多种原因很容易出现主体裂缝的情况。施工环境、材料选择、工程性质都可能导致公路与桥梁的裂缝。文章根据多年的实践经验,分析了公路桥梁出现裂缝的原因,并有针对性地提出了防治对策,根本目的是保障桥梁的施工质量、提高我国建筑工程的安全性。
关键词:公路桥梁施工;裂缝成因;防治对策;施工环境;材料选择;工程性质 文献标识码:A
中图分类号:U445 文章编号:1009-2374(2015)14-0115-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.057
公路与桥梁是重要的公共基础设施,能够使不同地区的交流与沟通更加便捷,为社会的发展做出了贡献。公路桥梁的主要施工材料为混凝土,由于混凝抗压能力强、性价比较高、后期维护成本低,在施工建设中应用非常广泛。但是,混凝土建筑经常会出现裂缝的现象,不仅影响美观,而且危及工程质量,降低桥梁、公路的使用效益,严重者损害群众生命财产安全。由此可见,分析公路桥梁施工中裂缝的原因,并提出相应的防范对策具有现实意义。
1 公路桥梁施工裂缝的成因
1.1 温度因素
公路桥梁施工过程中,经常会由于自然环境温度的变化导致混凝土出现裂缝。混凝土作为重要的建材,也具有热胀冷缩的特点,桥梁与公路施工的环境变化多样,如果施工周期较长,那么季节变化也会带来巨大的温差,混凝土内外的温度变化幅度较大,导致混凝土结构变形。公路与桥梁的结构发生变化,混凝土建筑主体内部就会随之产生压力,由于自身的抗拉强度是有限的,如果超过了混凝土自身的拉伸极限,那么就会产生裂缝。由于温度因素导致的裂缝,通常称之为“温度
裂缝”。
1.2 荷载因素
公路与桥梁的基本功能就是承担交通工具的行驶,自然会承载不同形式的压力,包括机动车的动力荷载、配套设施的静态荷载等。如果承载的重量超过了公路桥梁本身能够承受的压力,那么长此以往,建筑主体便会出现裂缝。由于荷载因素导致裂缝的种类也有差异,可以分为扭曲式裂缝、局部裂缝、重力型裂缝等,这些不同荷载形式导致的裂缝的基本特点也有区别。
1.3 材料因素
公路与桥梁施工选择的材料主要是混凝土,混凝土作为重要的建材之一,主要由水泥、砂、骨料等材料组成,如果材料质量不达标,那么必然会影响混凝土的质量,最终导致建筑裂缝。例如砂石的直径没有达到相应的标准,直径超出了标准数值或者没有达到要求,与其他材料匹配的比例有误差,混凝土就会出现较大的空隙,在加大水泥和水的用量的同时,必然会影响混凝土的强度,进而导致混凝土收缩性比较差。在配料的过程中,如果矿物质的含量较高,那么水泥和骨料的黏合力就会下降,材料的整体抗压力便会降低。如果砂石中含有大量的泥,那么在配料中会增加水泥与水的用量,混凝土的抗冻性、防渗水性都会降低,长时间地遭受冷冻和渗水,建筑主体容易出现裂缝。
2 公路桥梁施工裂缝的防治对策
2.1 温度因素导致裂缝的防治对策
温度变化是导致公路桥梁裂缝最常见的因素,因此在施工过程中,需要采取有效的措施,最大程度避免工程受到自然温度的影响。结合工程具体情况,可以从以下五个方面入手:
第一,在材料处理过程中,可以用水将碎石冷却,这样可以有效降低混凝土浇筑温度,避免在低温环境下由于冻胀而产生裂缝。
第二,可以通过降低浇筑水泥的厚度来对混凝土建筑主体进行散热,特别是在温度较高的气候中,有效的散热可以缓解由于高温带来的膨胀,保证公路、桥梁结构的稳定性。并且只有保证施工工艺,才能将桥梁产生混凝土裂缝的几率控制在最小的范围,桥梁结构钢筋保护层厚度如表1所示:
表1 桥梁结构钢筋保护层厚度
第三,温度变化导致的裂缝往往是由于温度变化过大,因此,可以在桥梁、公路主体内部设置管道,进行冷水的循环流动,这样可以降低混凝土内部的温度。
第四,在公路、桥梁施工过程中,需要谨慎控制混凝土的入模温度。由于公路、桥梁工程的特殊性,需要的混凝土体积较大,因此浇筑工作往往在气温适宜的秋季进行,这样可以避免温度过高或者过低带来的负面影响,防止裂缝产生。如果受限于施工工期,需要在冬季或者夏季进行浇筑,那么夏季要避免阳光暴晒,降低入模的温度,冬季则要采取保暖措施,控制温度,避免温差过大。
第五,做好前期的规划工作,控制拆模时间,并且在拆模过程中,也要注意温度的控制。总而言之,将施工建筑温度稳定在一定范围内,防止温差过大导致的热胀冷缩。需要注意的是,在进行拆模过程中,可以适当调整拆模的时间,防止早期裂缝的出现。
2.2 载荷因素导致裂缝的防治对策
荷载因素也是导致裂缝的原因之一,而且由于公路与桥梁的性质,荷载始终是处于变化的状态,其防治具有一定难度。在实践中,可以通过概率统计法,分析静态荷载与动态荷载的不同概率,对数据进行分析,构建统计模型,计算出公路、桥梁的荷载范围。在施工过程中,要避免机械设备的集中堆放,防治某个区域荷载超出承受范围。除此之外,需要做好混凝土的早期维护工作,避免混凝土内外温差过大。在温度较低的环境中,要做好建筑主体的保温工作,防止温度过低,混凝土内部水分凝固,路面、桥面发生冻胀而产生裂缝。
2.3 建筑材料因素导致裂缝的防治对策
公路、桥梁建筑材料没有达到标准,也会导致裂缝,防范要点是严格控制材料的质量标准。在施工过程中,要根据工程的具体要求,选择符合建筑标准的材料,最大程度避免偷工减料,或者贪图价格低廉而选择劣质材料,这样一来混凝土自身的强度会有所降低,抗压力弱,必然导致裂缝的出现。采购人员需要了解建材市场的基本情况,对建材供应商进行严格筛选,确保建筑材料质量过关,这样公路、桥梁才有安全保障。施工单位也要不定期对建筑材料进行抽检,既要明确混凝土浇筑材料的质量要求,又要加强对混凝土调配材料的质量控制,避免因材料质量不合格而导致裂缝的产生。
3 结语
综上所述,公路桥梁裂缝的危害非常严重,影响建筑自身功能的实现,危及生命财产安全。因此,在施工过程中,施工人员与技术人员要通力配合,从多个角度综合防止裂缝发生,包括温度变化、材料选择、荷载调整等,通过采取有效的防控措施,预防、控制公路桥梁裂缝的产生,确保公路桥梁质量符合国家安全标准,提高其使用效率,由于自身的性能,延长使用的年限,并且需要监理机构对施工进行严格监督,降低各个环节出现的误差,进而提高我国建筑工程的安全性。
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(责任编辑:黄银芳)