道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施
2022-07-17李思
李思
摘要:随着经济的发展,我国的道路桥梁规模不断扩大,在为人们的出行提供便捷体验的同时,道路桥梁的建设质量也越来越受到人们的关注。而在道路桥梁施工中,最常见的质量问题就是裂缝,一旦出现裂缝,不仅会对于道路桥梁的美观程度造成不良影响,同时,还会影响到道路桥梁的使用性能,缩短使用寿命。基于此,本文首先阐述了道路桥梁施工中裂缝的种类,在此基础上分析了裂缝的成因,并且提出了一些预防的措施。
关键词:道路桥梁施工;裂缝成因;预防措施
现阶段,在道路桥梁施工中,最常用到的一种材料就是混凝土,这种材料有着极高的坚固程度,能够为道路桥梁的施工质量提供有力的保障。但是混凝土在应用的过程中,也会受到一系列外部因素的影响,导致裂缝问题的出现,对于道路桥梁的质量造成不利的影响[1]。裂缝问题如果没有得到重视,一旦出现更大的问题,将会严重威胁着人们的出行安全。因此,对于道路桥梁施工中的裂缝成因进行分析,并且研究相应的预防措施,具有积极的现实意义。
1道路桥梁施工中裂缝的种类
在道路桥梁施工中,裂缝是非常常见的一种问题,对于道路桥梁的质量有着极大的影响。对于不同的裂缝来说,产生的原因也是不同的,需要采取的预防措施自然也有着一定的差异,因此,为了避免裂缝问题的出现,首先就要了解裂缝的种类,以此为基础来分析裂缝的成因,这样才能够采取更加针对性的措施。现阶段,道路桥梁施工中出现的裂缝主要有两种,第一种是结构性受力裂缝,这种类型的裂缝一般都是受到外力影响,而道路桥梁工程内部的结构不足以承载,导致结构变形,外部结构就很容易出现裂缝。这种裂缝一旦出现,就说明了道路桥梁工程本身结构的强度已经不能满足要求,需要及时采取措施处理,否则可能会产生更大的贯通裂缝,引起安全事故。第二种则是非结构性受力裂缝,这种类型的裂缝一般是由于内部应力的印象,由于这种裂缝并不是由于外界因素引起的,因此,想要进行预防也会更加困难,需要采取更加先进和科学的手段。
2道路桥梁施工中裂缝的成因
2.1材料性能问题
由于道路桥梁当中,混凝土是非常重要的一个组成部分,而混凝土的配比不同,其性质和强度也会受到一定的影响,进而影响到道路桥梁施工的整体质量。一旦在道路桥梁施工中应用到的混凝土配比不合理,混凝土的整体性能就会下降,不仅强度难以满足施工的要求,同时,承载力也会大大下降,再加上外界因素的影响,就很容易出现裂缝问题[2]。另外,在混凝土进行配比和搅拌时,没有对于混凝土的配比质量进行控制,导致混凝土出现了不合理的失水率,不仅会导致施工难以顺利推进,同时,也很有可能会导致混凝土出现裂缝。
2.2地基不均问题
在道路桥梁施工中,地基是非常重要的一个施工环节,只有地基稳定,才能保证后续的施工顺利有序推进,并且为保证道路桥梁的质量奠定基础。地基的质量会对于道路桥梁结构的稳定性和安全性造成直接的影响,因此,为了保证道路桥梁的质量,地基应当足够稳定,并且具备良好的承载能力[3]。但是道路桥梁施工的过程中,本身情况就会比较复杂,加上我国的地理类型非常多,在施工中遇到土质比较软或者土体不均匀的问题是很正常的,这时候,为了确保施工的质量,就需要采取一定的措施来对于土体质量进行改善,使其具有良好的承载能力。但是在实际的道路桥梁施工中,施工人员却往往会忽略这一点,没有对于土体质量进行妥善的处理,这时候道路桥梁一旦受力,地基就会出现不均匀沉降问题,导致上方的道路桥梁结构受力方向也随之发生改变,引发裂缝问题。
2.3温度差异问题
现阶段,在道路桥梁施工中最常应用的材料除了有混凝土,还有沥青混凝土,这类材料有着强度高、承载力强且使用寿命长等优势,但是在工程实践中,却也很容易受到外界因素的影响,比如温度、湿度等因素产生变化,就有可能会引起裂缝问题的出现。尤其是混凝土在进行浇筑的过程中,混凝土的内部温度较高,而外部温度偏低的情况下,内部和外部温差极大,导致混凝土本身也受到了应力的影响,而这种温度差异导致的应力一旦超出了混凝土的承受范围,就会导致混凝土出现裂缝。
2.4荷载问题
道路桥梁在施工与后续投入使用时,如果荷载过大,超出了道路桥梁结构本身的承受范围时,道路桥梁就会产生裂缝[4]。混凝土本身是一种荷载能力比较强的材料,但是从一定的角度而言,不管是什么材料,荷载能力都是有限的,不可能一直增加荷载却不产生问题,混凝土也是一样,当荷载超出了设计标准,混凝土很难长时间承受过大的荷载,容易导致裂缝问题的出现(见图1)。有学者研究称,如果混凝土结构在长时间内都在承受着超出自身荷载范围的荷载量,不仅很容易出现裂缝问题,同时,裂缝出现的时间也会远远早于预期,裂缝的程度也会相应的上升,不管是宽度还是深度都会增加。
2.5设计与施工中的问题
除了上述因素的影响,在設计与施工中出现的不合理操作也是导致道路桥梁裂缝问题出现的主要原因之一,并且这种设计与施工的不合理本身就会导致道路桥梁留下一些安全隐患,裂缝出现的概率会大大提升,对于道路桥梁的稳定性和安全性都会有不良的影响[5]。在对于道路桥梁进行设计时,没有考虑到设计区域内综合影响因素,对于道路桥梁后续的受力没有全面掌握,也没有进行应力分配,就会导致道路桥梁结构出现受力不均匀的问题,而一旦出现受力不均匀的情况,道路桥梁结构的稳定性就会受到极大的影响,容易出现裂缝。
3道路桥梁施工中裂缝的预防措施
3.1加强材料管理,保证材料质量
施工材料是进行道路桥梁施工当中的关键环节,也是保障道路桥梁质量的基础,因此,想要保证道路桥梁的质量,首先就应当对于施工材料的质量管理重视起来。针对材料问题导致的道路桥梁裂缝,施工企业可以从以下几个方面入手进行预防。首先是在材料的选择环节,在选择材料时,应当充分到材料的性能,对于不同材料的性能进行对比分析,找到最为合适的材料进行施工。与施工的实际情况和具体要求结合,也可以利用粉煤灰作为掺合料,因为相对而言,粉煤灰不仅干缩性比较小,同时,抗裂性能更强,能够有效预防裂缝问题的出现。其次,骨料是施工材料中非常重要的一个部分,在选择骨料时,除了确保骨料的质量满足要求,还需要确保其清洁度,不能有过高的含泥量。最后,在进行材料配比时,应当注意配比的质量,做好质量核验工作,确保材料的质量能够满足道路桥梁建设的要求。
3.2做好地基处理,确保地基质量
在道路桥梁施工中,地基是施工的关键环节,地基的质量会对于道路桥梁整体的结构稳定性、安全性有着直接的影响[6]。因此,在进行道路桥梁施工的过程中,应当重视地基处理工作,并将工作切实落实,确保地基的质量。具体可以从以下几个方面入手。首先,在进行道路桥梁施工的过程中,如果施工区域内存在一些软土或者风化岩石,应当及时清除,尤其是软土非常容易引起地基不均匀沉降问题,可以利用换填法或者抛石挤淤法进行处理,保证地基有足够的强度和承载力,能够很好的满足道路桥梁结构的承载要求,这一措施能够很好的避免由于地基不均匀沉降导致的裂缝问题[7]。其次,当软土土质和风化岩石处理完成后,还需要进行相应的灌浆操作,浆液固结后,地基也会变得更加坚固,有助于保证地基的质量(见图2)。
3.3控制温度差异,避免温度裂缝
温度差异是导致混凝土出现裂缝的重要原因之一,因此,想要在最大程度上减少裂缝问题出现的概率,在进行施工的过程中,就要采取有效措施对于温度差异进行控制(见图3)。首先,在进行道路桥梁设计的过程中,结合工程的具体要求,在保证道路桥梁结构能够满足要求的基础上,尽量减少工程中的凹凸结构,这一措施能够有效减少温度差异对于混凝土的负面影响[8]。其次,在进行混凝土施工的过程中,应当密切关注施工区域的天气情况和温度变化情况,结合具体的情况可以采取一定的控制温度措施,或者选择更加合适的施工时间。再次,混凝土在浇筑时,尤其是针对大体积的混凝土,可以在内部设置冷却水管,给混凝土内部降温,尽量减少混凝土内部和外部产生的温度差异[9]。此外,在进行施工的过程中,可以与施工现场的实际情况结合起来,采用分层浇筑的方式降低混凝土出现裂缝的概率。最后,在混凝土施工完成后,应当做好养护工作,有效的养护工作能够有效减少混凝土裂缝问题的出现。如果有必要的情况下,也可以给混凝土覆盖草席或者土工布,并且定时洒水,进行养护,避免由于水分蒸发引起的混凝土内部和外部温差过大,引起裂缝问题的出现。同时,在进行洒水养护工作时,应当结合施工现场的实际温度、湿度等确定洒水频率和洒水量。
3.4均衡结构荷载,避免荷载裂缝
对于道路桥梁来说,不管是荷载过大,还是荷载不均匀,都很容易导致裂缝问题出现的概率增加,因此,为了减少荷载问题导致的裂缝,在进行道路桥梁设计及施工的过程中,就需要采取一定的措施,保证道路桥梁的受力均匀,减少裂缝问题出现的可能性[10]。而想要达到这一目的,工作人员就应当对于道路桥梁受力的原理及规律有全面的了解,充分考虑到影响道路桥梁结构稳定性的因素,并且结合具体的施工情况对于道路桥梁结构的荷载进行平衡,使得道路桥梁在外力的干扰下也能够很好的保持平衡状态,避免裂缝问题的产生。
3.5优化设计施工,提升工程质量
为了避免道路桥梁出现裂缝问题,对于工程质量造成不利的影响,相关设计人员在进行设计的阶段,就应当全面了解施工区域的情况,并且结合使用的材料,对于道路桥梁的结构进行合理的设置,确保道路桥梁的质量,避免裂缝问题的发生。尤其是在对于道路桥梁的受力进行设计时,应当综合考虑各方面的因素,确保受力均衡。在进行施工的过程中,应当将质量管理落实到施工的每一个环节当中,严格按照相关标准和规范进行施工,确保施工流程顺利有序推进的同时,有效保证道路桥梁的施工质量。
3.6其他裂缝控制措施
引发裂缝的原因是多种多样的,在施工中任何一个环节不合理,都有可能引发裂缝的发生,因此,想要减少或者避免裂缝问题的出现,在施工前就应当做好准备工作,对于施工区域周边的环境济宁勘察,不仅要全面了解施工区域的环境情况,还应当对于建筑、管线等相关情况有全面的把握。在实际施工的过程中,也应当做好培训工作,确保施工人员能够了解施工的要点和具体要求,在此基础上,进行规范施工,减少人为因素导致裂缝出现的可能性。
结束语:总而言之,在道路桥梁施工中,裂缝问题是比较常见的问题之一,而一旦道路桥梁出现了裂缝,不仅会影响到道路桥梁的美观程度,同时,还会给道路桥梁的质量带来一些隐患,使得道路桥梁的承载力大大下降。随着交通事业的不断发展,道路桥梁承载的交通量不断增加,裂缝问题造成的影响会更大。想要有效控制道路桥梁的裂缝,除了要对于裂缝的成因有全面的了解,采取一定的预防措施,还需要引进更加先进的经验,优化施工技术,才能够切实保障道路桥梁质量,为人们的出行安全提供稳定的保障,施工过程中,裂缝是不可避免的。除了正确的施工,科学的管理以及及时的修补外,还需要各工程建设方之间的良好沟通和交流,充分客观地了解实际情况,共同协商,才能确保工程质量,将裂缝控制在“最佳状态”。
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