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道路桥梁施工中出现桥梁裂缝成因分析

2017-03-09杨玉鹏

环球市场 2017年19期
关键词:桥梁裂缝钢筋

杨玉鹏 张 凯

中交二航局第四工程有限公司

道路桥梁施工中出现桥梁裂缝成因分析

杨玉鹏 张 凯

中交二航局第四工程有限公司

随着我国社会经济的飞速发展,全国各地交通设施不断完善,由于我国人均耕地面积有限,我国交通研究部门不断加大对各类道路桥梁进行研究与建设。同时,道路桥梁技术的发展,也在很大程度上加快了高速公路与铁路的建设,同时推动了多山,多丘陵地区的经济快速发展。对于一些较为偏远的山区,道路桥梁的建设不经能让当地人民出行变得方便,还能起到脱贫致富的目的。然而由于施工、地形、建材各方面原因,导致过去很多桥梁工程都出现裂缝等安全与质量问题。为探讨道路桥梁施工中出现桥梁裂缝成因,笔者就过去各地出现的桥梁裂缝问题进行深入研究,从地基、荷载、温度、钢筋、混泥土、施工六个方面进行分析,总结如下。

道路桥梁施工;混凝土;裂缝;预防措施

1 道路桥梁施工中裂缝的危害

1.1 渗漏危害

道路桥梁出现裂缝会导致渗漏出现,水流沿着裂缝渗入到桥梁内部,桥梁混凝土结构件会产生水解,承重力大大下降。且在低温条件下水流冻胀,裂缝会进一步扩展加深,如不及时治理会严重影响桥梁主体结构性能,埋下安全隐患。此外,在道路桥梁施工的过程中,水分填充裂缝会增加重力和压力,超过桥梁结构承载力后会进一步扩大裂缝,形成恶性循环。

1.2 碳化危害

道路桥梁施工中出现的裂缝会加剧桥梁混凝土结构的碳化,混凝土材料与水分、空气中二氧化碳产生的碳化作用会生产碳酸钙,从而降低桥梁混凝土结构的承重力,不利于桥梁安全性能的提升。

1.3 腐蚀危害

道路桥梁施工过程中,一旦出现裂缝,水分、空气各种杂质会沿着裂缝进入到桥梁结构内部,相关化学作用会破坏钢筋及金属构件表面钝化膜,导致出现锈蚀危害,钢筋和金属构件锈蚀后,体积增大,降低了桥梁结构的稳定性,同时会进一步扩大裂缝。

2 道路桥梁的类型

由于道路桥梁施工的具体情况千差万别,因此道路桥梁裂缝有多种产生原因,而产生原因不同所产生的影响也不同。为此我们需要对裂缝的产生原因进行分析,从而找到合理的解决方法。道路桥梁工程的质量会受到多种因素的影响,使用的材料的质量、施工温度等因素都会导致裂缝的产生,在美观程度和使用情况上产生影响,还会改变工程的强度,威胁使用的安全,导致事故的发生。目前我国的道路桥梁工程一般采用的都是钢筋混凝土结构,裂缝也可根据桥梁承载能力的差别而分成结构性裂缝和非结构性裂缝两种,由于产生原因不同,所产生的影响也是不同的。

2.1 结构性裂缝

结构性裂缝的产生多是由于外界压力和内部承载力的不协调所导致的,外部的负荷超过承受能力当然会产生裂缝。那么桥梁的承载能力主要表现为桥梁的刚性和强度,如果刚性和强度过低,那么桥梁的承载能力就会差,再加上过大的外部负荷,就会产生裂缝。

2.2 非结构性裂缝

非结构性裂缝的产生并非是由于桥梁的承载能力造成的,更多的是外界的一些原因。非结构性裂缝首先会对道路桥梁的美观性能造成永久性的影响,时间久了还会对桥梁的承载能力产生很大的影响,威胁使用者的安全。

3 道路桥梁施工中出现桥梁裂缝成因分析

3.1 地基因素

地基的牢固与否直接关系到真个桥梁的质量问题,桥梁地基的变形是形成桥梁裂缝的一个不可忽视的因素,由于地基在水平或垂直面发生了较大的移动与沉降,致桥梁结构的各个受力点发生变化,桥梁结构产生了过大的应力。地基的不断形变导致应力增大,当桥梁结构产生的应力比混凝土抗拉力还要大时,桥梁便会形成大小不一的裂缝。

3.2 荷载因素

3.2.1 设计失误。此阶段的很多失误都能造成裂缝。计算桥梁结构时,设计桥梁时安全系数设计达不到相关标准;一些施工单位出现计算遗漏、计算错误等;钢筋需求量与内力计算出现错误;桥梁结构设计的受力范围与现实中桥梁所承载的压力不相同。

3.2.2 在施工阶段失误。部分施工单位对设计图纸的解读有误,或是材料代替等以及结构施工顺序受到了变更,桥梁各个受力点原本能受力的量受到了改变或减少。

3.3 温度因素

热胀冷缩是所有物质的共性,混凝土也不例外,温度的变化造成混凝土缩胀也是道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的重要原因。如果处理不及时恰当,在混凝土凝固后内部会形成较大的温度应力,温度应力比混凝土抗拉力还要大时,桥体也会出现裂缝。

3.4 钢筋因素

钢筋因素也是桥梁裂缝形成的重要原因,主要有钢筋质量与钢筋锈蚀两方面:

3.4.1 钢筋质量。在部分偏远地区或是部分黑心施工单位常常使用质量不达标准的钢筋,一是监管不到位,而是利益的驱使。劣质钢筋往往受力达不到优质钢筋,还容易锈蚀,造成桥体受力范围遭到破坏,形成裂缝;

3.4.2 钢筋锈蚀引起的桥梁裂缝。当混凝土浇筑质量出现问题时,钢筋就会受到空气中水、二氧化碳等物质的锈蚀作用,钢筋混凝土附近的桥体碱度遭到破坏、钢筋原有的氧化膜也遭到损坏,钢筋会出现相应的锈蚀引起质量的变化。锈蚀处体积增大,膨胀应力的产生引起混凝土开裂造成裂缝。

3.5 混凝土因素

由于混凝土本身的性质,桥梁施工在混凝土浇灌阶段会发生强度不一的收缩,也是道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的重要因素。覆盖工作未做好,混凝土浇灌后遭遇暴晒,短时间内混凝土内部水分大量散失,凝固体结构遭到破坏,引起裂缝。在混凝土变硬的过程中,其他物资会和水泥会发生一系列不同程度的化学变化,产生新的化学物质。另一方面,水泥中含有大量的氢氧化钙与空气中的二氧化碳接触后会发生化学反应,形成新的物质,碳酸钙。由于两者体积的不同,前者大于后者,会造成混凝土收缩,引起桥梁裂缝;

结束语:

道路桥梁裂缝问题是在道路桥梁工程施工过程中众多问题当中一个较为显著的问题,对道路桥梁工程整体的美观性和安全性都有很严重的影响,是一个十分不稳定的安全隐患。为此需要对道路桥梁施工中裂缝现象出现的具体情况和原因进行分析探讨,针对不同情况采取适合的方法进行补救和控制,尽量降低可能造成的损失。只有这样才能够保证工程的安全性,保证道路桥梁的使用安全。

[1]柯钢平,章俊君.探讨道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].中华民居(下旬刊),2014,04:101.

[2]王群海.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施分析[J].中国高新技术企业,2015,28:107-108.

[3]李科.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析[J].交通世界(工程技术),2015,03:102-103.

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