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试析道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施

2017-08-03黄新文

大陆桥视野·下 2016年12期
关键词:裂缝成因道路桥梁预防措施

黄新文

[摘要]我国道路桥梁工程施工对于我国经济发展而言有着一定的推动作用,由此而言,人们对于道路桥梁施工质量问题的关注度越来越高。而在道路桥梁施工过程中,经常会出现裂缝,其产生的原因是多方面的,裂缝问题的存在不仅会影响到道路桥梁的美观,而且会在一定程度上使道路桥梁存在一定的危险性,因此,对道路桥梁施工中裂缝产生的原因进行分析,并对其预防措施进行探究意义重大。

[关键词]道路桥梁;裂缝成因;预防措施

1.道路桥梁施工中裂缝问题的危害

在实际的道路桥梁施工当中,由于其裂缝的产生往往会对工程的施工质量产生影响,所以就需要加强对于裂缝现象的重视。道路桥梁中所产生的裂缝其所造成的危害主要体现在以下几个方面:首先,在道路桥梁施工当中所产生的裂缝会对道路桥梁整体结构的稳定性产生影响,更甚的会在一些主体结构当中所出现的裂缝对于道路桥梁的稳定性产生非常严重的影响,在一些结构表体所出现的裂缝往往会随着裂缝的渗透,最终使得道路桥梁的内部受到损坏,因此也就会对整体结构产生影响;其次,若是在道路桥梁当中产生裂缝,道路桥梁内部当中的钢筋就会被暴露在自然环境当中,在经过一系列的风吹日晒就会使得腐蚀问题产生,因此就会对道路桥梁的稳定性以及功能产生非常大的影响;第三,道路桥梁施工当中所产生的裂缝问题通常会对其使用寿命产生相关影响,造成这种影响往往是间接性的。因此,综上所述,对于结构损害以及所出现的腐蚀问题,在一定意义上都会对桥梁的使用产生一定的影响。

2.各种裂缝类型以及成因分析

2.1荷载裂缝

道路桥梁由于难以承受荷载应力下产生的裂缝叫做“荷载裂缝”。荷载裂缝主要分为两种,分别是接应力裂缝和次应力裂缝。具体如下:(1)设计不当。在道路桥梁的施工过程中,一旦设计不合理,就会引起裂缝的产生。例如:道路桥梁结构设计不当,尺寸出现差错,导致建筑模型不符合相关标准,设计承受力与实际所受的应力相差过大,导致桥梁难以承受产生裂缝。除此之外,钢筋数量以及尺寸设计不合理也会导致产生裂缝。(2)施工不当。施工过程中存在问题也会导致出现裂缝。例如:桥梁主体没有满足相关标准;施工材料选择不当,质量不符合标准;桥梁受力点设置不合理以及施工程序混乱等。

2.2温度裂缝

绝大多数的建筑物都具有热胀冷缩的特性,道路桥梁也不例外。一些时候由于外界环境因素的变化导致桥梁内部温度和外部温度相差极大,这样的环境下很容易就会导致桥梁发生形变,严重者就会逐渐产生一定的应力,一旦桥体本身无法承受,就会产生温度裂缝。

(1)春夏秋冬每个季节的温度都是不同的,尤其是在北方地区,温度差更大,这样长时间才来也会导致桥梁产生裂缝。(2)在施工过程中,浇筑完混泥土之后水泥就会发生水化,从而散发出大量的热量,这样会使桥体内部温度逐渐升高,和外界温度相差过大,严重者即会产生桥面裂缝。

2.3地基变形引起的裂缝

一些施工地段地下水开采比较严重,地下深处基本已经挖空,使得桥梁地基出现大程度的沉陷和位移,导致壳体结构附加应力越来越大,直至超出桥体的承受能力,结构发生严重损坏,裂缝就会产生。

3.道路桥梁常见的裂缝病害

3.1桥面裂缝

(1)连续桥面过早损坏:主要造成的原因是因为在施工的过程中操作不够规范,时间一长就会造成各种裂缝,这种现象十分普遍。(2)桥面混凝土产生裂缝:桥面在不同的荷载作用下很容易产生荷载性裂缝和非荷载性裂缝。荷载裂缝主要是由于应力和次应力刺激产生的裂缝;而非荷载裂缝主要是由于混凝土自身的性质引起的。导致桥面出现非荷载性裂缝的影响因素很多,例如:钢筋发生锈蚀导致膨胀、大水体积化热以及混凝土质量过差发生收缩等。(3)桥面伸缩缝病害:很多施工单位在在对伸缩缝进行施工的过程中没有注意到需要提高其防水性能。因此一旦遇到雷雨天,雨水就会顺着伸缩缝不断的往梁端渗入,慢慢再留到帽梁,这样就会严重的腐蚀梁端和帽梁的混凝土。一般情况下比较常见的伸缩缝病害主要有:抵拢、底板沿纵向开裂、离骨、靠背混凝土破坏以及型钢断裂等。一旦伸缩缝和桥面发生严重破损的话,水分就会渗入进梁体内,使得梁体发生纵向钢筋锈蚀膨胀;离骨是因为在施工的过程中张拉预应力和横向主拉应力过大导致的;底板开裂主要是由于空心板内的水在施工的过程中没有排净,一旦到了冬季气温骤然下降就会膨胀冻裂,产生面积的裂缝。

3.2桥体裂缝

(1)橋梁梁体混凝土裂缝病害:我国的公路桥梁在施工队额过程中绝大多数采用的都是混凝土结构,而混凝土结构恰恰是最容易产生裂缝这种病害的。混凝土的密实程度直接影响着混凝土的外观质量,要想保证混凝土的外观质量不仅要追求外在质量同时也需要控制好混凝土的内在质量,并将二者相统一。一旦发生钢筋外露,不仅会将梁体的刚度大大降低,还会加剧外界环境对钢筋的锈蚀,严重弱化混凝土的耐久性,对桥梁的使用造成了严重的威胁。(2)钢筋发生锈蚀:桥体钢筋发生锈蚀的主要原因是由于混凝土发生碳化破坏了钢筋表面的碱性钝化膜,使其解除到了大量的水分和氧气,这样一来就会产生严重的化学反应导致钢筋被锈蚀。钢筋被锈蚀,不仅会使混凝土出现开裂,也会降低钢筋的承载性能,严重影响桥梁整体的承载力,此外也会降低美观度。

4.道路桥梁施工中裂缝问题的应对措施

4.1设计防裂控制措施

设计是道路桥梁建设的第一步,应从这个重要阶段入手,避免裂缝现象的出现。在设计使,应考虑结构及断面突变的相关因素。如果结构的突变无法避免,那就要对相关细节处理到位,比如突变处理成渐变、转角转变为圆角形式等。

4.2加强施工过程管理

施工材料是个关键要素,必须强化对其的质量管控。在进入现场前,做好施工材料检查,由于它是造成施工裂缝出现的主要原因,所以加强其进场管理是十分必要的。当施工材料的质量得到了保证,那么对混凝土结构进行施工的时候就在一定程度上保证了混凝土配比的合理性。从而避免了道路桥梁建设因施工材料的使用不当而出现的裂缝问题。混凝土的裂缝有超过九成都是由于施工质量出现问题导致的,因此制定合理的施工方案能够有效预防和控制裂缝问题的出现。

4.3加强混凝土结构的养护工作

道路桥梁施工中都会遇到顾得了施工顾不了养护的问题,尤其是对混凝土结构施工的过程。当恶劣天气来临时,可以通过加强对混凝土温度与适度的控制来防止因混凝土结构养护不当而造成道路桥梁的裂缝现象。

4.4重视对温度的控制

对于温度的控制,施工单位可采取以下几种有效方案:第一,对浇筑温度进行降低。可在混凝土拌合中加入水降低碎石的温度,然后利用浇筑面来进行散热。高温天气时,可在混凝土中埋入水管,利用作业冷水通入降低温度。第二,要关注天气变化,一旦出现温度的骤降要及时对表面采取保温措施,防止温度影响。第三,施工工序一定要合理安排,防止侧面施工不及时出现裂缝。

5.结语

相对于道路桥梁的重要性来说,加强其质量的控制和管理是极为重要的,尤其是对于施工过程中出现的裂缝问题来说更应该采取必要的预防措施来进行相应的处理,对于裂缝问题的成因进行分析可以发现,设计问题、施工问题以及后期的养护问题都可能导致裂缝问题的产生,而具体的预防措施也应该针对这些成因进行严格的控制。

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