论桥梁施工裂缝的成因及对策

论桥梁施工裂缝的成因及对策

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摘要:随着桥梁业产业规模的不断壮大,一些难以根治的问题也引起了人们的关注。其中结构施工裂缝现象是桥梁工程中最常见的问题,也是导致桥梁承载能力下降及耐久性减弱的主要原因。为确保桥梁的正常使用,本文针对桥梁施工裂缝的成因进行分析并提出相应的解决对策。

关键词:桥梁施工;裂缝;成因;对策在桥梁施工过程中,裂缝问题俨然是一个严重的质量问题,它直接影响着桥梁的寿命、质量及安全,严重时会引发桥梁倒塌的后果。因此,我们在对桥梁施工裂缝问题进行深刻剖析的同时,还要探究出控制裂缝的对策,将其危害性降到最低。

一、桥梁施工裂缝的主要成因分析桥梁裂缝产生的原因复杂多变,大致可划分为以下几类:1.1混凝土因素引起的裂缝:在桥梁施工过程中,混凝土由于造价低、耐火性高、取材广泛的优点而成为使用最广泛的建筑材料之一。但混凝土的抗拉强度低、弹性模量小,倘若它的水灰比设计不合理,很容易造成裂缝。在混凝土配合比设计中,水灰比是主要设计参数之一,它影响混凝土的流变性能、水泥浆凝聚结构以及其硬化后的密实度,因而它是决定混凝土强度、耐久性和其他一系列物理力学性能的主要参数。然而,在桥梁施工过程中,因故拖延混凝土的使用时间会导致混凝土中的水分蒸发过多,间接影响了水灰比,致使混凝土的强度降低。这样造成桥梁出现裂缝的可能性也增大了。

1.2温度变化引起的裂缝:众所周知,混凝土具有热胀冷缩的特性。混凝土在施工过程中,常受外界温度的影响。混凝土内部温度是由水泥水化热引起的绝热温度、浇筑温度和散热温度三者的叠加。当气温变化,特别是太阳暴晒或气温骤降,会增大混凝土内外的温度梯度,产生温差和温度应力,使混凝土产生裂缝。研究表明,混凝土的强度会随温度的升高而降低,倘若混凝土温度达到300℃后,其抗拉强度、抗压强度、钢筋与混凝土的粘结力分别会下降50%、60%、80%,从而会引起裂缝。

1.3荷载因素引起的裂缝:荷载引起的裂缝有直接应力裂缝和次应力裂缝两种。直接应力裂缝的产生原因主要是在设计阶段,结构受力假设与实际情况不吻合;或在施工阶段,不了解预制构件的结构受力特点,不加限制地堆放施工机具、材料。

而次应力裂缝的产生原因主要是在设计外荷载作用时,没有对结构物的实际工作状态进行研究分析,导致结构开裂。

1.4收缩引起的裂缝:在桥梁施工过程中,收缩是引发裂缝的主要原因之一。其中收缩分为塑性收缩和缩水收缩,塑性收缩是指在混凝土浇筑施工的4至5小时后,水泥的水化反应剧烈,并出现水分急剧蒸发现象,导致混凝土产生失水收缩,容易引发表面裂缝产生。而缩水收缩是指在混凝土凝结后,随着表层水分的不断蒸发,混凝土的体积不断减少,导致混凝土内部与外部出现不均匀收缩,致使表面混凝土的抗拉性降低,容易产生收缩裂缝。

1.5混凝土钢筋受到锈蚀引起的裂缝:在正常情况下,由于氢氧化钙、氢氧化钠等氧化物的存在,混凝土在PH值大于12时,钢筋表面会产生氢氧化铁钝化膜保护钢筋不受锈蚀的影响。但若混凝土质量不过关以致环境PH值下降到9或8时,腐蚀性因子就会破坏钢筋的氧化层,使钢筋与空气中的氧与水发生化合反应,产生2-4倍的体积膨胀,导致外围混凝土保护层被胀裂甚至脱落。

二、桥梁施工裂缝的解决对策2.1优化设计,加强技术管理作为桥梁设计者,应尽量少用非预应力结构,预应力结构锚垫板能够保证梁体尺寸的精密度。此外,应重视钢模的使用,采用钢模对模板进行整体拼装以确保侧模尺寸的准确性。而桥梁施工管理更是防止裂缝的前提,在施工前应加强材料的检验,施工过程中严格按照要求执行,不敷衍了事。一方面,对于钢筋的成型和模板安装位置要严格把控,做到准确、牢固;另一方面,施工中,浇筑和振作要合理,振捣捧要快插慢拔,避免过振或漏振。此外,加强监督工作并定时检查施工效果,出现施工问题及时上报并解决。

2.2有效控制温度裂缝为解决温度对桥梁施工的干扰,可以采用以下几种方法:2.2.1改善骨料级配,可以采用干硬性的混凝土,加入塑化剂或引气剂减少混凝土中的水泥用量。

2.2.2防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度过大。例如,热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层来散热;或在混凝土中加入水管,进行冷水降温。

2.2.3有效利用伸缩缝。伸缩缝是指为防止桥梁由于气候温度变化带来的热胀冷缩,使桥梁产生裂缝或变形,而在桥梁适当部位设置的构造缝。伸缩缝将桥梁分成几段独立的部分,使桥梁可根据气候温度变化做水平伸缩。

2.3进行有效的混凝土裂缝修补桥梁施工裂缝是难以避免的问题,那么在出现裂缝时,应该用有效的修补方法,常用的有如下几种:2.3.1树脂灌注法:环氧树脂由于机械强度高,并能抵御大多数的化学侵蚀,常被用作主要的裂缝灌注材料,这种树脂可以灌注到0.05mm的裂缝。

2.3.2表面封闭发:这是最普通的裂缝修补方法,一般用于修补对桥梁结构影响不大的静止裂缝,防止水汽、化学物质及二氧化碳的侵入。

2.3.3迭合面层法:当出现大面积的裂缝时,采用这种方法来覆盖裂缝十分有效,并且可以节省修复成本。

三、结语桥梁施工裂缝问题已经对桥梁工程产生极大的负面影响,它不仅影响的桥梁的承载能力,甚至会引发安全事故。而造成桥梁裂缝的因素有很多,如温度变化的因素、收缩因素、荷载因素等等。但无论是什么原因造成的施工裂缝,最重要的是作出有效而合理的预防和补救措施,才能防止桥梁裂缝的产生,确保桥梁工程的质量和安全。

参考文献:[1]曹祥彬.桥梁施工中大体积混凝土梁的裂缝控制[J].中国新技术新产品.2010(18)[2]李春鹏,陈宇,高金生.浅谈桥梁裂缝产生的原因[J].吉林交通科技.2008(02)

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