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摘要:随着当前社会经济的发展以及交通运输的增长,桥梁工程为其提供了基础设施的支撑,并且受到了人们的重视。桥梁施工的良好是确保社会经济发展的主要基础,如果桥梁施工质量有问题就会对工程的综合效率产生影响,甚至严重的还会对行人和车辆造成影响。现阶段桥梁裂缝对于桥梁质量有着很大的影响,因此需要从各个角度加强对裂缝产生的原因进行分析,采用科学合理的对策,对桥梁裂缝合理控制,确保桥梁施工质量能够不断提升。
关键词:桥梁施工;桥梁裂缝;原因;施工措施
1前言
道路桥梁施工中出现裂缝对整个工程的质量以及安全极为不利,对人们的安全与财产构成威胁,进而引发其他的安全隐患,裂缝问题的出现同时会大大缩减路桥的使用寿命。造成道路桥梁出现裂缝的原因有很多,只要掌握了裂缝产生的原因,就可以根据原因找到相应的解决办法,降低其产生危害的几率。相关研究人员应该对道路桥梁的裂缝成因以及预防对策进行研究,以期对未来路桥的建设作出更大的贡献。
2道路桥梁施工产生裂缝的主要原因
2.1载荷引起的裂缝
载荷裂缝就是指在常规载荷以及侧应力的作用下,使得混凝土道路桥梁产生的裂缝。在外载荷的作用下,道路桥梁表面会出现直接应力裂缝,主要原因是设计模型不够完善,导致道路桥梁的整体结构受力与实际情况不一致,导致道路桥梁整体结构的安全系数不符合标准,也没有充足的结构刚度。此外在构造过程中,少算、漏算载荷造成断面设计不到位。如果配筋以及内力设计失误也会导致钢筋使用量减少,引起质量隐患。在结构设计时也没有进行实地考察,对设计图纸的具体内容也没有进行明确处理,施工过程中没有严格的对机具、材料等进行管控,随意对预制构件翻身、起吊、运输,也没有严格按照相应的施工顺序进行施工,造成结构受力模型发生了严重的变化。在外载荷设计的过程中,计算与结构物的工作状态存在明显的差别,很容易导致桥梁部分产生次应力,引起混凝土开裂的情况。例如应该设计成X型的钢筋,必须要有两铰拱桥的拱脚,并且应该采用断面尺寸削减的方法,但是在实际设计的过程中会出现弯曲的情况,造成混凝土裂缝,引起钢筋锈蚀。此外在道路桥梁结构设计的过程中,常规预算很难准确的判断结构模型的受力变化,往往按照设计师的个人经验来布置受力,这样也会导致设置不理想,在受力构件被挖空之后,形成巨大的集中应力
2.2温度变化而造成混凝土裂缝
混凝土自身具有热胀冷缩的特点,很容易受到外部环境的温度变化而导致内部结构变化,在混凝土热胀冷缩的过程中,如果变形受阻,则结构内部会产生应力,当应力大于混凝土的抗拉强度时,道路桥梁就会产生温度裂缝,尤其是大跨径的钢筋混凝土桥梁中,很有可能造成温度应力超出载荷应力的情况。
2.3收缩裂缝
在道路桥梁建设的过程中,混凝土自身的收缩变化,会导致裂缝问题,一方面塑性收缩的影响,在浇筑施工完成之后的4~5h之内,水泥会发生非常剧烈的水化反应,也会急剧蒸发水分,混凝土的失水量过多也会造成混凝土收缩出现塑性收缩,如果骨料在下沉的过程中遇到了钢筋导致结构内部产生裂缝,这种收缩属于干缩。当混凝土硬化完成之后,内部的湿度会不断的蒸发而逐渐下降,导致混凝土的自身体积缩小,当混凝土表面水分蒸发要高于内部水分时,会产生表面收缩过大而内部收缩小的问题,这时的表面收缩变形,会被内部混凝土所约束,表面混凝土就会受到拉力,承受的拉力会大于抗拉强度而形成收缩裂缝。
2.4钢筋锈蚀裂缝
混凝土的质量不符合设计要求,或者保护层的厚度不足时,空气中的二氧化碳就会进入到混凝土的内部,破坏钢筋周围的混凝土碱度,空气中的氯化物进入到混凝土内部,也会增加钢筋附近的氯离子,造成钢筋表面的氧化膜受损,导致铁离子与氧气和水分发生化学反应,产生钢筋锈蚀。这些锈蚀层随着时间的不断积累,也会造成钢筋的体积膨胀,出现开裂玻璃的问题。
3桥梁裂缝的防治对策
3.1配置合适的桥梁施工材料并合理进行施工
在桥梁施工当中,桥梁裂缝非常常见,同时这种状况产生的原因也不相同,桥梁施工材料配置就是最为主要的问题之一。若是这种原因造成的裂缝,这样整个桥梁就需要实施大面积的修复或者重建,这样就会造成严重的资金浪费,同时在施工阶段桥梁周边的交通压力会增大,对交通运输的正常运行也会造成影响。所以在桥梁施工开始阶段,就需要对建筑材料合理选择,科学配置,详细的就是需要按照桥梁施工的重量以及该区域的车流量,对桥梁施工材料所需要承载的压力进行计算,从而有针对性对施工材料进行选择。同时还需要对材料的干湿度做好分析,保证材料在湿度状况下和相关要求相符合。若是这两方面哪个出现问题,就说明桥梁施工材料选取错误,对于整体桥梁工程也没有相关意义。所以在这方面需要加强重视,尽可能采用科学合理的施工材料进行桥梁的施工建设。
3.2科学设计桥梁的承载性
为了能够保证桥梁在施工当中降低裂缝的产生,就需要在桥梁设计中,使得桥梁自身的承载符合要求。因此桥梁设计人员需要加强对施工现场的有效勘查,对施工周边的土体和水文进行了解,以此来为桥梁的建设工作提供设计标准,保证桥梁的设计和相关施工要求相符合。并且在桥梁的施工当中,设计人员需要对桥梁的承载能力进行重视,在设计中将桥梁的排水性能提升,保证桥梁在雨水比较大的时候能够将多余的积水排除,以此来对桥梁的平整度进行稳定,防止对桥梁造成腐蚀,将桥梁的安全性提升。
3.3温度裂缝的防控措施
温度因素也是桥梁产生裂缝的主要原因之一,具体就是温度对于材料的内外会产生很大的差异,使得桥梁裂缝问题产生。为了能够对该问题合理处理,就需要采用科学合理的对策来防止。首先需要加强对桥梁施工材料温度和湿度的重视,防止在高温以及暴晒的环境中进行混凝土的浇筑,有必要时可以在桥梁表面覆盖一层塑料薄膜的方式进行保湿和保温。另外因为热胀冷缩的影响,对于这种情况需要留有一定的余量。在两段桥梁表面之间留一道细缝,这样温度在增高时,桥梁施工材料在膨胀时就会有一定的预留量,不会产生挤压而使得桥梁表面产生裂缝。这种方式也能够在一些桥梁的支柱和地基施工中应用,可以防止由于温度所造成的裂缝。最后可以从材料的配比方面入手,在对混凝土搅拌中进行粉煤灰的融入,这样粉煤灰当中的硅、铝氧化物会与水化产物进行二次反应,降低混凝土的热涨作用,并且粉煤灰当中的火山灰可以将混凝土构件内部的孔结构实现改善,以此来讲致密性提升,将收缩值降低,避免水化热对其的影响,避免裂缝的产生。
3.4加强桥梁施工管理
首先在桥梁建设施工当中,对整体桥梁结构负荷进行合理设计,对承载进行合理规划以及布局,从而对施工材料合理分配,使得桥梁自身的承载能力和实际的载重相符合,避免桥梁产生超负荷情况。对桥梁的荷载分配是整体布局设计中最为主要的问题,也是对裂缝进行预防的主要要点。
4结语
在道路桥梁的建设过程中要想有效的控制裂缝问题的产生就得掌握裂缝的成因,这样才有利于根据情况制定有针对性的措施。施工中一定要控制好温度、水分,提升混凝土的刚度与强度,同时做好后期的养护管理,对延长道路桥梁的使用寿命具有良好的作用,施工中还要提前做好防范措施与监管工作,提升施工人员对养护工作的重视,保证各个环节的质量,促进道路桥梁工程的顺利施工。
参考文献:
[1]孙海杰.分析道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法[J].交通世界,2016.
[2]徐胜利.道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析[J].工程技术研究,2017.
作者简介:张铁成(1979年12月),男,汉族,籍贯:辽宁省瓦房店市,学历:大学本科,职称:工程师