桥梁施工中裂缝问题的分析和对策

2016-05-14 19:12陈艳玲
科技创新与应用 2016年9期
关键词:混凝土裂缝桥梁施工解决对策

陈艳玲

摘 要:近年来我国的经济社会得到了迅猛的发展,桥梁建设的规模在不断扩大,也提升了施工质量的要求。桥梁施工质量处于桥梁建设的核心位置,但是在施工的过程中往往会出现裂缝问题,裂缝是造成整个桥梁施工质量下降的关键环节,也是施工中要面临的首要问题。桥梁施工的质量和进度会受到裂缝的影响,所以要对桥梁施工过程中产生裂缝的原因加以分析,才能找到解决的办法。基于此,文章首先简单分析了桥梁施工裂缝问题的危害,然后重点分析了混凝土桥梁产生裂缝的原因,最后对预防对策进行了阐述,希望通过文章的分析,能够将混凝土裂缝问题的解决提供参考,进而建设出一个又一个的桥梁建筑精品工程。

关键词:桥梁施工;混凝土裂缝;原因;解决对策

前言

在桥梁的施工中,混凝土裂缝是比较常见的。之所以会产生裂缝,主要是因为很多施工人员对于混凝土裂缝产生的原因不明确,或只停留在表面原因,没有深入到内部机理,也没有使用科学的方法加以预防,更没有运用良好的措施进行补救。

1 桥梁施工裂缝问题的危害

桥梁施工中混凝土裂缝问题是因为混凝土的内部结构中参杂了二氧化碳,并在水化产物的作用下产生了碳酸钙,使混凝土形成了碳化,这种碳化能够对钢筋纯化膜造成一定的损伤,进而出现了锈蚀,最终形成了混凝土裂缝,裂缝会对钢筋的保护作用造成一定的阻碍,从而使裂缝的情况恶化,增加了桥梁的不稳定性和不安全性,使驾驶员和车辆处于危险之中。

2 混凝土桥梁产生裂缝的原因

2.1 混凝土自身状况

混凝土中含有大量的空隙、粗孔和毛细孔。施工的过程中许多水分会留在孔隙中,水分在运动中会对混凝土自身的特性产生影响,进而使混凝土发生收缩。此为产生混凝土裂缝的根本原因,混凝土的收缩有许多的类型,其中的“塑性收缩”,是产生几率比较大的一种。

2.2 温度和湿度变化引起的裂缝

混凝土硬化时,会有大量的水化热从水泥中放出,使得混凝土的内部温度持续升高,进而引起了拉应力。降温时由于混凝土的束缚,内部又会出现拉应力。一旦拉应力超过了混凝土的承受范围,就会产生裂缝。混凝土内部的湿度变化很小或进展缓慢,可表面湿度可能会产生较大变化,养护不周、时干时湿,表面干缩变形都为裂缝的产生创造了可能性。

2.3 结构性原因

设计时采用的结构形式在荷载作用下产生裂缝是必然的结果,这也就是所谓的结构性裂缝。对于这种问题往往会在施工中设置预拱,在荷载力作用的情况下,预拱会逐渐消失,如果再加上梁底的强拉,极容易产生裂缝。结构性裂缝如果能够在第一时间发现,并且采取有效措施进行控制,对桥梁的影响是不大的。但一旦裂缝的开裂宽度超过了预设的范围,就会影响桥梁的应用。这就需要设计桥梁结构时进行科学合理的设计。(1)塑性收缩。因为失水而产生的混凝土收缩,会造成骨料的下沉,而混凝土没有出现硬化,这就是塑性收缩。在骨料的下沉中会受到钢筋的阻碍,临近钢筋的位置就更容易出现裂缝。(2)缩水收缩。表层水分慢慢蒸发,湿度降低、混凝土体积减小,混凝土变硬等变化的作用就是缩水收缩。缩水收缩多数情况都是表面收缩大、内部收缩小,收缩得极为不均,导致表面混凝土承受拉力,产生收缩裂缝。(3)自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,与外界湿度没有太大的关系。(4)碳化收缩。顾名思义,二氧化碳与水化物发生了化学反应,使桥梁产生了收缩变形。

2.4 施工工艺引起的裂缝

在混凝土的施工过程中,如果没有做到科学合理的施工、施工质量不过关,会产生各种各样的裂缝。不同的原因会使裂缝的部位和走向、宽度相应的有所不同,具有阐述如下:(1)混凝土保护层过厚或钢筋变形,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,使构件的有效高度降低,裂缝往往会出现在与受力钢筋垂直的方向。(2)混凝土振捣不密实、不均匀,很可能会造成蜂窝、麻面、空洞,这些都是造成钢筋锈蚀或裂缝的导火索。(3)浇筑混凝土时如果速度过快,就会使混凝土的流动性较差,硬化前会造成混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,裂缝很可能在浇筑完几小时内就发生。(4)收缩裂缝主要是由于混凝土搅拌和运输中水分蒸发过多,造成混凝土坍落度偏低,最终形成裂缝。(5)在桥梁混凝土的初期养护时,受到干燥天气的影响,使得混凝土的表面产生了规则不一的收缩裂缝。

2.5 地基础变形引起的裂缝

如果地基础的水平和垂直方向产生了不均匀沉降,就会加大结构中的附加应力,一旦超出混凝土结构的抗拉范围,结构开裂是在所难免的。由于不均匀沉降而造成的地基础变形的原因如下:(1)地基地质差异大,地基由于不同压缩性而引起的不均匀沉降。(2)结构荷载差异大。如果地质情况一致,各部分基础荷载差异太大时,也会产生不均匀沉降。(3)结构基础类型差别大,也是不均匀沉降的原因。(4)如果桥梁建在滑坡、溶洞或活动断层等地质上时,也会造成不均匀沉降。

3 混凝土裂缝的预防对策

混凝土裂缝所造成的危害很可能是毁灭性的,直接会导致桥梁施工的失败,不仅仅使经济利益受到损失,社会效益也会受到损失,这就需要我们对于混凝土裂缝采取有效措施进行预防。

3.1 控制施工材料

任何一项工程的建设都需要材料,材料是造成混凝土裂缝的原因之一,所以应控制好的施工材料来预防裂缝。以施工设计要求为基础,控制好混凝土配合比,使用前要做好配合比试验,确保质量符合标准后再应用到实际的工程施工中。与此同时,配合比中所使用的具体材料也应保证质量,可以通过抽样检查的方式来进行。

3.2 温度控制

产生裂缝的原因各有不同,所以控制温度的方法也不尽相同。对于水化反应来说,以改变骨料的级配来控制温度是有效措施。对于温度来说,要是在炎热的天气中进行混凝土浇筑施工,就应该分层浇筑,每一层的浇筑厚度应做到科学合理,不宜过厚,能够保持浇筑物的良好散热,进而有效地避免裂缝的出现,降温还可以采取水管顶埋的方式。

3.3 规范施工行为

不规范的施工也会加大裂缝产生的几率,这就需要在施工的过程中对施工的步骤进行科学合理的规范,进而良好的控制。在分块时需要注意避免出现基础起伏过大的情况。要以工程的实际情况来定期检查施工的工序和行为。除了上述这些方式以外,还有材料替换、结构设计等也是能够有效预防混凝土裂缝出现的方式方法。

4 结束语

通过文章的分析使我们充分地了解到桥梁施工中裂缝的产生会对桥梁造成一定的危害,而桥梁工程属于国民经济的基础设施建设,能够为人们的生产生活提供方便,也为经济社会发展贡献巨大的作用,这就需要对影响桥梁质量的混凝土裂缝问题引起重视。对于混凝土的裂缝问题,给予足够重视,及时发现,并找到解决的对策固然重要,但更好的办法是进行有效预防,进而从源头上降低混凝土裂缝的出现几率,使其能够更好地为经济社会发展保驾护航。

参考文献

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