钢筋混凝土桥梁裂缝原因及控制措施

2019-11-28 13:00刘礼扬
建材发展导向 2019年6期
关键词:骨料桥梁裂缝

刘礼扬

(石家庄铁道大学, 河北 石家庄 050000)

钢筋混凝土桥梁裂缝是建造过程中时常发生的问题,造成裂缝的原因有多种,下面就要对裂缝产生的原因以及相应的改进措施进行详细的分析。

1 裂缝产生的原因分析

裂缝产生的原因,无外乎就是从其材料成分、建造过程的把控以及所受外界的干扰等方面找原因。下面就从这三个方面进行分析:

1.1 钢筋混凝土材料成分原因

1) 非正常情况下的水泥凝结或膨胀,比如水泥的安定性不高,也就是成分中含有非稳定的游离氧化物,就会使得他们与水发生反应后有膨胀的现象发生,就造成了钢筋混凝土桥梁产生裂缝。

2) 骨料的含泥量会对混凝土的干缩造成一定的影响,如果其含泥量偏大,就会由于其收缩而发生桥梁裂缝。

3) 混合过程中发生碱骨料反应:混凝土中的碱性物质同骨料的活性成分发生化学反应,就会引起桥梁裂缝的发生。

4) 在设计计算的过程中,该计算的未计算或是漏算;内力或是钢筋配比算量不正确;结构设计截面承载力低,安全不到位;以及在建造的过程中产生的其他为考虑到的原因都会造成裂缝的产生。

5) 计算混凝土各成分比例时计算错误,会对其质量造成一定的影响,裂缝现象发生。与此同时,添加过多的水泥,使水灰比偏高,会加大裂缝产生的概率。

1.2 钢筋混凝土建造过程把控原因

1) 建造过程中的施工技术存在不当行为,比如对结构的受力特点缺乏认识,未正确拆模或是在搬运的过程中受到猛烈的撞击、堆放的垫木未按要求摆放,吊点的位置错误等等,都是裂缝产生的原因。

2) 施工的模板不够硬,空隙太大或是支撑力度不够造成晃动,支架不够硬,浇筑结束后未到规定时间就拆模或是不正确拆模等等。

3) 预应力混凝土现场预应力张拉不正确也会造成裂缝的产生。

4) 混凝土浇筑过程中,振荡的幅度偏大或是偏小,都会使得其不够密实过不均匀;搅拌的时间和运输的时间大于规定时间;层与层之间,段与段之间的浇筑工作没有做好;浇筑后的养护不当都会造成裂缝的产生。

1.3 钢筋混凝土受外界干扰因素影响原因

1) 外界气温的影响而造成裂缝的产生。由于混凝土热证冷缩的特性,温度差会使得混凝土构件产生非正常得移动或无法移动,引发局部应力偏大,造成裂缝的产生。

2) 混凝土桥梁是在正常的应力下产生的,如果荷载偏大或是偏小,都会造成裂缝的产生。因为建造桥梁的材料不全是均匀且连续的,所以会有些微微不足,在循环荷载作用下,就会产生裂缝。

3) 基础的形状发生改变也是裂缝产生的原因之一,无论是基础在水平方向还是垂直方向发生改变,都会增加基础中的应力,如果大于其抗拉力,就会引发开裂现象发生。

2 裂缝的预防及控制措施

对于裂缝,规范对此有所规定:某些处于不同状态下,可以留有一定宽度的缝隙。但在大多数情况下,还是要避免裂缝的产生,因此在桥梁建造的过程中,要从材料本身以及施工技术方面加大控制,提高桥梁的安全性。具体措施如下:

2.1 混凝土材料本身及设计方面控制

1) 在施工过程中,最好使用水化热较低、强度较高的水泥或粉煤灰水泥,避免采用不安定的水泥滥竽充数;骨料要选取大小合适、空隙小、低碱性、没有有害物质并且在规定内的砂石材料;在混凝土中可添加适量的减水剂和防冻剂,可以达到提高其工作性能,较少水的用量,防止混凝土结块等。

2) 恰当的混凝土的配合比。适量的水灰比和用水量,在保证混凝土质量的条件下,选取适当的骨料配合比,采用最低的水泥用量,从而扩充骨料的体积,达到加大混凝土的稳定性和抗裂性的目的。而添加的这些材料,应选取质量最佳的材料来保证工程的质量。

3) 在结构设计方面,结构设计应严格遵循《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的规定来计算。比如遵循规范中所给出的裂缝宽度,以及应当选取的保护层厚度。在施工过程中还要依据不同的位置选择合适的配筋比例。

2.2 混凝土施工质量方面控制

1) 浇筑混凝土所使用的模板必须够硬,够稳定,从而保证浇模顺利进行。待完全干后,采取正确的拆模手法,避免出现强拉硬拽的现象发生,拆除模具后要采取适当的加固程序,防止拆模后被损坏。

2) 在施工过程中要依据不同的地基情况采取不同的措施,来预防由于基础不均匀下沉或是变形等原因引发的裂缝现象产生。同时采用具有较强稳定性的支架才进行支撑。严格遵循施工工期的进度安排,避免由于赶进度而造成裂缝现象的发生。

3) 在混凝土制作前要选取正确的原材料配比。不仅能保证混凝土的质量,还能降低由于配比不正确而重新计算所浪费的时间。需要注意的是,不可在搅拌机以外的地方再次加水搅拌。为了防止混凝土由于离析或沁水而引发的裂缝的现象发生,尽量选取较小的混凝土坍落度。

4) 在某些相对关键部位的混凝土,首先要检验水泥安定性、骨料碱活性是否达标,然后对相关原材料进行优化,最终选取合格且最优的材料。

5) 在浇筑混凝土的过程中,一定要确保振捣的频率稳定,避免出现过多、过少或是遗漏的现象出现。明令禁止使用振动棒挑拨钢筋,也不可使用振动钢筋的措施去振动混凝土。浇筑的程序按顺序层层递进,切不可为了节约时间省略中间程序,或是缩短每步程序的时间。

3 结语

主要探究了钢筋混凝土桥梁裂缝,从其材料成分、建造过程的把控以及所受外界的干扰等方面找出了裂缝产生的原因,并依据各项原因给出了相应的措施,来加强建筑桥梁的安全性及耐久性。

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