道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析孙建国

道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析孙建国

关键词:道路桥梁;裂缝;原因;防治

1道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因

1.1温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出荷载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要施工因素有:第一,水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。第二,蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。第三,预制梁时横隔板安装,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。采用电热法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至很高,混凝土构件也容易开裂。

1.2荷载引起的裂缝

在桥梁施工过程中,如果不加限制的堆放施工设备和材料,忽视了预制结构的施工流程,在预制结构的运输、吊装、安装过程中不参照施工工艺,就会造成工程的实际荷载超过了理论计算的荷载值,对桥梁造成额外的重力压力,增加了产生裂缝的概率。此外,部分施工单位不按照原有的施工图纸施工,不经过严格理论计算和试验,就擅自更改结构的设计,对于结构的疲劳强度检验工作不到位,造成桥梁的直接载荷力增大也是导致裂缝产生的原因。

1.3直接应力裂缝

直接应力裂缝是指在荷载作用下产生的直接应力而造成的裂缝。产生这种裂缝的原因是:设计不合理,计算模型不准确;结构刚度不够或者设计断面;预制构件运输或安装不规范;内力和配筋计算不准确;施工者不理解设计者的意图,随意改变结构受力模式。

2道路桥梁施工中桥梁裂缝的控制措施

2.1对设计的控制

在设计中一定要注意约束状态下和自由变形状态下的结构,也就是常说的“抗”与“放”。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施。“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗-放”结合,或以“抗”为主,或以“放”主的设计原则来选择结构方案和使用的材料。设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面等原因不能回避时,应做局部处理,如在转角处做圆角,突变处应加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋,对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。积极采取补偿混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,事实证明,效果很好。对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60d龄期混凝土,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。

2.2严格控制混凝土的组成材料

要想解决混凝土裂缝的问题,我们就要加强对混凝土的组成材料的严格控制。只有保证混凝土的组成材料,才会符合设计中的预算荷载。另外,我们一定要保证混凝土的组成材料的配比度具有完善的合理性,同时还要及时的搅拌,要根据规定和实际的情况来计算混凝土的配比度,在搅拌的时候对加入的水量要控制好,从而来控制混凝土体积的变形,增加混凝土的抗裂性。

2.3提高施工工作质量

在混凝工结构浇筑、构件制作、起模、运输、拼装及吊装过程中,加强岗位责任建设,完善施工的全流程操作,减少施工过程中的各种不规范操作。操作人员在施工前对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验,及时调整施工配合比,而且要对具有合格刚度的支架进行压实充分,保证混凝土振捣的匀速以及混凝土流动性,切实杜绝在硬化前因混凝土沉实,硬化后沉实过大的现象,而且要严格按混凝土应配合比计量投料,拌和时间不应小于1-2分钟,使和易性好,不离析,不析水,运输时间短,浇注时分层浇注,分层厚度不应大于30厘米,振捣时应让振捣棒插入前层5-10厘米,振捣时间为1分钟左右,直至排出气泡为止,在混凝土制作完毕后的运输中,运输工具保证不渗露,不析水,在运输过程中,混凝土避免日晒雨淋,不能离析,运输时间不应大于30分钟,在高温下运输应及时检测混凝土坍落度,以确保由于蒸发而造成的水分损失,及时调整坍落度,最后要注意做到混凝土保护层适中,施工模板刚度充足,同时要注意保证拆模时间的规范性,因为混凝土强度不足,防止使受力钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减少,形成与受力钢筋垂直力向的裂缝;

2.4注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝

在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样就能确保混凝土的抗裂性。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,对于温度高时,要加强对混凝土的浇水措施,对于温度低时,要加强对混凝土的表面保温措施,这样才能增加混凝土的抗裂性,降低混凝土裂缝的现象。

2.5混凝土的养护

混凝土早期的养护主要需要给予混凝土保持在合理的温湿条件下,比如在冬季的时候,我们会在混凝土的表面浇水养护,并用一些塑料薄膜包裹在混凝土的表面,达到保温保湿的效果,这样不仅可以防止混凝土自身缩水收缩的现象发生,另外也保证水泥水化的顺利进行,达到设计时所需的抗裂能力与强度。

3结语

加强混凝土裂缝的防治是提高道路质量的重要途径。因此,要确保沥青混凝土为工程中关键的原料,对于施工中裂缝的成因,第一时间将其消除,保障道桥工程整体施工质量符合标准,确保我国路桥工程使用的安全性和稳定性。

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