公路桥梁施工裂缝的成因及防治

摘要:在桥梁施工过程中,施工人员一定要严格按照施工规范开展施工,严禁违规操作,如果仍然会有施工裂缝出现,则需及时进行处理。裂缝的存在与发展不仅会导致内部的钢筋等其它材料出现腐蚀,还会把混凝土材料承载能力和耐久性以及抗渗能力降低,进而给建筑物外观和使
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  摘要:在桥梁施工过程中,施工人员一定要严格按照施工规范开展施工,严禁违规操作,如果仍然会有施工裂缝出现,则需及时进行处理。裂缝的存在与发展不仅会导致内部的钢筋等其它材料出现腐蚀,还会把混凝土材料承载能力和耐久性以及抗渗能力降低,进而给建筑物外观和使用寿命造成不良影响,严重时还会威胁到人们的生命财产安全。
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  关键词:公路桥梁;施工裂缝;混凝土材料
  中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)10-0116-02
  1 公路桥梁工程裂缝形成的原因
  1.1 由于荷载导致裂缝的出现
  在对于桥梁工程进行设计的过程中,许多问题的出现都是由于设计部门在设计中形成的失误产生,例如:在计算桥梁结构时,本应考虑在内的因素则忽略不算,或出现少算;设计预测和实际受力情况出现差异,在预测结构承受力中形成的问题,会造成桥梁在施工及使用过程中,由于桥梁结构多度受力,从而超出预测的受力范围,形成受力超标现象发生。在施工过程中,桥梁结构会有裂缝出现。由于施工单位的施工人员自身存在较低的安全意识,对各类较大重量的施工机械及施工材料随意进行堆放,未能充分掌握预制结构的受力情况,对起吊、安装、翻身及运输工序进行随意操作,未能结合设计图纸要求,过于追求工程进度及经济效益,导致结构施工顺序或结构受力模式得到改变。
  1.2 温度因素造成裂缝的产生
  随着温度的改变,温度裂缝也会逐渐扩张或合拢。而导致温度改变的因素主要包括以下几方面:(1)水化热。主要是指施工过程中形成的水化放热。大体积混凝土施工过程中会存在较高的内部温度,由于内外存在较大温差,造成桥梁结构表面形成裂缝问题。(2)冬季施工以及施工不当导致混凝土骤冷骤热,从而由于内外温度改变引发不均匀裂缝。(3)日照。作为温度裂缝的原因之一,日照也发挥着一定作用。由于太阳容易对主梁、桥面板以及桥墩侧面造成曝晒,与桥梁的其它部位相比,其温度会明显较高,为裂缝的形成提供条件。(4)安装预制梁或板。通过在板焊接过程中出现,当运用不恰当的焊接措施,会导致铁件附近混凝土出现烧伤开裂,对于大跨径桥梁工程的温度应力而言,甚至会达到或超过活载应力范围,因此,在桥梁设计及施工中应得到重点关注。
  1.3 收缩裂缝的形成
  由于混凝土收缩而引发的裂缝是最常出现的一种裂缝类型。导致混凝土体积变形的原因是由于塑性收缩及干缩形成的。干缩裂缝是指混凝土长期在不饱和的空气中进行暴露,由于物理及化学的失水导致混凝土体积缩小现象发生,当缩小受到制约时会有裂缝形成。通常由于干缩形成的混凝土存在较慢的应变速率,在一定程度上,混凝土徐变造成的松弛能够将部分干缩应变得到抵消。在钢筋的布置、混凝土环境湿度以及混凝土的配合比设计等都会导致干缩裂缝形成。塑性收缩是指在浇筑混凝土施工时,水泥水化反应会有泌水及水分蒸发加剧现象出现。而塑性收缩则是骨料由于自重实施下沉而形成的一种混凝土失水收缩问题。
  1.4 施工材料造成的裂缝的形成
  混凝土主要是有水泥、骨料、砂、外加剂以及拌合水共同构成。不合格的混凝土配置材料会导致结构有裂缝形成。例如:水泥游离的氧化钙含量超标;在氧化钙凝结过程中会有较慢的水化现象;当混凝土凝结后仍持续水化反应;对已经形成固定强度的混凝土造成破坏;降低混凝土的抗拉强度。当水泥中存在较高碱量时,与碱活性骨料相遇,会有碱骨科反应出现。在施工中若对较小的、级配不好且存在较大空隙率的砂石粒径进行应用,会增大水泥及拌和水的用量。水分增多会对混凝土的强度造成直接影响,并对整个结构的质量造成影响。当拌合水和外加剂中存在较高中氯化杂质含量时,会有较大的钢筋锈蚀作用出现,从而造成裂缝现象形成。
  2 公路桥梁裂缝的预防控制措施
  2.1 设计方面的防裂方法
  为了将荷载裂缝的发生得到减少或避免,则不能将施工的设计阶段进行忽略。在设计时,应对多方面实施考虑,尽可能将结构及断面的突变得到减少或避免。当存在有限条件时,不可避免地形成结构突变时,应对某些重要的细节进行及时处理。最常出现的是将突变位置向渐变的形式进行转换,将转角处转换为圆角,其次,还应对构造配筋实施增强,促使斜向钢筋得到加强等。构造配筋的增强,大大提升了混凝土的抗裂性效果,可以避免或防止由于混凝土收缩及温度变化而形成的裂缝现象。在设计时,应按照相应的规范要求对标准的裂缝宽度进行掌握,避免由于钢筋锈蚀导致裂缝的形成,施工单位一般会对厚度足够的保护层进行应用或对防腐混凝土实施使用。
  2.2 控制施工材料
  要使混凝土桥梁的质量得到保障,应运用合理的施工工艺,在施工过程中,施工单位应结合施工技术规范对操作进行控制。在入场之前,要求相关人员应采用抽样检验的方式对原材料进行处理。施工单位应对丰富经验的施工人员进行组织,对实验操作相配合实施应用,促使施工配合比得到准确地调整,从而实现混凝土施工质量的提升。
  2.3 控制温度因素
  在控制温度的过程中,施工单位应从多个方面进行分析,尽可能降低混凝土的浇筑温度。在对混凝土实施拌和时,应对水分实施添加,对碎石进行冷却,使浇筑层面的散热作用得到充分发挥,在对混凝土实施浇筑时,应将浇筑的厚度进行降低。当在高温状况下进行施工时,应将混凝土中对水管进行埋设,在施工时对冷水进行添加,促使达到温度降低的效果。不得对天气的转变进行忽略,特别是对于气温下降时,应对表面保温进行落实,避免混凝土表面有较大温度变化形成。
  2.4 桥梁工程养护施工的方法
  (1)普通混凝土梁的维修养护方法。在处理裂缝的过程中,应对观测及监护进行加强。当达到稳定后,再运用补修的方法使其达到养护效果。在修补施工之前,应先找出裂缝形成的原因实施有效处理,当处理完成后还应对修补效果进行观察。
  (2)预应力钢筋混凝土桥梁的维修及养护。对于裂缝垂直桥轴线方向的龟甲状裂缝,缝宽处于0.1mm以上,且间距达到0.6~1.0mm之间,则应将桥面刚度判断为刚度不足,应在板底面运用钢板或玻璃纤维等强度高的塑料板进行粘贴,再运用环氧树脂对板缝中实施压入。对于普通的钢板伸缩缝而言,已经在焊接处存在破坏现象,钢桥存在变形问题,不仅应进行及时修补,而且还应对角钢的锚固钢筋实施适当增强。对W型橡胶伸缩裂进行选用,不仅对钢筋得到节省,而且对维修养护提供便利。
  3 结语
  总体而言,为了避免公路桥梁施工裂缝的出现,在整个桥梁施工过程中,相关施工部门要严格按照国家有关的规范和技术标准对桥梁施工方案进行设计和施工,并且一定要采取合格的施工材料,不断改善现浇混凝土施工工艺,采取有效措施,控制好工程施工的质量,一旦有问题出现要及时解决,确保桥梁可以正常运行。
  参考文献
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