劉玲
摘要:隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,道路橋梁事業(yè)得到了快速的進步,道橋工程在我國的經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用,所以對道橋工程的質(zhì)量要給予重視。在道橋工程中,橋梁裂縫對道橋的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響,為交通安全留下了隱患。文章對于道橋工程中橋梁裂縫出現(xiàn)的原因進行了分析,并且提出了處理措施。
關(guān)鍵詞:橋梁裂縫;道橋工程;混凝土
在道橋施工中,常會因為結(jié)構(gòu)自身的因素或者是外界環(huán)境的因素而產(chǎn)生裂縫,裂縫對于道橋質(zhì)量有極大的影響,嚴重的威脅到行車安全。所以在要對橋梁裂縫的形成原因進行分析,然后針對這些原因采取合理的措施,防止裂縫的產(chǎn)生。
1 橋梁自身因素形成的裂縫
1.1 溫度變化引起的裂縫
在道橋工程中的施工材料一般都使用混凝土,而當工程結(jié)束后,由于內(nèi)外溫差的變化,在混凝土內(nèi)部就會形成應力,當這種應力超出了結(jié)構(gòu)所能承受的范圍時,就會產(chǎn)生裂縫。
1.2 收縮引起的裂縫
1.2.1 塑性收縮。主要發(fā)生在混凝土澆筑初期。施工時,混凝土澆筑后,此時水泥水化反應激烈,分子鏈逐漸形成,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),混凝土失水收縮,同時骨料因自重下沉,此時收縮為塑收縮。在骨料下沉過程中受到鋼筋阻擋,即形成沿鋼筋方向裂縫。
1.2.2 干縮。混凝土結(jié)硬后,隨著表面水分逐步蒸發(fā),溫度逐漸降低,混凝土體積縮小,稱為干縮。因混凝土表面水分損失快,內(nèi)部損失慢,表面收縮受到內(nèi)部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力,當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時,便產(chǎn)生收縮裂縫。
1.2.3 自生收縮。自生收縮是混凝土在硬化過程中,水泥與水發(fā)生水化反應生成新的物質(zhì)而導致自身體積縮小。
2 橋梁其他因素引起的開裂
2.1 基礎(chǔ)變形引起的開裂
道橋工程的前期勘察十分重要,在勘察時需要對工程的地質(zhì)情況有詳細的掌握,如果因為地質(zhì)勘查不清的話,在施工后就會發(fā)生沉降現(xiàn)象從而造成橋梁裂縫的產(chǎn)生。如果一項工程是分期建造的,那么在后期使用中就會因為結(jié)構(gòu)接觸不牢而發(fā)生裂縫,這些都屬于是基礎(chǔ)變形導致的裂縫。
2.2 鋼筋銹蝕引起的裂縫
如果因為混凝土的質(zhì)量不符合標準,那么在施工后就會造成鋼筋周圍的混凝土保護層不足,從而導致二氧化碳或者是水汽滲透到鋼筋表面,從而引起鋼筋銹蝕,致使鋼筋周圍的混凝土的膨脹壓力增加,形成縱向裂縫。當這種裂縫增大,就會使混凝土的質(zhì)量下降,從而對鋼筋的保護不足加速了鋼筋的銹蝕,形成惡性循環(huán),最終導致結(jié)構(gòu)的承載能力下降,形成其他裂縫。
2.3 凍脹引起的裂縫
溫度低于零度時,混凝土出同冰凍,游離的水變成冰,體積膨脹9%,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力,并導致裂縫出現(xiàn)。當混凝土中骨料空隙多、吸水性強、骨料中含有雜質(zhì)過多、水灰比偏大均導致混凝土凍脹裂縫。溫度低于零度和混凝土吸水飽和是發(fā)生凍脹破壞的必要條件。
2.4 施工材料質(zhì)量引起的裂縫
施工材料的質(zhì)量直接影響到工程的質(zhì)量,在施工的過程中,如果使用了不合格的材料,或者是在材料配比的時候沒有按照規(guī)范執(zhí)行,都有可能產(chǎn)生裂縫。
3 橋梁裂縫的溫控措施和施工現(xiàn)場控制
3.1 溫度預測分析
根據(jù)現(xiàn)場混凝土配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養(yǎng)護方案,采用計算機仿真技術(shù)對混凝土施工期溫度場和溫差進行計算機模擬動態(tài)預測,提供結(jié)構(gòu)沿厚度方向的溫度分布及隨混凝土齡期變化情況,制定混凝土在施工期內(nèi)不產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標準,進行保溫養(yǎng)護優(yōu)化選擇。
3.2 混凝土澆筑方案
在澆筑混凝土的過程中,最重要的就是對于溫度的控制,往往會因為澆筑的溫度過高,在混凝土冷卻后形成裂縫,所以應該采取合理的澆筑方式進行施工。可以采取分層澆筑來延緩溫差,在澆筑之前,要對混凝土的冷卻時間進行詳細的計算,然后根據(jù)時間控制澆筑順序。在混凝土澆筑期間,要合理的掌握振搗,在振搗時間、插入的深度方面都要嚴格控制,保證振動的均勻性,避免漏振和過振。對于混凝土的供應要保證充足,防止在澆筑的過程中因為材料供應不上而出現(xiàn)冷縫。在施工前,要對工程中的人力、設(shè)備和材料都做好預算并準備充足,在施工中要協(xié)調(diào)好施工現(xiàn)場,保證工程能夠按時完成。對大體積混凝土表面較厚的水泥漿一般澆筑后3~4h內(nèi)初步用木長刮尺刮平,初凝前用鐵滾筒碾壓2遍,再用木抹子搓平壓實;混凝土澆灌完后,立即采取有效的保溫措施并按規(guī)定覆蓋養(yǎng)護。
3.3 混凝土溫度監(jiān)測
在混凝土內(nèi)部外部設(shè)置溫度測點,設(shè)置保溫材料溫度測點及養(yǎng)護水溫度測點,現(xiàn)場溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀自動采集并進行整理分析。每一測點的溫度值、各測位中心測點與表層測點的溫差值,作為研究調(diào)整控溫措施的依據(jù),防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。為反映溫控效果可在少數(shù)混凝土層中埋設(shè)應變計進行溫度應力檢測,應沿水平方向布置,檢測水平方向應力分量。
3.4 通水冷卻
在混凝土進行冷卻分層澆筑的過程中,可以使用薄壁鋼管進行灌水冷卻,在正式使用之前要對冷卻水水管進行試驗,看其是否有堵塞現(xiàn)象。對于冷卻管中的水流速度和水溫要根據(jù)實際澆筑過程中混凝土的溫度來進行調(diào)整。
4 在構(gòu)造設(shè)計上對橋梁裂縫采取防裂措施
4.1 設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)形式,可以減少工程數(shù)量,減低水化熱。如可根據(jù)懸索橋錨碇受力特點,設(shè)計挖空非關(guān)鍵受力部分混凝土體積,利用土方壓重方案,來減少混凝土結(jié)構(gòu)體積。
4.2 充分利用混凝土在基坑有側(cè)限條件,在混凝土中摻加微膨脹劑,使其在基坑約束下形成一定的預壓力,補償混凝土內(nèi)部溫度,收縮產(chǎn)生的拉應力,從而有效的避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。
4.3 產(chǎn)生裂縫的原因是因為在溫度變化時,受到了邊界的約束力從而產(chǎn)生裂縫,所以可以通過對邊界的結(jié)構(gòu)構(gòu)造改變來降低約束力。如果遇到了約束較強的土質(zhì)結(jié)構(gòu),比如說巖石類或者是比較厚的混凝土層時,可以在接觸面處設(shè)置滑動層,以此來降低約束力。
4.4 還應重視合理有益作用,可采取增配構(gòu)造鋼筋,配筋應盡可能采用小直徑、小間距,全截面含筋率控制在0.3%~0.5%之間,在混凝土表面增設(shè)金屬擴張網(wǎng)等有效措施,有效地提高混凝土抗裂性能。
5 結(jié)束語
經(jīng)濟的發(fā)展帶動了道橋工程的進步,同時道橋工程又促進了經(jīng)濟的發(fā)展。在人們的物質(zhì)生活水平提高的同時,車輛的數(shù)量也在增加,隨之而來的是對道橋荷載的加重,這也就要求道橋的質(zhì)量有了更高的要求。橋梁裂縫的產(chǎn)生對于橋梁的質(zhì)量有很大的影響,在交通安全方面有很大的隱患。所以說在施工的過程中,要加強對道橋質(zhì)量的控制,從設(shè)計到材料的質(zhì)量,從施工工藝到監(jiān)督管理,都要嚴格按照規(guī)范程序執(zhí)行,從根本上杜絕裂縫的產(chǎn)生,保證道橋的施工質(zhì)量。
參考文獻
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