摘 要:目前建筑公路橋梁的材料都是選用混凝土,但是在公路橋梁施工過程中,混凝土裂縫現(xiàn)象時有發(fā)生,這嚴(yán)重影響了公路橋梁的質(zhì)量,大大增加了公路橋梁的安全隱患。因此,必須將公路橋梁施工中混凝土裂縫問題放到重要的位置上。本文通過對混凝土出現(xiàn)裂縫的原因、危害進行闡述,探討公路橋梁施工中混凝土裂縫問題的控制。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;施工;混凝土裂縫;形成原因;控制方法;危害
混凝土裂縫問題的出現(xiàn),不僅僅會影響公路橋梁的美觀度,還會對公路橋梁的安全產(chǎn)生很大的影響,并嚴(yán)重縮短公路橋梁的使用壽命,加大對公路橋梁建設(shè)的資金投入。因此,對公路橋梁中混凝土裂縫問題的研究和控制非常的有必要。
1 公路橋梁施工中混凝土裂縫的種類
1.1 收縮裂縫
公路橋梁施工過程中混凝土隨著時間不斷冷卻,會產(chǎn)生很大的收縮效應(yīng),其收縮效應(yīng)的力度遠遠超過了混凝土最大承受能力,這就會使混凝土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,進而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫被稱為收縮裂縫。
1.2 溫差裂縫
公路橋梁施工過程中,水泥在水化作用下會產(chǎn)生很多的水化熱,水化熱釋放的熱量導(dǎo)致公路橋梁的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的溫差?;炷帘挥糜诠窐蛄哼^程中,表面的混凝土?xí)谳^短的時間內(nèi)冷卻,但是內(nèi)部的溫度仍然很高。大量的熱氣與冷氣接觸,這種巨大的溫差就會使混凝土的表面產(chǎn)生很大的張力,內(nèi)部產(chǎn)生壓力,在這種內(nèi)外共同作用下,就會使混凝土產(chǎn)生裂縫,這種裂縫被稱為溫差裂縫。
1.3 安定性裂縫
水泥是混凝土中最主要的成分,水泥的性能會對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生比較大的影響。水泥的質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn),則會造成混凝土的裂縫,也就是安定性裂縫。安定性裂縫一般都出現(xiàn)在公路橋梁的表面部分,寬度約為0.04到0.4毫米之間。一般出現(xiàn)在新舊混凝土交接的位置。嚴(yán)重的安定性裂縫會導(dǎo)致公路橋梁的坍塌。
2 公路橋梁施工中混凝土裂縫的原因
造成公路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因有很多種,而且產(chǎn)生的原因之間還會產(chǎn)生其他的作用。因此,在公路橋梁施工過程中一定要重視對混凝土裂縫形成原因的分析,進而來判斷混凝土裂縫的危害程度。對于公路橋梁施工中混凝土裂縫產(chǎn)生原因的分析可以從荷載、溫度、材料、工藝這幾個方面來闡述。
2.1 荷載變化引起的裂縫產(chǎn)生
公路橋梁混凝土施工中,同時受到靜荷載、動荷載、本身荷載的作用會產(chǎn)生荷載裂縫。荷載引起的裂縫可以分為彎曲、剪切、扭曲、局部應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫。每一種荷載裂縫都有其自身的特點。這些裂縫一般都出現(xiàn)在公路橋梁受拉力的位置、剪應(yīng)力較大的位置以及橋梁振動頻率過高的位置。這種裂縫的產(chǎn)生主要是由于不限制地繁殖施工工具、不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)的承受力、隨意進行起吊和運輸工作、不按圖紙施工、改變施工順序、不對機器進行檢查等。
2.2 溫度變化引起的裂縫產(chǎn)生
作為建筑的主要材料,混凝土的特性非常的豐富,它熱脹冷縮的性質(zhì)是最明顯的特點。公路橋梁混凝土所處外部環(huán)境與內(nèi)部環(huán)境的溫度會產(chǎn)生比較大的差距,使混凝土變形,變形一旦受到約束,就會使混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生張力,這種張力超過混凝土的最大張力時就會產(chǎn)生溫差裂縫。這種裂縫是隨著溫度的變化而變化的。
2.3 施工材料質(zhì)量引起的裂縫產(chǎn)生
混凝土的主要組成成分是水泥、水、骨料和添加劑。只要其中有一種原材料的質(zhì)量不合格都會引起混凝土出現(xiàn)裂縫,例如砂石含泥量過高、配比不標(biāo)準(zhǔn)以及骨料中硅化物含量超標(biāo)、添加劑氯化物過多都會與鋼筋產(chǎn)生反應(yīng),造成裂縫。
2.4 施工工藝引起的裂縫產(chǎn)生
由于施工工藝產(chǎn)生的裂縫一是由于混凝土的保護層過厚,導(dǎo)致內(nèi)在構(gòu)造的有效性較低,與受力的鋼筋垂直放置導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。二是混凝土的振搗不密集、不均勻,經(jīng)常出現(xiàn)空洞、蜂窩和麻面現(xiàn)象,導(dǎo)致鋼筋銹蝕和荷載裂縫的產(chǎn)生。三是混凝土澆筑的速度過快,很容易出生塑性收縮裂縫。四是混凝土攪拌和運輸?shù)臅r間過長,導(dǎo)致不規(guī)則裂縫的產(chǎn)生。五是混凝土施工后的保養(yǎng)時期空氣較為干燥,石混凝土表面位置出現(xiàn)裂縫。六是混凝土分層、分段澆筑時相交部位處理過于粗略,在新舊混凝土的交接位置易出現(xiàn)裂縫。七是施工中模板的強度不足,使模板同時變形導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。
3 公路橋梁施工中混凝土裂縫的控制措施
3.1 加強對公路橋梁施工中原料選用的控制
想要減少混凝土裂縫發(fā)生幾率,就必須對原材料的選用進行嚴(yán)格的控制。選擇原材料時,在保證混凝土活性的基礎(chǔ)上加大對砂、石含量,骨料配比、水泥的選擇必須嚴(yán)格、謹(jǐn)慎。對原材料進行檢驗時,必須按照施工條件的變化而改變檢驗的頻率和標(biāo)準(zhǔn),使原材料的選擇做到做好。
3.2 加強對公路橋梁施工中施工工藝的控制
在混凝土施工過程中必須按照嚴(yán)格的工序進行,并且振搗的頻率和時間必須相同。根據(jù)振搗的頻率來確定振搗的時間。模板在預(yù)埋時必須保證完整,并采取一定的措施。澆筑完成后,混凝土的表面要抹平,清楚余水和灰漿。為了防止裂縫的出現(xiàn),還應(yīng)在澆筑后進行二次抹平和振搗。
3.3 加強對混凝土施工的溫差控制
加強對混凝土施工溫度的控制辦法一是攪拌混凝土?xí)r用水將碎石冷卻,來降低混凝土的澆筑溫度。二是夏天進行施工時,減少澆筑混凝土的厚度,利用澆筑表面進行散熱。三是在混凝土中安放水管,通過注入冷水進行內(nèi)部降溫。四是嚴(yán)格控制混凝土的入模溫度。公路橋梁混凝土施工最好選擇在春季和秋季進行,這兩個季節(jié)的。
3.4 加強對荷載引起裂縫的防治工作
公路橋梁建造的初期是無法估算出橋梁具體的荷載量,一般都采用概率的方式對橋梁荷載數(shù)進行測量。再利用合理的數(shù)值模型進行模擬實驗,找到荷載的最大值和最小值。在沒有確定公路橋梁具體的荷載值時,應(yīng)最大程度阻止施工工具的亂放現(xiàn)象,還要運用先進運輸材料的方法保證橋梁的安全,阻止裂縫的產(chǎn)生。
4 結(jié)語
混凝土裂縫的產(chǎn)生會嚴(yán)重影響公路橋梁的外觀和質(zhì)量,對人們的生命財產(chǎn)造成很大的損失。因此,我們必須對公路橋梁施工過程中混凝土裂縫成因進行分析,并根據(jù)具體情況,對公路橋梁施工中混凝土裂縫問題提出有效的控制措施和方法,保證公路橋梁的質(zhì)量和安全。
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作者簡介:劉石柱(1979.11- ),男,吉林農(nóng)安人,中鐵十二局,工程師。