夏樹(shù)林,周升斌
(九江市公路管理局瑞昌分局,江西 九江 332200)
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道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析以及應(yīng)對(duì)措施
夏樹(shù)林,周升斌
(九江市公路管理局瑞昌分局,江西 九江 332200)
首先介紹了道路橋梁施工中混凝土裂縫的危害性,隨后分析了道路橋梁施工中常見(jiàn)的混凝土裂縫,緊接著分析了道路橋梁施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生原因,最后提出了幾點(diǎn)道路橋梁施工中混凝土裂縫的應(yīng)對(duì)措施。
道路橋梁施工中混凝土裂縫;成因分析;應(yīng)對(duì)措施
1.1 加劇混凝土的破損
混凝土一旦產(chǎn)生裂縫產(chǎn),混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和整體強(qiáng)度就會(huì)受到裂縫影響而降低,低程度的結(jié)構(gòu)耐久性和強(qiáng)度會(huì)使得混凝土不受保護(hù),也就繼而對(duì)混凝土的破損產(chǎn)生加劇的作用。對(duì)于道路橋梁工程來(lái)說(shuō),混凝土裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)造成運(yùn)行中的安全隱患,還會(huì)影響到橋梁的使用年限,只有采取有效、準(zhǔn)確的措施,才能減少因受多方面影響而產(chǎn)生裂縫擴(kuò)大的可能性、降低裂縫的危害程度,保障人們的財(cái)產(chǎn)甚至生命安全,避免帶來(lái)難以挽回的經(jīng)濟(jì)損失。
1.2 破壞橋梁的結(jié)構(gòu)
處理加劇混凝土的破損以外,混凝土裂縫還會(huì)降低橋梁的抗彎度和剛?cè)嵝阅?,橋梁一旦喪失其抗彎度和剛?cè)嵝阅埽w的強(qiáng)度就會(huì)遭到破壞,也就是最終造成橋梁無(wú)法使用,橋梁的無(wú)法使用,一方面影響了人們的日常出行,另一方面給政府造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。不僅如此,混凝土裂縫還會(huì)加速腐蝕混凝土的內(nèi)部鋼筋、造成嚴(yán)重的安全隱患,并最終直接縮短橋梁的使用年限。
2.1 混凝土組成材料質(zhì)量不佳
混凝土主要由水泥、外加劑、骨料和摻合料組合而成,如果這些組合材料在質(zhì)量上有任何一項(xiàng)不符合標(biāo)準(zhǔn)和要求,都會(huì)形成混凝土裂縫。例如,如果在混凝土的組成部分中存在骨料質(zhì)量不合格的情況,那么,低質(zhì)量的骨料會(huì)造成混凝土強(qiáng)度弱的現(xiàn)象,而在攪拌混凝土的過(guò)程中,無(wú)論是增加含水量還是降低含水量,都會(huì)對(duì)混凝土的收縮性造成破壞,導(dǎo)致在道路橋梁工程施工時(shí)混凝土出現(xiàn)塑性式裂縫。另外,在選擇混凝土的組成材料時(shí),沒(méi)有分清楚外加劑和摻合料的類(lèi)別及質(zhì)量,那么極易造成外加劑、摻合料、水、骨料等材料相互之間結(jié)合后發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引發(fā)混凝土裂縫。
2.2 荷載因素
荷載裂縫是指在次應(yīng)力、常規(guī)定(動(dòng))荷載的作用下產(chǎn)生的裂縫,這種裂縫又分為次應(yīng)力裂縫和直接應(yīng)力裂縫。次應(yīng)力裂縫主要是因?yàn)樵诘缆窐蛄汗こ痰脑O(shè)計(jì)階段發(fā)生了荷載不完全預(yù)算和荷載漏預(yù)算、導(dǎo)致荷載預(yù)算不足而形成的,此時(shí),若地產(chǎn)生次應(yīng)力,就會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,另外,施工期間,堆積施工材料產(chǎn)生的荷載超標(biāo)以及對(duì)受力構(gòu)件進(jìn)行挖孔、力流在孔洞附近產(chǎn)生的集中應(yīng)力都會(huì)引發(fā)混凝土裂縫的形成。直接應(yīng)力裂縫主要是因?yàn)樵诘缆窐蛄汗こ痰氖┕ぴO(shè)計(jì)階段沒(méi)有進(jìn)行合理預(yù)算,沒(méi)有對(duì)模型進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算或者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的剛度不夠,忽視了在工程施工過(guò)程中的鑿槽、開(kāi)動(dòng)等影響而形成的,工程施工過(guò)程中的鑿槽、開(kāi)動(dòng)會(huì)造成荷載變化,產(chǎn)生混凝土裂縫。
2.3 溫度變化
由于混凝土也具有熱脹冷縮的性質(zhì),所以,在進(jìn)行道路橋梁工程施工時(shí),無(wú)論是外部環(huán)境發(fā)生變化還是內(nèi)部環(huán)境發(fā)生變化,都會(huì)對(duì)混凝土形態(tài)造成影響。例如,混凝土在凝結(jié)硬化時(shí),水泥會(huì)釋放大量的水來(lái)降低熱度,而此時(shí)溫度的升高使得混凝土體積增大,在結(jié)構(gòu)上就會(huì)產(chǎn)生的拉應(yīng)力,當(dāng)抗裂能力小于拉應(yīng)力時(shí),將對(duì)混凝土的強(qiáng)度造成影響,也就是說(shuō),溫度的變化會(huì)造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。在道路橋梁工程中,由于溫度的變化而導(dǎo)致的混凝土裂縫現(xiàn)象并不少見(jiàn),如天氣的變化、四季的變化等。
3.1 嚴(yán)格把關(guān)混凝土組成材料
想要從根源上解決混凝土裂縫的問(wèn)題,最首先要做的就是嚴(yán)格把關(guān)混凝土組成材料,只有高質(zhì)量的混凝土組成材料才會(huì)使得預(yù)算荷載符合設(shè)計(jì)。除此之外,道路橋梁施工人員務(wù)必要根據(jù)規(guī)定和實(shí)際的情況來(lái)計(jì)算混凝土的配比度、保證混凝土組成材料的配比合理,并且在合成混凝土?xí)r應(yīng)當(dāng)及時(shí)攪拌,攪拌的過(guò)程中要控制好加入的水量,只有各方面完善的混凝土組合材料才能增強(qiáng)混凝土的抗裂性、控制混凝土體積的變形。
3.2 加強(qiáng)荷載設(shè)計(jì)和控制混凝土結(jié)構(gòu)布置
在道路橋梁工程施工前的設(shè)計(jì)階段,施工人員必須要依照道路橋梁工程的實(shí)際情況,科學(xué)、合理地進(jìn)行道路橋梁的整體規(guī)劃與布局,在這期間,還要結(jié)合施工過(guò)程中機(jī)械荷載,計(jì)劃好施工中所需的鋼筋品種及數(shù)量,設(shè)計(jì)的荷載量要遠(yuǎn)大于現(xiàn)實(shí)施工中的荷載量,只有這樣,才能保證實(shí)際荷載量是混凝土的強(qiáng)度可以承受的,也就才能避免施工中產(chǎn)生混凝土裂縫。
3.3 強(qiáng)化對(duì)施工工序及流程的管理與監(jiān)督
強(qiáng)化對(duì)施工工序及流程的管理與監(jiān)督是應(yīng)對(duì)混凝土裂縫的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。在進(jìn)行混凝土攪拌時(shí),應(yīng)當(dāng)注意控制添加水量以控制混凝土的溫度,在氣溫較高的夏季這一點(diǎn)更是不容忽視。夏季施工時(shí),為了混凝土能夠很好的散熱,施工人員應(yīng)當(dāng)盡量將混凝土的澆筑厚度減至最低,并加強(qiáng)對(duì)混凝土的澆水措施;而在冬季施工時(shí),施工人員則需加強(qiáng)對(duì)混凝土的表面保溫措施。如遇到特殊情況,還應(yīng)當(dāng)在混凝土的內(nèi)部想辦法降溫以確保混凝土的抗裂性?;炷恋馁|(zhì)量越好代表其抗裂性越強(qiáng),因此,在道路橋梁工程施工過(guò)程中,施工人員應(yīng)當(dāng)重視混凝土的攪拌方式、堆放地點(diǎn)以及澆筑過(guò)程。
綜上所述,道路橋梁的正常使用和施工質(zhì)量會(huì)被混凝土裂縫嚴(yán)重影響,而混凝土裂縫產(chǎn)生的原因眾多。因此,施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把關(guān)混凝土原材料,并在施工設(shè)計(jì)階段加強(qiáng)荷載設(shè)計(jì)和控制混凝土結(jié)構(gòu)布置,從源頭上預(yù)防混凝土產(chǎn)生裂縫,與此同時(shí),要在施工過(guò)程中強(qiáng)化對(duì)施工工序及流程的管理與監(jiān)督并控制好混凝土的施工質(zhì)量,只有這樣,才能減少溫度裂縫的產(chǎn)生,才能在把握和提升道路橋梁工程整體質(zhì)量的同時(shí)更好地為服務(wù)于我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)。
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2016-08-05
夏樹(shù)林(1982-),男,助理工程師,研究方向:公路與橋梁工程。
U445.7
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1008-3383(2016)11-0088-01