趙越
遼寧順鑫公路工程有限責(zé)任公司 遼寧本溪 117000
荷載裂縫是指混凝土橋梁在常規(guī)荷載和側(cè)應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂縫。在外部荷載作用下,路面和橋梁會(huì)出現(xiàn)直接應(yīng)力裂縫。主要原因是設(shè)計(jì)模式不夠完善,導(dǎo)致道路橋梁整體結(jié)構(gòu)與實(shí)際情況的受力不一致,導(dǎo)致道路橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)不符合標(biāo)準(zhǔn),結(jié)構(gòu)剛度不夠。此外,在施工過(guò)程中,由于對(duì)荷載的少算和誤算,導(dǎo)致截面設(shè)計(jì)不合理。還有在加固和內(nèi)力設(shè)計(jì)上的錯(cuò)誤也會(huì)導(dǎo)致鋼筋的使用減少,導(dǎo)致潛在的質(zhì)量問(wèn)題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,未進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查,設(shè)計(jì)圖紙的具體內(nèi)容未得到明確處理[1]。在施工過(guò)程中,對(duì)機(jī)械、材料等沒(méi)有嚴(yán)格的控制,預(yù)制組件被自由地翻轉(zhuǎn)、升降和運(yùn)輸。也沒(méi)有嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工順序施工,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力模型發(fā)生嚴(yán)重變化。在外部荷載設(shè)計(jì)過(guò)程中,結(jié)構(gòu)的計(jì)算與工作狀態(tài)有顯著差異,容易導(dǎo)致橋梁部分的二次應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。例如,應(yīng)該設(shè)計(jì)一個(gè)x型鋼條,雙鉸鏈拱橋必須有拱腳,并應(yīng)采用切割截面尺寸的方法。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)發(fā)生彎曲,造成混凝土裂縫,導(dǎo)致鋼筋生銹。此外,在道路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,常規(guī)預(yù)算難以準(zhǔn)確地確定結(jié)構(gòu)模型的受力變化。它往往是根據(jù)設(shè)計(jì)師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)來(lái)安排的,這也會(huì)導(dǎo)致不合理的設(shè)置。當(dāng)壓力成分被挖空后,應(yīng)力就會(huì)集中到一個(gè)巨大的地方。
混凝土本身具有熱膨脹和冷卻的特性,容易因外部環(huán)境溫度的變化而改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在混凝土的熱膨脹和冷卻過(guò)程中,如果變形受阻,結(jié)構(gòu)內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),路面和橋梁會(huì)出現(xiàn)溫度裂縫,尤其是跨度較大的鋼筋混凝土橋梁。溫度應(yīng)力很可能超過(guò)負(fù)荷應(yīng)力。溫度的變化有很多原因。第一,中國(guó)大部分地區(qū)四季分明,一年之內(nèi)的溫差還會(huì)繼續(xù)變化。這種緩慢的變化也會(huì)造成道路和橋梁的垂直位移。甚至造成混凝土變形,道路橋梁使用時(shí)間越長(zhǎng),溫度變化就越明顯,隨著時(shí)間的推移,公路橋梁工程的使用壽命也會(huì)縮短。第二,大多數(shù)道路和橋梁直接暴露在陽(yáng)光下?;炷廖沾罅康臒崃亢凸鈺瘢斐傻缆凡灰?guī)則分布的裂縫。在惡劣天氣下,如強(qiáng)風(fēng)和暴風(fēng)雪,公路橋梁混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度會(huì)急劇下降。這種突然的溫度變化也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的溫度分布不均勻,造成應(yīng)力變化,造成裂縫[2]。
在道路和橋梁施工過(guò)程中,混凝土本身的收縮會(huì)導(dǎo)致裂縫。一方面,塑性收縮的影響將會(huì)發(fā)生。澆筑完成后4至5小時(shí)內(nèi),水泥將發(fā)生非常強(qiáng)烈的水化反應(yīng)。還會(huì)出現(xiàn)水的急劇蒸發(fā),而混凝土的過(guò)多水分流失也會(huì)導(dǎo)致混凝土的塑性收縮。如果骨料在下沉過(guò)程中遇到一根鋼棒,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,則這種收縮是干燥的。當(dāng)混凝土硬化時(shí),內(nèi)部濕度會(huì)繼續(xù)蒸發(fā),逐漸減少,導(dǎo)致混凝土本身體積的減少。當(dāng)混凝土表面水蒸發(fā)量高于內(nèi)部水時(shí),表面收縮過(guò)大。此時(shí),表面收縮變形會(huì)受到內(nèi)部混凝土的約束,表面混凝土?xí)艿綇埩Φ挠绊?,抗拉力大于抗拉?qiáng)度,形成收縮裂縫。
裂縫混凝土的質(zhì)量不符合設(shè)計(jì)要求,或者保護(hù)層厚度不足時(shí),空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部,破壞鋼筋周?chē)幕炷翂A性,空氣中的氯化物會(huì)進(jìn)入混凝土內(nèi)部。它還會(huì)增加鋼條附近的氯離子,對(duì)鋼條表面的氧化膜造成破壞,導(dǎo)致鐵離子與氧、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致鋼條腐蝕。隨著時(shí)間的積累,這些腐蝕層也會(huì)造成鋼筋體積膨脹和玻璃開(kāi)裂的問(wèn)題。
在道路和橋梁的施工過(guò)程中,混凝土協(xié)調(diào)比控制的不科學(xué)將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫,或者在施工過(guò)程中,混凝土將被澆筑成型,堆積起來(lái),運(yùn)輸提升,而施工沒(méi)有嚴(yán)格按照施工過(guò)程進(jìn)行。或者建筑質(zhì)量不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題也會(huì)造成裂縫。
為了避免道路和橋梁的裂縫問(wèn)題,有必要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理。具體內(nèi)容可分為三個(gè)方面進(jìn)行分析。這三個(gè)方面是:一是嚴(yán)格控制施工過(guò)程中使用的材料,對(duì)施工過(guò)程中使用的各種材料嚴(yán)格控制,特別是混凝土材料。第二,建設(shè)企業(yè)要加強(qiáng)對(duì)建設(shè)人員的管理,嚴(yán)格考核建設(shè)人員的技術(shù)水平。同時(shí),還應(yīng)定期對(duì)這些人員進(jìn)行培訓(xùn),及時(shí)更新知識(shí)體系。并把責(zé)任放在每個(gè)人的頭上,提高他們的責(zé)任感,避免道路和橋梁的裂縫。三是嚴(yán)格控制整個(gè)工程。特別是,應(yīng)妥善處理一些關(guān)鍵細(xì)節(jié),使操作步驟科學(xué)合理。道路橋梁施工混凝土裂縫的主要解決措施。
道路和橋梁的設(shè)計(jì)是整個(gè)工程的關(guān)鍵內(nèi)容之一。因此,在進(jìn)行道路和橋梁建設(shè)之前,必須嚴(yán)格檢查工程的設(shè)計(jì)圖紙。找出影響施工質(zhì)量的因素,并提出相應(yīng)的措施。確保道路和橋梁工程設(shè)計(jì)圖紙科學(xué)合理。設(shè)計(jì)者應(yīng)與建構(gòu)者緊密溝通,使設(shè)計(jì)最終能夠讓施工工作人員清楚地明白設(shè)計(jì)者的意圖。這樣可以保證道路和橋梁的質(zhì)量,避免裂縫問(wèn)題。
首先,在選擇水泥時(shí),必須使用高標(biāo)準(zhǔn)的水泥。我們還應(yīng)確保水泥具有低水化熱延遲水泥的高峰期。其次,要加強(qiáng)混凝土骨料的協(xié)調(diào),選擇合適的添加劑,合理配置預(yù)埋料,保證施工技術(shù)的全面提高。施工前,施工人員必須根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行重點(diǎn)勘察,加強(qiáng)公路橋梁整體布局設(shè)計(jì)。對(duì)公路橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)、實(shí)用、可靠的分析,在施工過(guò)程中不能忽視機(jī)械設(shè)備的負(fù)荷[3]。
要重視道路橋梁的維護(hù)和維修,建立相關(guān)隊(duì)伍,定期維護(hù)和維修道路橋梁,根據(jù)道路橋梁的狀況和維護(hù)特點(diǎn),建立道路橋梁維護(hù)流程。在一定程度上防止了道路和橋梁的裂縫問(wèn)題。
在修建橋梁道路的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)許多問(wèn)題,道路橋梁裂縫的出現(xiàn)是眾多問(wèn)題中比較顯著的一個(gè),本文通過(guò)對(duì)道路橋梁出現(xiàn)裂縫的原因的分析,以及解決辦法的制定,來(lái)盡量降低道路橋梁的損失。綜上所述,針對(duì)道路橋梁出現(xiàn)裂縫的各種原因做出補(bǔ)救的措施,能保證道路橋梁正常施工,以此實(shí)現(xiàn)安全的使用。