摘要:道路橋梁工程是土木工程的重要組成部分,道路橋梁施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到其運(yùn)行的可靠性和安全性。道路橋梁施工過程中以鋼筋混凝土為主要材料,雖然采用鋼筋混凝土材料修建的道路橋梁有著堅(jiān)固、美觀的特點(diǎn),但在施工過程中受到內(nèi)外因素的作用,容易導(dǎo)致物理結(jié)構(gòu)變化的產(chǎn)生出現(xiàn)裂縫,從而影響道路橋梁的質(zhì)量,降低橋梁結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致工程事故的發(fā)生。基于此,本文探討了道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:道路橋梁施工;混凝土;裂縫;預(yù)防措施
1道路橋梁施工中的裂縫成因分析
1.1荷載造成的裂縫
荷載超出設(shè)計(jì)范圍會(huì)引起混凝土裂縫,通常將其分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。在橋梁工程的設(shè)計(jì)階段,如果沒有做好荷載的預(yù)算工作,對其造成遺漏或不完全預(yù)算,會(huì)使實(shí)際荷載超過設(shè)計(jì)荷載,進(jìn)而形成混凝土裂縫;施工現(xiàn)場如有大量施工材料,使荷載超標(biāo),也會(huì)使混凝土形成裂縫,這些都屬于直接應(yīng)力裂縫。而次應(yīng)力裂縫形成主要是在道路橋梁施工過程中,由于某些原因,對其進(jìn)行鑿槽或者開洞,使荷載發(fā)生變化不能達(dá)到預(yù)期要求,投入使用后會(huì)產(chǎn)生混凝土裂縫。
1.2地基形變的影響
道路橋梁混凝土在施工的過程中,當(dāng)遇到地基基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降的問題時(shí),其產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)力將會(huì)大于混凝土的抗拉能力,進(jìn)而使得混凝土出現(xiàn)裂縫。具體來說,該種情況下,裂縫出現(xiàn)的原因主要包括兩大方面:一方面,在混凝土基礎(chǔ)與支架在塑性狀態(tài)下,會(huì)出現(xiàn)不均勻的沉降,混凝土裂縫會(huì)由于其結(jié)構(gòu)存在局部變形或者是受到約束的情況下出現(xiàn);另一方面,在重力作用下,有著較大體積且比較重的混凝土也會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降,水泥漿會(huì)出現(xiàn)上浮的情況,而當(dāng)混凝土下沉到一定程度時(shí),裂縫會(huì)受到模板與鋼筋的作用而產(chǎn)生。
1.3溫度變化引起的裂縫
混凝土的突出性質(zhì)是熱脹冷縮,當(dāng)混凝土的內(nèi)部溫度或者外部環(huán)境溫度出現(xiàn)改變時(shí),就可能會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形現(xiàn)象,假如變形受到約束,混凝土的內(nèi)部就會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力,一旦出現(xiàn)的應(yīng)力高于混凝土的抗拉強(qiáng)度,則會(huì)導(dǎo)致溫度裂縫的發(fā)生和出現(xiàn)。溫度裂縫會(huì)隨著混凝土內(nèi)部溫度或者外界溫度的變化而出現(xiàn)擴(kuò)張或者是合龍。溫度裂縫最容易出現(xiàn)在大體積的混凝土結(jié)構(gòu)中埋入橋梁的鋪裝部位、橋臺部位以及橋墩部位。
1.4施工原因
在對道路橋梁進(jìn)行施工時(shí),施工工藝質(zhì)量也是產(chǎn)生混凝土裂縫的一個(gè)非常主要的原因。在道路橋梁施工的混凝土結(jié)構(gòu)中,施工方法不正確,會(huì)使鋼筋在各個(gè)方向上都出現(xiàn)裂縫,且其裂縫的寬度還會(huì)受到鋼筋的不同走向以及不同因素的影響。例如道路橋梁混凝土的保護(hù)層超過了一定的厚度時(shí),在該種情況下就會(huì)導(dǎo)致橋梁各個(gè)方向的鋼筋保護(hù)層也加厚,因此就會(huì)促使整個(gè)橋梁的構(gòu)件高度降低,那么就會(huì)導(dǎo)致垂直方向的鋼筋出現(xiàn)裂縫。
2道路橋梁施工裂縫預(yù)防措施
2.1加強(qiáng)對原材料選擇的控制
首先,是對水泥的選用,應(yīng)當(dāng)以國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)選用質(zhì)量合格的水泥,為了保證水泥的使用效果,盡可能選擇和易性好、收縮性小的水泥,以此來提升混凝土的耐用性與持久性,保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性,預(yù)防裂縫出現(xiàn)。第二,選用的細(xì)骨料最好用質(zhì)地堅(jiān)硬的河沙,其孔隙率較小、總表面積小,能夠降低用水量和水泥用量,有效降低裂縫出現(xiàn)概率。此外,應(yīng)當(dāng)盡可能控制河沙的含泥量,含泥量過大則收縮變形越大,產(chǎn)生的裂縫就越嚴(yán)重,因此應(yīng)當(dāng)盡可能選擇干凈的中粗砂。第三,是粗骨料的選擇,粗骨料應(yīng)當(dāng)盡可能選用粒徑較大、質(zhì)地堅(jiān)硬的碎石,以此來保證最終成型混凝土構(gòu)件的質(zhì)量。
2.2合理設(shè)計(jì)荷載和道路橋梁布局
在施工設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員做好荷載分析工作,對橋梁運(yùn)營進(jìn)行調(diào)研,保證施工過程中橋梁承載力大于實(shí)際荷載,避免施工或后期維護(hù)過程中出現(xiàn)裂縫問題。此外,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對道路橋梁施工進(jìn)行整體規(guī)劃,合理進(jìn)行鋼筋布局,這對于防止裂縫產(chǎn)生也有著重要作用。
2.3合理控制溫度應(yīng)力
(1)控制溫度可以采用改善骨料級配,用干硬性混凝土、摻混合料、加引氣劑或塑化劑等對策,拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻,以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度。(2)改善約束條件將混凝土基礎(chǔ)合理地分縫、分塊;避免基礎(chǔ)起伏過大;合理地安排道路工程施工工序,避免過大的高差;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),防止表面干縮,對確?;炷恋馁|(zhì)量十分重要,應(yīng)特別注意防止產(chǎn)生貫穿裂縫,因?yàn)樵摿芽p一旦出現(xiàn)后要恢復(fù)其結(jié)構(gòu)的整體性是十分困難的,施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主要防控目的。
2.4完善施工過程
施工過程質(zhì)量控制是保證工程質(zhì)量的核心,也是預(yù)防路面裂縫的關(guān)鍵。路基填筑前先清理雜物,然后進(jìn)行碾壓,保證路基壓實(shí)度。道路路基要進(jìn)行充分壓實(shí),一般達(dá)到重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),以提高路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性,有效承受車輛荷載,防止裂縫的產(chǎn)生。碾壓前先檢測含水量,確保在最佳含水量狀態(tài)下進(jìn)行碾壓施工。施工時(shí)采用分層填筑和壓實(shí)方式,要加強(qiáng)初壓、復(fù)壓和終壓質(zhì)量控制,碾壓速度一般以2.5~4.5km/h之間為宜,以確保路面壓實(shí)度。
2.5加強(qiáng)后期的養(yǎng)護(hù)工作
后期的保養(yǎng)工作要進(jìn)行嚴(yán)格的管理與控制,為了減少該階段出現(xiàn)的裂縫問題,也為了保證道路橋梁養(yǎng)護(hù)操作的實(shí)效性。在進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)的過程中,要進(jìn)行嚴(yán)格的控制與管理,使養(yǎng)護(hù)操作的實(shí)效性得以保證,并且,在養(yǎng)護(hù)期間,還需要嚴(yán)格地控制溫度與濕度,以此防止外界環(huán)境中溫度與濕度的變化而產(chǎn)生裂縫問題,同時(shí),對于道路橋梁施工的最后一道工序也需要進(jìn)行高度的重視,例如,當(dāng)外界溫度較高時(shí),為了避免道路橋梁受到影響,應(yīng)該采取必要的灑水降溫措施,從而有效地避免裂縫問題的發(fā)生。
3結(jié)語
總而言之,道路橋梁的施工建設(shè)具有一定的復(fù)雜性,施工過程中,任何一個(gè)環(huán)節(jié)上的疏漏都會(huì)引起裂縫問題的出現(xiàn)。而裂縫的存在不僅會(huì)影響到道路橋梁的美觀,而且對于整個(gè)道路橋梁的安全性而言也有著極為不利的影響。因此,在道路橋梁施工的過程中,應(yīng)該與裂縫問題出現(xiàn)的原因相結(jié)合,采取針對性的預(yù)防措施,并對后期的養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行加強(qiáng),在實(shí)際施工的過程中,應(yīng)該嚴(yán)格地按照施工要求進(jìn)行施工,從而降低裂縫問題出現(xiàn)的可能性,使道路橋梁安全性得以保證,延長道路橋梁的使用壽命。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:楊貴石(1977年5月-)男,本科,主要從事道路與橋梁工作。