魯斌
摘要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,道路和橋梁建設(shè)工程已經(jīng)成為我國發(fā)展經(jīng)濟(jì)事業(yè)的重要基礎(chǔ),而這些高質(zhì)量的建設(shè)不僅要具備安全性和耐久性,也要具備一定的美觀性。然而,在道路橋梁建設(shè)中,裂縫是最為嚴(yán)重的問題,導(dǎo)致道路橋梁裂縫出現(xiàn)的原因來自方方面面,因此必須在施工過程中對道路橋梁裂縫進(jìn)行彌補(bǔ)和預(yù)防,確保道路橋梁使用過程中的安全性。鑒于此,本文就主要針對道路橋梁施工中的裂縫成因及預(yù)防方法進(jìn)行分析探究。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;裂縫成因;預(yù)防方法
道路橋梁施工作業(yè)是推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵,在實(shí)際施工建設(shè)中,保障道路橋梁穩(wěn)固性和安全性是十分重要的任務(wù)。但是,在道路橋梁的施工中裂縫問題是極易出現(xiàn)的,而且產(chǎn)生原因復(fù)雜并多樣,有的原因還會互相影響。所以,為能夠確保道路橋梁的使用安全,施工單位必須重視道路橋梁施工中的裂縫問題,并深入研究這一問題,制定相應(yīng)的預(yù)防手段,提高道路橋梁的施工質(zhì)量。
1?道路橋梁施工中裂縫的類型
1.1?結(jié)構(gòu)性裂縫
結(jié)構(gòu)性裂縫出現(xiàn)的主要原因有:源自道路橋梁自身的狀況,即是由于道路橋梁結(jié)構(gòu)承受了比較高的承載力、外部施加的荷載力比較大等,從而導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)所承受壓力超過其所能承受的最大值,進(jìn)而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生;同時(shí),通過衡量道路橋梁的三個(gè)指標(biāo),也就是結(jié)構(gòu)的延性、強(qiáng)度及剛性,從而明確其結(jié)構(gòu)的承載力,若這三個(gè)指標(biāo)沒有滿足該工程的施工要求,將會大大降低道路橋梁的承載力,從而對道路橋梁的施工質(zhì)量與效果造成較大的影響。
1.2?非結(jié)構(gòu)性裂縫
非結(jié)構(gòu)性裂縫出現(xiàn)的主要原因有:因?yàn)榭陀^性因素(自然因素等)影響而引發(fā)的裂縫,并非道路橋梁自身因素造成的。非結(jié)構(gòu)性因素所引發(fā)的裂縫往往會出現(xiàn)在橋梁的外觀上,使得道路橋梁的美觀性受到影響。同時(shí),由于非結(jié)構(gòu)性因素會在一定程度上影響道路橋梁的使用壽命,不利于延長道路橋梁的使用年限。為此,對于道路橋梁施工,施工單位必須系統(tǒng)的分析道路橋梁施工中的裂縫,對裂縫加以分類,然后采取對應(yīng)的預(yù)防、補(bǔ)救及改善手段,以此來確保道路橋梁的施工質(zhì)量。
2?道路橋梁施工中產(chǎn)生裂縫的成因分析
2.1?因負(fù)荷不足而產(chǎn)生裂縫
在道路橋梁施工過程中,由于受到的荷載應(yīng)力比較大,導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫,這就是荷載裂縫,荷載裂縫出現(xiàn)的具體原因是:
1)施工不恰當(dāng)。在施工過程中,因多種因素的影響而引發(fā)諸多缺陷,這就導(dǎo)致裂縫出現(xiàn),如:在施工過程中,施工單位所用的材料并未滿足相關(guān)規(guī)范,且未恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置道路橋梁的受力點(diǎn);
2)設(shè)計(jì)不完善。在施工過程中,因?yàn)闆]有完善的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),導(dǎo)致裂縫發(fā)生,如:對于道路橋梁的設(shè)計(jì),因?yàn)樵O(shè)計(jì)尺寸存在偏差,導(dǎo)致道路橋梁難以滿足設(shè)計(jì)要求,導(dǎo)致具體使用的承載力與設(shè)計(jì)承載力存在較大的差異,這就大大降低了道路橋梁的承載性能。
2.2?因溫度造成的裂縫
溫度因素也是造成道路橋梁在施工過程中產(chǎn)生裂縫的主要原因之一。一般來說,水泥在水化的過程中往往會產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量,1千克的水泥在水化的過程中至少會釋放出370J的熱量,從而使的混凝土內(nèi)部的熱量會在澆筑后的3~5天內(nèi)達(dá)到最高,且混凝土用量越大,其溫度升高也越大。按照《道路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定,最高澆筑溫度不宜超過32℃,混凝土內(nèi)部最高溫度達(dá)到85℃,而公路特別是橋梁工程往往在施工過程中需要使用大量的混凝土,其內(nèi)部溫度可能升至最高,如果沒有相應(yīng)的降溫措施或者降溫措施不到位,可能會導(dǎo)致溫差不斷加大,則溫度應(yīng)力也就越大,當(dāng)這種溫度應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí),就會產(chǎn)生裂紋。一般來說,這種裂紋會在施工過后的3~5天左右開始出現(xiàn),并且隨時(shí)時(shí)間的推移,這種裂紋可能會貫穿整個(gè)工程的橫截面。
2.3?因建材質(zhì)量引起的裂縫
道路橋梁的建設(shè)需要使用大量的建筑材料,而且對于建筑材料有很高的要求,例如水泥、石灰石、鋼筋等各類材料。其中水泥是構(gòu)成混凝土結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵原材料,所以水泥的質(zhì)量尤為關(guān)鍵,如果出現(xiàn)水泥的強(qiáng)度低、砂粒過大或者過小、孔隙率大、砂石的含泥量過高等等問題都極易影響混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而且在混凝土的制作過程中,既應(yīng)注意原材料的質(zhì)量,又需要控制各種原材料、外部添加劑以及水的混合比例,并且攪拌均勻,稍有不注意就可能導(dǎo)致道路橋梁出現(xiàn)裂縫問題。
2.4?因混凝土收縮引起的裂縫
混凝土的收縮問題是導(dǎo)致道路橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的直接因素之一。由于混凝土在凝固成型的過程中水分會逐漸蒸發(fā),使得混凝土結(jié)構(gòu)的體積逐漸降低,即失水收縮,但是結(jié)構(gòu)表面的水分蒸發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于結(jié)構(gòu)內(nèi)部,這就使得表面的體積降低速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于內(nèi)部,這種不均勻的收縮會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)整體各個(gè)地方所受的拉力不均衡,一旦某個(gè)地方的拉力超過了混凝土的拉力承受極限就會出現(xiàn)裂縫。出現(xiàn)混凝土收縮裂縫主要有兩個(gè)方面:一方面是人為的養(yǎng)護(hù)工作不當(dāng),養(yǎng)護(hù)工作的任務(wù)是盡量降低結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面的溫度差,并保持結(jié)構(gòu)凝固成型過程中的濕度,通過一定手段加快水化反應(yīng),提高混凝土的強(qiáng)度。實(shí)踐發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差越小,濕度越大,養(yǎng)護(hù)時(shí)間就越長,混凝土結(jié)構(gòu)體積收縮量就越小。另一方面是環(huán)境溫度的影響,空氣濕度越低、溫度越高、風(fēng)速越大,混凝土的水分蒸發(fā)速度就越快,體積收縮量就越大。
3?道路橋梁施工中裂縫的預(yù)防方法探究
3.1?控制施工材料的質(zhì)量
在道路橋梁施工中,施工單位必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件的具體要求對施工所需材料的質(zhì)量加以嚴(yán)格控制,即嚴(yán)格檢查進(jìn)入施工現(xiàn)場的全部材料,保證材料的性能、檢測指標(biāo)均滿足施工要求。同時(shí),施工單位應(yīng)綜合性的選擇最適宜的施工材料,如:高水化熱水泥品種在施工中往往會出現(xiàn)較大的水化熱,混凝土外部與內(nèi)部存在顯著的溫差,若不選用高水化熱水泥品種,而是選擇低水化熱水泥品種,將會在極大程度上降低施工中出現(xiàn)的水化熱與因此導(dǎo)致的溫差變化,使溫差控制手段得以減少,并更加有效的控制施工中的溫度,避免了由于溫度變化而導(dǎo)致的裂縫。
3.2?負(fù)荷程度的合理設(shè)計(jì)
荷載作用的問題是道路橋梁實(shí)際使用中不可避免的問題,所以有關(guān)建設(shè)人員需要全面、深入地探究這一問題的解決方法。首先,針對設(shè)計(jì)人員,應(yīng)當(dāng)從道路橋梁工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃階段就充分考慮到這一問題。由于道路橋梁工程的特殊性,它必須具備能夠長期使用的質(zhì)量要求,設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)充分考慮這些要求,在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段對工程要求進(jìn)行全面的分析,不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,提高道路橋梁的荷載能力,盡最大可能避免日后使用中出現(xiàn)超荷載的情況,這樣就能有效預(yù)防裂縫問題出現(xiàn)。其次,針對施工人員和管理人員,需要具備足夠的專業(yè)技能。第一,要在開工之前對建設(shè)圖紙和施工方案進(jìn)行分析和研究工作,對于不理解或者不清楚的地方要及時(shí)溝通。第二,應(yīng)當(dāng)對施工人員進(jìn)行相應(yīng)的培訓(xùn)教育,提高施工人員的職業(yè)素養(yǎng),盡量避免人為失誤而導(dǎo)致的裂縫問題。第三,根據(jù)實(shí)際施工情況,將外界環(huán)境的影響因素控制在最低,對于可能發(fā)生的情況要采取一定的預(yù)防措施。
3.3?嚴(yán)格把控氣候和天氣因素
國內(nèi)各個(gè)地區(qū)都是在天氣以及氣候等方面存在一定的差異性,在路橋建設(shè)的實(shí)際開展中,需要對氣候因素展開嚴(yán)格的考慮,在路橋建設(shè)中采取的技術(shù)措施要因地制宜,不要因?yàn)闇囟纫约帮L(fēng)度等問題,讓路橋建設(shè)出現(xiàn)裂縫。通常情況下,對混凝土進(jìn)行配置,要在主要材料中注水,實(shí)現(xiàn)冷卻。
3.4?控制混凝土的收縮問題
控制混凝土失水收縮問題是預(yù)防裂縫問題的關(guān)鍵,施工人員需要做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作,盡量降低結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面的溫度差,并保持鑄模過程的濕度,提升結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,減少裂縫問題的出現(xiàn)。通常情況下,工作人員會在澆筑混凝土的表面鋪設(shè)一層塑料膜,如果環(huán)境溫度低,還會鋪設(shè)防寒墊,如果環(huán)境溫度較高,要在表面鋪設(shè)草席并進(jìn)行灑水。
4?結(jié)語
為確保道路橋梁使用的安全性及使用年限,施工單位必須嚴(yán)格控制道路橋梁施工中的裂縫問題。在此程中,施工方不僅需要不斷提升施工技術(shù),完善施工管理,并且嚴(yán)格按照《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》等規(guī)定來優(yōu)化施工過程,同時(shí)也需要設(shè)計(jì)方進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)方案,監(jiān)理方嚴(yán)格按照規(guī)定對工程進(jìn)行監(jiān)理,多方并舉形成合力,持續(xù)提升現(xiàn)代道路橋梁工程施工質(zhì)量,有效避免各種裂縫的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn):
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(作者單位:睢縣公路工程管理處)