分析道路桥梁施工裂缝因素及改进措施

2017-03-10 13:50张 静
环球市场 2017年23期
关键词:荷载桥梁裂缝

张 静

宁夏视通建设集团有限公司

分析道路桥梁施工裂缝因素及改进措施

张 静

宁夏视通建设集团有限公司

随着社会的发展,道路桥梁工程项目不断增加,道路桥梁施工质量的优劣直接关系到其运行的可靠性和安全性。在道路桥梁施工过程中,裂缝的出现会导致多种危害,最终影响道路桥梁的性能,埋下安全隐患。为了消除安全隐患,就要从道路桥梁施工中出现裂缝的原因入手,对此进行科学的分析,并且制定相应的解决措施,以此来降低桥梁出现裂缝的情况,避免不必要的事故发生。基于此本文分析了道路桥梁施工裂缝因素及改进措施。

道路桥梁;施工裂缝因素;改进措施

1、道路桥梁施工中裂缝的危害

1.1 渗漏危害

道路桥梁出现裂缝会导致渗漏出现,水流沿着裂缝渗入到桥梁内部,桥梁混凝土结构件会产生水解,承重力大大下降。且在低温条件下水流冻胀,裂缝会进一步扩展加深,如不及时治理会严重影响桥梁主体结构性能,埋下安全隐患[1]。此外,在道路桥梁施工的过程中,水分填充裂缝会增加重力和压力,超过桥梁结构承载力后会进一步扩大裂缝,形成恶性循环。

1.2 碳化危害

道路桥梁施工中出现的裂缝会加剧桥梁混凝土结构的碳化,混凝土材料与水分、空气中二氧化碳产生的碳化作用会生产碳酸钙,从而降低桥梁混凝土结构的承重力,不利于道路桥梁安全性能的 提升。

1.3 腐蚀危害

道路桥梁施工过程中,一旦出现裂缝,水分、空气各种杂质会沿着裂缝进入到桥梁结构内部,相关化学作用会破坏钢筋及金属构件表面钝化膜,导致出现锈蚀危害,钢筋和金属构件锈蚀后,体积增大,降低了桥梁结构的稳定性,同时会进一步扩大裂缝。

2、道路桥梁施工裂缝因素

2.1 温度变化

道路桥梁工程混凝土结构的热胀冷缩性质是导致裂缝危害出现的根本原因。具体来讲,当工程的外部环境或者是内部结构发生温度变化时,混凝土就会产生一定程度的变形。该变形会在道路桥梁的内部因应力膨胀而产生裂缝,而且裂缝是随着温度的变化进行动态变化的。外部温度变化的原因是:日照时间、季节温差、气候降温等。工程内部结构温度的变化,会使得在安装预制梁横隔板的过程中,焊接水平受限,这就影响了其整体工程结构的稳定性。

2.2 设计问题造成裂缝的出现

设计阶段是道路桥梁建设中非常重要的环节,对后面施工建设会有直接影响。不少裂缝表面看是建设问题,究其根本是设计出了问题,详细来说,之所以设计问题导致施工后出现裂缝,首要原因就是设计者在对设计整体的布局中,缺少对于建设主体的整个的受力分析,没有进行全面把握,那么就很容易致使公路受力不均匀,进而产生裂缝;除此之外,在设计的时候未根据现场的具体情况,使得设计难免和现场有矛盾之处,进而导致具体施工的时候出现各种问题进而形象到工程质量,这也同样可能出现裂缝;最后,设计的时候没有充分把握具体标准,或者是未具体说明细节之处,进而使设计和施工脱节、严重不符,影响了设计的合理性和有效性,那么在施工的过程中就会出现一些原本不会出现的问题,进而可能导致裂缝。

2.3 原材料本身引起的裂缝

在进行道路桥梁建设的过程中,最为常见的材料就是混凝土,混凝土是由水、水泥、骨料以及各种外添加剂按照一定的比例混合而成,如果在制作的过程中没有控制好各种原料的比例,就会严重影响混凝土的质量,从而导致裂缝的产生。例如在采用水化热较大的硅酸盐水泥进行大体积构件施工中,往往会因为内外温度差过大而导致混凝土构件出现裂缝;如果水灰比控制不当就会使混凝土的强度降低,在应用的过程中受到荷载作用而出现破坏现象;对于骨料的粒径选择也要严格控制,过大过小都会影响混凝土材料的原有的强度;对于外添加剂的选择与用量上也必须要提高重视,如早强剂添加过量,或者外加剂内元明粉、木质素含量过高等,均会导致产生裂缝。

2.4 荷载裂缝

在道路桥梁施工的过程中,外界附加荷载过大会导致结构性裂缝的出现,具体来说有以下两个方面。首先,在道路桥梁设计过程中,存在预算不完全的情况,荷载预算不足,施工人员施工过程中盲目的将大型施工机械和大量施工材料堆积在桥梁结构物上,荷载超标,桥梁结构不堪重负,导致直接应力裂缝的产生[3];第二,是在施工设计阶段预算不全面,没有考虑到道路桥梁施工过程中开洞、凿槽等导致荷载因素的变化,从而导致次应力裂缝的产生。

3、预防措施

3.1 强化温度控制

混凝土是路桥施工中一个重要的原材料,混凝土的温度直接关系到其承受的力度,因此做好施工过程中混凝土的温度控制工作对路桥裂缝防治至关重要。混凝土的温度控制是一个复杂的过程,在使用混凝土浇筑时,要根据天气情况、温度变化以及施工对象的不同做好混凝土的温度控制。在混凝土的搅拌中,要通过对干硬性混凝土、对外添加剂的合理使用,降低水泥比例,同时还要注意对碎石的冷却,以降低搅拌过程中的浇筑温度;在夏季使用混凝土浇筑时,要适当减少混凝土的厚度,使其可以有效地散热,也可以将水管埋在混凝土中通过冷水法进行降温;在拆模的时候也要注意时间的控制,温度急剧下降时要采取适当的保温措施,避免温差过大产生的缝隙;在冬季使用混凝土浇筑时,不仅要采取保温措施,还要提高其性能,使得混凝防裂能力提高,防止裂缝的出现。

3.2 施工设计

在对项目实施动工设计时,必须结合整体干扰因素来考虑,把有可能造成混凝土收缩和变形的情况放入设计计算中,充分考虑提前量问题,从而尽可能减少收缩裂缝和沉降裂缝的产生,保证公路 桥梁的施工质量。

3.3 严格控制混凝土使用材料

解决混凝土裂缝的问题,应该加强对混凝土材料的控制。只有确保混凝土材料的合理科学化,符合设计预算负载。此外,应该保证混凝土组成材料配比度合理化,搅拌应当及时,根据现场的实际规定情况来计算混凝土的配比度,严格的控制好搅拌的加水量,以便于控制混凝土体积的变形,增加混凝土的抗裂性。合理进行道路桥梁的设计布局及荷载的预算,在工程施工的前设计阶段,相关的技术人员和负责人应依据项目工程的实际情况,进行桥梁道路的整体布局以及进行科学的规划,钢筋布局要科学合理,注重施工的过程中机械荷载变化,保证设计的荷载应该远大于实际施工中的施工中荷载,保证实际荷载在混凝土强度承受的限度内,有效避免道路桥梁工程施工中产生混凝土类型的裂缝

3.4 合理设计荷载和道路桥梁布局

在施工设计阶段,设计人员做好荷载分析工作,对桥梁运营进行调研,保证施工过程中桥梁承载力大于实际荷载,避免施工或后期维护过程中出现裂缝问题。此外,设计人员应当对道路桥梁施工进行整体规划,合理进行钢筋布局,这对于防止裂缝产生也有着重要作用。

3.5 完善裂缝处理技术

3.5.1 表面处理法

这种方法需要在混凝土表面结构进行贴补和涂抹,贴补主要是由于表面出现了大面积的裂缝之后,而积累了较多的雨水,该处理法运用在不漏水且伸缩缝不明显的区域,一般是浆料不容易灌入的情况下使用并且其深度低于钢筋表层的结构中。

3.5.2 填充法

填充法是对已形成的裂缝进行填充处理,这种方法通常只使用在裂缝宽度在0.3mm以上的情况,其主要的优势在于造价比较低,且操作方便,然而对裂缝宽度小于0.3mm的裂缝则效果不是很明显,而其一般选择的是开槽修补的方式。

3.5.3 内部灌浆修补

这种方式比较常见,由于其修补能力非常强大且修补效果十分的明显,修补范围也比较广,大小裂缝都能补,因此经常为人们所采用。在对其进行修补的时候,可以采用内部灌浆的方式,为了强化修补的效果,还可以边修补边灌浆、嵌缝和修堵。若路桥发生裂缝的情况,那就可先对其进行注浆,填补成功后再运用涂抹的形式来封闭裂缝口。

3.5.4 结构补强法

具体是指利用一些相关的措施,加强其强度,进而有效增加道桥的使用期限。当下一般使用的结构加固法重点分为:预应力、混凝土增强和支点加固。

总之,在道路桥梁的施工过程中往往会出现各式各样的问题,其中施工裂缝对质量的影响最为重要,裂缝的问题不仅影响建筑的美观,而且对建筑的使用有一定的危险性。因此现在的首要工作就是分析解决问题,并提出相应的解决措施,需要重点加强对其的研究。

[1]连小虎.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通标准化,2014,01:61-63.

[2]刘建玉.浅析道路桥梁施工裂缝的成因及防治[J].技术与市场,2016,04:111+113.

[3]杨学标.试述道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].中国新技术新产品,2015,23:128.

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