浅析桥梁施工裂缝成因及防治措施
摘要:近年来我国经济发展迅速,桥梁建设事业也得到了空前的发展。但是,由于部分桥梁建设施工单位的施工态度不端正,或者单位施工技术落后,这些单位在施工过程中往往对桥梁的外观质量不够重视,从而极易导致桥梁裂缝的出现,对桥梁的整体质量产生严重影响甚至会致使桥梁坍塌。
关键词:桥梁施工 裂缝 成因
1、桥梁施工裂缝成因
桥梁施工中的裂缝大致可分为两类,即非结构性裂缝和结构性裂缝。通常来讲,桥梁施工工程复杂,造成其产生裂缝的原因众多,其中养护条件和温度变化等原因容易引起桥梁形成非结构性裂缝,而不均匀沉降或收缩、钢筋锈蚀以及施工质量差等原因则会容易引发桥梁结构性裂缝的产生。
1.1、桥梁施工中由于养护条件太差导致裂缝的产生。由于桥梁本身所处环境的缘故,施工过程中其将长期暴露于空气中,空气性质大多呈现不饱和性,这时桥梁会由于化学上以及物理上的原因产生失水现象,失水会造成桥梁混凝土体积的缩小,而桥梁本身为整体结构,它受到严格的约束,因此桥梁因失水体积缩小时,会产生明显的干缩裂缝。可见养护条件太差也会极易导致桥梁裂缝的产生。施工过程中,应尽量使混凝土在标准条件下进行养护,确保其正常硬化,严格杜绝施工过程中由于养护条件太差导致裂缝产生的现象。
1.2、桥梁施工中由于施工材料配置不合理或质量差导致裂缝的产生。桥梁施工中的主体材料为混凝土,它是由骨料、水以及胶凝材料等按照一定的比例配制,然后运用一定的技术进行预先搅拌,最后在施工现场实现硬化成型的石材。这种石材是人工条件下实现成型的,因此人为因素起到了关键作用,若混凝土配置时所选用的材料不合格或配置比例不科学,都会容易导致裂缝的产生。例如,若选用砂石的质量不合格,或砂石中混杂太多云母或泥土、硫化物以及有机质时,就会极易导致桥梁裂缝的产生。这是因为不合格的砂石会增加混凝土预拌时的拌合水以及水泥用量,砂石的比例含量降低会严重降低混凝土的抗渗性、抗冻性以及强度值,从而加大混凝土收缩性,导致裂缝的产生。
1.3、桥梁施工中由于温度变化导致裂缝的产生。混凝土作为一种施工中的主体材料,其本身具有一定的物理和化学的性质,热胀冷缩的性质便是其中一项。施工环境复杂多变,温度变化更是不可避免,因此由于温度变化引起混凝土的热胀冷缩会直接导致裂缝的产生。桥梁工程多为较大体积的工程,其外部受温度影响比内部要显著,从而内部和外部会形成温差,过大的温差效应会在混凝土结构中产生预应力,当预应力累积到一定程度时,便会导致裂缝的产生。
1.4、桥梁施工中由于不均匀沉降和收缩导致裂缝的产生。施工中的沉降导致裂缝产生的原因大致有两个,一是混凝土配置材料不一,有重量较大的颗粒,
也有重量较小的水泥浆,因此施工过程中颗粒会下沉,水泥浆会上浮,然而由于混凝土内部模板拉杆以及钢筋的约束作用,会导致颗粒在下沉过程中形成裂缝;二是桥梁在施工过程中都会产生不同程度的沉降,但若沉降不均匀,则会导致部分结构因周边连带结构的约束作用而产生撕开的裂缝。当混凝土泌水速度小于水分蒸发速度即混凝土干燥速度太快时,会使得混凝土固体颗粒表面形成一种类似于毛细管张力的收缩力,当混凝土本身的抗拉强度低于这个收缩力时,便会导致桥梁裂缝的产生。
2、桥梁施工裂缝防治措施
2.1、桥梁施工应确保良好的养护条件。良好的养护条件是确保桥梁施工不产生裂缝的保证。对桥梁进行混凝土施工以后,应在其与空气接触的表面覆盖海绵或麻袋等物,并适时地缴税,以控制混凝土水分的蒸发。夏季和冬季时的桥梁施工,由于气温和环境比较特殊,此时还要进行特殊防护。比如在冬季施工时应对混凝土表面进行保温设置,例如可用塑料薄膜以及薄膜养生液等对混凝土做封闭式的保湿、保温;夏季施工时,可在混凝土表面喷射一定量的养护液,养护液会在一段时间后凝固,此时应立即盖上塑料布以及土工布防止水分的蒸发。
2.2、桥梁施工应避免混凝土的不均匀沉降。桥梁施工工程中,对支架的搭设以及对基础的处理都要经过合理、科学的设计及验算。另外,支架在承受大载荷时会产生微量的弹性变形,此弹性变形会在一定程度上造成桥梁支架以及基础的不均匀沉降,因此必要时应对支架进行大面积的预压处理,从而消除弹性变形,防止桥梁施工过程中裂缝的发生。
2.3、桥梁施工应合理地对温度进行控制。外界温度对桥梁施工有很大的影响,施工时应合理选择环境温度,并及时地对桥梁混凝土作温度防护措施。例如夏季施工时,应选择天气气温较低时进行混凝土的浇筑,浇筑完成后及时搭建天棚等对混凝土进行遮盖。混凝土的入模温度不能过高,因此搅拌船上应配置冷水机,必要时还要用冰水进行预拌处理。冬季温度很低,要及时对混凝土进行保温处理,防止混凝土温度过低造成的混凝土的裂缝现象。
2.4、桥梁施工应正确选用和配置材料。混凝土的原材料主要包含水、碎石、砂、水泥以及钢筋等。这些原材料都要作科学的抽样检查,若发现不合格,应对原材料进行重新选取。配合比试验中要尽可能地提高骨料的含量,并在骨料级配允许的状态下尽量提高骨料的粒度直径值。施工中难免会遇到雨后或高温等特殊天气,此时要对碎石和砂进行实验,以确定其含水量是否合格,进而对配合比进行重新调整。
总结:
桥梁施工中裂缝成因众多,而且一旦形成裂缝处理工艺比较复杂,且桥梁性能会明显降低。因此在桥梁施工过程中应采取适当措施尽量控制裂缝的产生。本文分析了桥梁产生裂缝的几项原因,并在气温、材料、工艺以及材料质量的控制上提出了几点防治裂缝的措施。随着我国经济的高速发展,桥梁的建设也逐年增
多,桥梁施工中应执行预防为主,防治结合的方针,严格按照相关施工规定进行施工,控制桥梁施工中裂缝的产生,保证桥梁工程质量。
参考文献:
[1]钟诚.桥梁施工裂缝的成因及解决对策[J].华章,2011,(2)
[2]张眷鲁.桥梁施工裂缝的成因分析和防治办法[J].中华民居,2011,(1)
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