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摘要:在桥梁施工过程中,施工人员一定要严格按照施工规范开展施工,严禁违规操作,如果仍然会有施工裂缝出现,则需及时进行处理。裂缝的存在与发展不仅会导致内部的钢筋等其它材料出现腐蚀,还会把混凝土材料承载能力和耐久性以及抗渗能力降低,进而给建筑物外观和使用寿命造成不良影响,严重时还会威胁到人们的生命财产安全。
关键词:桥梁施工;裂缝;成因;对策
中图分类号:TU997文献标识码: A
1桥梁施工质量问题的要性分析
桥梁施工材料是工程的基础,混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今桥梁结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差,容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05mm),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用。因此,在桥梁工程建设中加强对施工质量的控制力度,不仅能够保证工程质量、确保行车安全、延长道路的使用寿命,还能避免因返工或大修而给国家带来经济损失。
2桥梁施工中常见的裂缝
2.1荷载引起的裂缝:混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
2.2收缩引起的裂缝:在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。
2.3温度变化引起的裂缝:混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
2.4冻胀引起的裂缝:气温低于零度,饱和的混凝土出现冰冻,混凝土中的水分变成冰,体积胀大9%,产生膨胀应力,混凝土强度降低出现裂缝。
2.5施工材料质量不合格引起的裂缝:混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成,配置混凝土所采用的材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
2.6施工质量不达标引起的裂缝:混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向、横向等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。
2.7地基变形引起的裂缝:于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致出现裂缝。
2.8钢筋锈蚀引起的裂缝:空气内水分多,并且有足够的氧气,裸露部分的钢筋会出现生锈等现象,钢筋的使用寿命也因锈蚀现象而大打折扣。
3桥梁施工中常见裂缝的成因分析
桥梁裂缝有很多种,形成的原因也是多方面的,在施工过程中裂缝形成的主要因素有以下几种:
首先,桥梁的主要结构是混凝土,混凝土是一种混合物质,是由多种材料按一定比例配合而成的混合成分,因此其在材料的控制过程中由于材料质量的不达标产生裂缝。其实,桥梁施工过程中产生裂缝的最常见原因是混凝土自身的收缩而形成的裂缝,它一般包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩以及碳化收缩四种。公路桥梁施工中裂缝产生的主要原因是混凝土在浇筑五小时后,水泥的水化反应最为激烈,并逐渐形成一条分水链,由于水分的急剧蒸发而导致骨料不断下沉,当混凝土尚未硬化时就会发生塑性收缩;在骨料的下沉过程中,由于会受到钢筋等物体的阻挡,因此会形成沿钢筋布置方向收缩的裂缝;当混凝土初步硬化后,其表面的水分将逐渐蒸发,温度降低到一定程度,混凝土的体积就会逐渐变小,进而出现缩水收缩;如果混凝土的内外收缩不均匀,或其表面收缩过大,那么就会受内部混凝土的制约,从而使表面的混凝土承受一定的拉力,超过一定值后,就会产生收缩性裂缝。另外,从桥梁的外部结构来看,桥梁的结构会经常暴露在自然状态下,由于自然环境的影响,加之桥梁构件自身的保护性能比较低、密实性比较差且防腐设施简陋,因此公路桥梁施工中的钢筋会经常受到腐蚀。一旦出现生锈,钢筋的体积就会膨胀,进而导致混凝土产生裂缝。随着时间的不断推移,这种病症也会逐步的恶化,最终导致混凝土保护层的剥落及钢筋的断裂。
还有,在桥梁建设中,有相当一部分的钢筋混凝土受施工质量、施工技术、施工手段等的限制和影响出现裂缝,这是由于施工方面的原因造成的,在滑模施工、构件制作脱模、运输、堆放、吊装中,施工总体安排不合理,施工工艺,施工机械不合理,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。
4解决桥梁施工中裂缝问题的对策
4.1设计方面的防裂方法
为了将荷载裂缝的发生得到减少或避免,则不能将施工的设计阶段进行忽略。在设计时,应对多方面实施考虑,尽可能将结构及断面的突变得到减少或避免。当存在有限条件时,不可避免地形成结构突变时,应对某些重要的细节进行及时处理。最常出现的是将突变位置向渐变的形式进行转换,将转角处转换为圆角,其次,还应对构造配筋实施增强,促使斜向钢筋得到加强等。构造配筋的增强,大大提升了混凝土的抗裂性效果,可以避免或防止由于混凝土收缩及温度变化而形成的裂缝现象。在设计时,应按照相应的规范要求对标准的裂缝宽度进行掌握,避免由于钢筋锈蚀导致裂缝的形成,施工单位一般会对厚度足够的保护层进行应用或对防腐混凝土实施使用。
4.2控制施工材料
要使混凝土桥梁的质量得到保障,应运用合理的施工工艺,在施工过程中,施工单位应结合施工技术规范对操作进行控制。在入场之前,要求相关人员应采用抽样检验的方式对原材料进行处理。施工单位应对丰富经验的施工人员进行组织,对实验操作相配合实施应用,促使施工配合比得到准确地调整,从而实现混凝土施工质量的提升。
4.3控制温度因素
在控制温度的过程中,施工单位应从多个方面进行分析,尽可能降低混凝土的浇筑温度。在对混凝土实施拌和时,应对水分实施添加,对碎石进行冷却,使浇筑层面的散热作用得到充分发挥,在对混凝土实施浇筑时,应将浇筑的厚度进行降低。当在高温状况下进行施工时,应将混凝土中对水管进行埋设,在施工时对冷水进行添加,促使达到温度降低的效果。不得对天气的转变进行忽略,特别是对于气温下降时,应对表面保温进行落实,避免混凝土表面有较大温度变化形成。
4.4桥梁工程养护施工的方法
(1)普通混凝土梁的维修养护方法。在处理裂缝的过程中,应对观测及监护进行加强。当达到稳定后,再运用补修的方法使其达到养护效果。在修补施工之前,应先找出裂缝形成的原因实施有效处理,当处理完成后还应对修补效果进行观察。
(2)预应力钢筋混凝土桥梁的维修及养护。对于裂缝垂直桥轴线方向的龟甲状裂缝,缝宽处于0.1mm以上,且间距达到0.6~1.0mm之间,则应将桥面刚度判断为刚度不足,应在板底面运用钢板或玻璃纤维等强度高的塑料板进行粘贴,再运用环氧树脂对板缝中实施压入。对于普通的钢板伸缩缝而言,已经在焊接处存在破坏现象,钢桥存在变形问题,不仅应进行及时修补,而且还应对角钢的锚固钢筋实施适当增强。对W型橡胶伸缩装置的选用,不仅对钢筋得到节省,而且对维修养护提供便利。
结束语
随着经济发展,桥梁工程数量不断增加。但是,在橋梁建造和使用中,经常会出现由裂缝引起的安全事故。混凝土开裂已经成为桥梁的一个通病。事实上,只要采取一些科学有效的措施,混凝土桥梁裂缝完全可以被消除。
参考文献
[1]冀文灿,王霞.浅析混凝土桥梁裂缝的种类及成因[J].科技风,2012,(18).
[2]陈瑶,朱国富,王前芳.浅析产生桥梁裂缝的原因[J].黑龙江交通科技,2013,(8).
关键词:桥梁施工;裂缝;成因;对策
中图分类号:TU997文献标识码: A
1桥梁施工质量问题的要性分析
桥梁施工材料是工程的基础,混凝土因其取材广泛、价格低廉、抗压强度高、可浇筑成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今桥梁结构中使用最广泛的建筑材料。混凝土最主要的缺点是抗拉能力差,容易开裂。大量的工程实践和理论分析表明,几乎所有的混凝土构件均是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(<0.05mm),一般对结构的使用无大的危害,可允许其存在;有些裂缝在使用荷载或外界物理、化学因素的作用下,不断产生和扩展,引起混凝土碳化、保护层剥落、钢筋腐蚀,使混凝土的强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用。因此,在桥梁工程建设中加强对施工质量的控制力度,不仅能够保证工程质量、确保行车安全、延长道路的使用寿命,还能避免因返工或大修而给国家带来经济损失。
2桥梁施工中常见的裂缝
2.1荷载引起的裂缝:混凝土桥梁在静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
2.2收缩引起的裂缝:在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。
2.3温度变化引起的裂缝:混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
2.4冻胀引起的裂缝:气温低于零度,饱和的混凝土出现冰冻,混凝土中的水分变成冰,体积胀大9%,产生膨胀应力,混凝土强度降低出现裂缝。
2.5施工材料质量不合格引起的裂缝:混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成,配置混凝土所采用的材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
2.6施工质量不达标引起的裂缝:混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向、横向等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。
2.7地基变形引起的裂缝:于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致出现裂缝。
2.8钢筋锈蚀引起的裂缝:空气内水分多,并且有足够的氧气,裸露部分的钢筋会出现生锈等现象,钢筋的使用寿命也因锈蚀现象而大打折扣。
3桥梁施工中常见裂缝的成因分析
桥梁裂缝有很多种,形成的原因也是多方面的,在施工过程中裂缝形成的主要因素有以下几种:
首先,桥梁的主要结构是混凝土,混凝土是一种混合物质,是由多种材料按一定比例配合而成的混合成分,因此其在材料的控制过程中由于材料质量的不达标产生裂缝。其实,桥梁施工过程中产生裂缝的最常见原因是混凝土自身的收缩而形成的裂缝,它一般包括塑性收缩、缩水收缩、自生收缩以及碳化收缩四种。公路桥梁施工中裂缝产生的主要原因是混凝土在浇筑五小时后,水泥的水化反应最为激烈,并逐渐形成一条分水链,由于水分的急剧蒸发而导致骨料不断下沉,当混凝土尚未硬化时就会发生塑性收缩;在骨料的下沉过程中,由于会受到钢筋等物体的阻挡,因此会形成沿钢筋布置方向收缩的裂缝;当混凝土初步硬化后,其表面的水分将逐渐蒸发,温度降低到一定程度,混凝土的体积就会逐渐变小,进而出现缩水收缩;如果混凝土的内外收缩不均匀,或其表面收缩过大,那么就会受内部混凝土的制约,从而使表面的混凝土承受一定的拉力,超过一定值后,就会产生收缩性裂缝。另外,从桥梁的外部结构来看,桥梁的结构会经常暴露在自然状态下,由于自然环境的影响,加之桥梁构件自身的保护性能比较低、密实性比较差且防腐设施简陋,因此公路桥梁施工中的钢筋会经常受到腐蚀。一旦出现生锈,钢筋的体积就会膨胀,进而导致混凝土产生裂缝。随着时间的不断推移,这种病症也会逐步的恶化,最终导致混凝土保护层的剥落及钢筋的断裂。
还有,在桥梁建设中,有相当一部分的钢筋混凝土受施工质量、施工技术、施工手段等的限制和影响出现裂缝,这是由于施工方面的原因造成的,在滑模施工、构件制作脱模、运输、堆放、吊装中,施工总体安排不合理,施工工艺,施工机械不合理,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。
4解决桥梁施工中裂缝问题的对策
4.1设计方面的防裂方法
为了将荷载裂缝的发生得到减少或避免,则不能将施工的设计阶段进行忽略。在设计时,应对多方面实施考虑,尽可能将结构及断面的突变得到减少或避免。当存在有限条件时,不可避免地形成结构突变时,应对某些重要的细节进行及时处理。最常出现的是将突变位置向渐变的形式进行转换,将转角处转换为圆角,其次,还应对构造配筋实施增强,促使斜向钢筋得到加强等。构造配筋的增强,大大提升了混凝土的抗裂性效果,可以避免或防止由于混凝土收缩及温度变化而形成的裂缝现象。在设计时,应按照相应的规范要求对标准的裂缝宽度进行掌握,避免由于钢筋锈蚀导致裂缝的形成,施工单位一般会对厚度足够的保护层进行应用或对防腐混凝土实施使用。
4.2控制施工材料
要使混凝土桥梁的质量得到保障,应运用合理的施工工艺,在施工过程中,施工单位应结合施工技术规范对操作进行控制。在入场之前,要求相关人员应采用抽样检验的方式对原材料进行处理。施工单位应对丰富经验的施工人员进行组织,对实验操作相配合实施应用,促使施工配合比得到准确地调整,从而实现混凝土施工质量的提升。
4.3控制温度因素
在控制温度的过程中,施工单位应从多个方面进行分析,尽可能降低混凝土的浇筑温度。在对混凝土实施拌和时,应对水分实施添加,对碎石进行冷却,使浇筑层面的散热作用得到充分发挥,在对混凝土实施浇筑时,应将浇筑的厚度进行降低。当在高温状况下进行施工时,应将混凝土中对水管进行埋设,在施工时对冷水进行添加,促使达到温度降低的效果。不得对天气的转变进行忽略,特别是对于气温下降时,应对表面保温进行落实,避免混凝土表面有较大温度变化形成。
4.4桥梁工程养护施工的方法
(1)普通混凝土梁的维修养护方法。在处理裂缝的过程中,应对观测及监护进行加强。当达到稳定后,再运用补修的方法使其达到养护效果。在修补施工之前,应先找出裂缝形成的原因实施有效处理,当处理完成后还应对修补效果进行观察。
(2)预应力钢筋混凝土桥梁的维修及养护。对于裂缝垂直桥轴线方向的龟甲状裂缝,缝宽处于0.1mm以上,且间距达到0.6~1.0mm之间,则应将桥面刚度判断为刚度不足,应在板底面运用钢板或玻璃纤维等强度高的塑料板进行粘贴,再运用环氧树脂对板缝中实施压入。对于普通的钢板伸缩缝而言,已经在焊接处存在破坏现象,钢桥存在变形问题,不仅应进行及时修补,而且还应对角钢的锚固钢筋实施适当增强。对W型橡胶伸缩装置的选用,不仅对钢筋得到节省,而且对维修养护提供便利。
结束语
随着经济发展,桥梁工程数量不断增加。但是,在橋梁建造和使用中,经常会出现由裂缝引起的安全事故。混凝土开裂已经成为桥梁的一个通病。事实上,只要采取一些科学有效的措施,混凝土桥梁裂缝完全可以被消除。
参考文献
[1]冀文灿,王霞.浅析混凝土桥梁裂缝的种类及成因[J].科技风,2012,(18).
[2]陈瑶,朱国富,王前芳.浅析产生桥梁裂缝的原因[J].黑龙江交通科技,2013,(8).