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【摘 要】公路桥梁对于交通运输而言,有着非常重要的作用,为此保证公路桥梁的安全运行,避免公路桥梁工程中裂缝问题的产生,解决公路桥梁工程这一质量通病,不仅能有效的促进公路桥梁结构自身的安全性与耐久性,同时也能有效的提升公路桥梁工程的社会经济效益,促进我国经济的发展。
【关键词】公路桥梁;裂缝;原因;对策
一、公路桥梁工程施工过程中产生裂缝的原因分析
1、原材料质量引起的裂缝。对于任何工程来说,其材料的好坏直接影响工程的质量。对于公路桥梁工程来说,原材料质量好坏关系到公路桥梁工程的安全性能,若由于质量不过关而产生裂缝,很容易造成安全事故。因此,在公路桥梁施工过程中要对原材料的质量把好关。
(1)外加剂及拌和水。外加剂及拌和水是公路桥梁施工过程中的重要原材料,在使用过程中,应对其中杂质的含量有所要求,如果杂质相对较高,会使公路桥梁结构内部的钢筋不断氧化及腐蚀,从而造成裂缝的产生。如果缺少这两种原材料,混凝土的强度就很难控制。除此之外,水泥的使用也会影响到公路桥梁的质量,如所用的水泥质量有问题或使用量不准确,都会使公路桥梁产生裂缝。(2)砂石材料。砂石材料的好坏直接影响混凝土的使用效果,若出现砂石的质量较差,或含泥量超标等情况,不仅使混凝土的强度变低,还会使公路桥梁出现网状的裂缝。
2、环境温度的影响。混凝土公路桥梁结构的施工中,混凝土在硬化过程中不可避免的产生水化热反应,使得内部的热量急剧上升。混凝土材料本身的传热性能不佳,如此势必会导致混凝土的内外出现一定的温度,产生温度应力。当这一温度应力超过混凝土自身的拉应力时,混凝土内部便会产生裂缝,内部裂缝的相互贯通,使得混凝土宏观裂缝出现。此外混凝土结构在养护初期若没有合适的养护措施,也会导致混凝土的内外温差过大,导致裂缝的产生。并且混凝土的公路桥梁设计过程中,多采用预制的T梁来进行施工,安装过程中进行一定的钢板焊接,焊接过程中,也会引起混凝土的局部温度上升,导致局部的温度应力过大,产生裂缝。
3、冷缩裂缝。水泥水化过程中,初期时,热量散发的速度偏慢。半小时后,温度后慢慢升高,水泥凝结后的12小时后,温度将上升到80~90℃,内部硅的体积逐渐变大,板面温度会随着湿水养护和夜间温度的降低而发生收缩,混凝土外部收缩,内部却在膨胀,将产生巨大的拉力,拉力一旦超过混凝土所能够承受的抗拉范围,就会产生横向断裂或冷缩裂缝。值得注意的是,在高温降低后,受到已有硬化硷或基层限制的影响,收缩的幅度会因为温度的降低而受到限制,进而产生裂缝,这种裂缝以贯穿路面为主,技术人员一旦发现此问题,应该及时的实施切缝,减少裂缝的发生率。
二、公路桥梁施工过程中裂缝问题的防治措施
1、控制好混凝土配合比和原材料质量。第一,外加剂虽然在原材料混合中不可缺少,但也不能任意添加,要根据公路桥梁工程所处的外界环境及实际情况来确定用量。另外,季节的不同,对外加剂用量的要求也有所不同,应该有所注意,并在使用前要对其效果进行复验,以确保外加剂掺量的准确。用于混拌混凝土的水中不能混有其它杂质,以免破坏混拌效果,或产生水泥硬化等现象。第二,对于水泥的选用应当参照相关国家标准,为了提高水泥的使用效果,应该选用和易性好、收缩性小的水泥,从而使得混拌的混凝土具有符合工程要求的强度。同时,选择优质的水泥不仅能够提高混凝土的持久性及耐用性,更会使公路桥梁结构更加坚固。第三,细骨料最好选用颗料干净、质地坚硬的河砂,粗骨科可以选用坚硬的碎石。第四,影响公路桥梁的抗裂性能的因素有很多,最主要因素是混凝土的强度,而混凝土混合比是否合理直接关系到公路桥梁结构的坚固性。因此,在公路橋梁施工中,应该根据公路桥梁的工作特性及形变特征,科学合理地设置混凝土配合比,提高混凝土强度。
2、混凝土结构内外温差的控制。水化热的存在使得混凝土内部的温度不可避免的上升,混凝土本身的传热性能不足,导致内部温度应力上升,为此应通过有效的措施对这一温差进行控制。具体措施如下:首先,改善骨料级配。为了有效的减小混凝土内部水化热的产生,通常混凝土都会通过添加剂措施来减小其水泥用量。拌和混凝土时,通常会采用将碎石冷却的方法来降低混凝土的浇筑温度。热天进行混凝土的浇筑时,应加入缓凝剂减缓混凝土的硬化,同时减小混凝土的浇筑厚度,防止混凝土内部的温升。对于一些昼夜温差较大的地区,应进行相应的保温处理措施,防止温度起伏过大。其次,进行合理的分缝分块。避免基础的起伏过大。公路桥梁结构体系庞大,为此进行结构施工时,应对整体结构进行合理的分块,并设置相应的施工缝,避免过大的高差。
3、抗放结合,补偿收缩。在公路桥梁设计过程中,“抗”指的是公路桥梁结构受到束缚的状态,不给结构变形留有多余的空间,这也是减少公路桥梁因结构变形而产生裂缝的主要手段,而“放”指的是将公路桥梁的主要结构完全暴露出来,让其处于无束缚状态,这是在公路桥梁结构有变形空间的条件下所运用的主要手段。在进行公路桥梁设计时,设计人员要将“抗”与“放”有机地结合起来,科学设计公路桥梁结构方案。另外,根据上文所述,混凝土所产生的裂缝有很大一部分是由于混泥土收缩造成的,因此,设计时可以在混凝土中掺入膨胀剂,以减少裂缝产生。
4、保证钢筋安装质量。在公路桥梁工程中,钢筋的质量也是重中之重,其质量的好坏直接影响着公路桥梁结构的稳定性。首先,在钢筋进入工地之前,要通过相关部门的验收,查看质量是否存在问题;其次,在使用钢筋之前需要对其进行除锈的处理,防止因锈蚀导致的钢筋断裂等问题的产生;再次,在安装时应该严格遵循制定好的实施方案及安装制度,以防因安装不规范导致钢筋出现断裂、弯曲的现象。最后,在安装好的钢筋外层可以配备一定厚度的混凝土作为保护层,可以有效地延长公路桥梁的使用寿命。
5、加强混凝土的养护。一是施工企业应该针对公路桥梁工程制定科学合理的施工方案,在对该实施方案的可行性进行商议后,严格按照所规定的计划实施,不仅能够确保实施过程的高效性也能提高整体的施工效果。二是混凝土浇筑后应立即采取有效措施对其进行养护,可以通过适当的遮盖、包裹作用来实现。对于成型的混凝土可以通过增加保湿性来进行养护。三是在整个公路桥梁工程施工过程中,要定期进行查看,对于发现的问题要及时解决。四是根据实际工程情况建立相关的责任制度,使公路桥梁工程的施工及养护任务落到实处,有效解决因施工规模大导致的施工不到位或养护不及时等问题。五是在传统施工技术的基础上不断探索和创新出新的技术和方法。只有提高创新意识,才能在实践中不断进步与发展。
结束语
公路桥梁不仅是交通上的重要节点,更是的自然延伸。由于近年来交通紧张现象的不断升温,公路桥梁也逐渐被人们重视起来。公路桥梁作为缓解交通压力的有效手段,会由于某些原因,如地基基础变形、施工工艺质量差、原材料质量低等都会使公路桥梁裂缝。针对以上问题,我们可以通过控制好混凝土配合比和原材料质量、对温度的有效控制、加强混凝土的养护及保证钢筋安装质量等有效手段进行科学合理的防治,只有这样才能在保证公路桥梁质量的同时,保证我们的生命安全。
参考文献:
[1]汪玲昌.公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略探析[J].辽宁交通科技,2014(15).
[2]邢向明.试论公路桥梁施工裂缝的原因及其解决对策[J].黑龙江交通科技,2013(4).
[3]季东旭.混凝土公路桥梁施工裂缝的成因及防治对策分析[J].黑龙江科技信息,2014(14).
[4]刘丽梅.浅析在公路桥梁施工中常见的公路桥梁病害[J].民营科技,2012(16).
[5]郑莉娜,刘萍,李建林等.公路桥梁施工裂缝的成因及防治[J].中国高新技术企业,2014(07).
【关键词】公路桥梁;裂缝;原因;对策
一、公路桥梁工程施工过程中产生裂缝的原因分析
1、原材料质量引起的裂缝。对于任何工程来说,其材料的好坏直接影响工程的质量。对于公路桥梁工程来说,原材料质量好坏关系到公路桥梁工程的安全性能,若由于质量不过关而产生裂缝,很容易造成安全事故。因此,在公路桥梁施工过程中要对原材料的质量把好关。
(1)外加剂及拌和水。外加剂及拌和水是公路桥梁施工过程中的重要原材料,在使用过程中,应对其中杂质的含量有所要求,如果杂质相对较高,会使公路桥梁结构内部的钢筋不断氧化及腐蚀,从而造成裂缝的产生。如果缺少这两种原材料,混凝土的强度就很难控制。除此之外,水泥的使用也会影响到公路桥梁的质量,如所用的水泥质量有问题或使用量不准确,都会使公路桥梁产生裂缝。(2)砂石材料。砂石材料的好坏直接影响混凝土的使用效果,若出现砂石的质量较差,或含泥量超标等情况,不仅使混凝土的强度变低,还会使公路桥梁出现网状的裂缝。
2、环境温度的影响。混凝土公路桥梁结构的施工中,混凝土在硬化过程中不可避免的产生水化热反应,使得内部的热量急剧上升。混凝土材料本身的传热性能不佳,如此势必会导致混凝土的内外出现一定的温度,产生温度应力。当这一温度应力超过混凝土自身的拉应力时,混凝土内部便会产生裂缝,内部裂缝的相互贯通,使得混凝土宏观裂缝出现。此外混凝土结构在养护初期若没有合适的养护措施,也会导致混凝土的内外温差过大,导致裂缝的产生。并且混凝土的公路桥梁设计过程中,多采用预制的T梁来进行施工,安装过程中进行一定的钢板焊接,焊接过程中,也会引起混凝土的局部温度上升,导致局部的温度应力过大,产生裂缝。
3、冷缩裂缝。水泥水化过程中,初期时,热量散发的速度偏慢。半小时后,温度后慢慢升高,水泥凝结后的12小时后,温度将上升到80~90℃,内部硅的体积逐渐变大,板面温度会随着湿水养护和夜间温度的降低而发生收缩,混凝土外部收缩,内部却在膨胀,将产生巨大的拉力,拉力一旦超过混凝土所能够承受的抗拉范围,就会产生横向断裂或冷缩裂缝。值得注意的是,在高温降低后,受到已有硬化硷或基层限制的影响,收缩的幅度会因为温度的降低而受到限制,进而产生裂缝,这种裂缝以贯穿路面为主,技术人员一旦发现此问题,应该及时的实施切缝,减少裂缝的发生率。
二、公路桥梁施工过程中裂缝问题的防治措施
1、控制好混凝土配合比和原材料质量。第一,外加剂虽然在原材料混合中不可缺少,但也不能任意添加,要根据公路桥梁工程所处的外界环境及实际情况来确定用量。另外,季节的不同,对外加剂用量的要求也有所不同,应该有所注意,并在使用前要对其效果进行复验,以确保外加剂掺量的准确。用于混拌混凝土的水中不能混有其它杂质,以免破坏混拌效果,或产生水泥硬化等现象。第二,对于水泥的选用应当参照相关国家标准,为了提高水泥的使用效果,应该选用和易性好、收缩性小的水泥,从而使得混拌的混凝土具有符合工程要求的强度。同时,选择优质的水泥不仅能够提高混凝土的持久性及耐用性,更会使公路桥梁结构更加坚固。第三,细骨料最好选用颗料干净、质地坚硬的河砂,粗骨科可以选用坚硬的碎石。第四,影响公路桥梁的抗裂性能的因素有很多,最主要因素是混凝土的强度,而混凝土混合比是否合理直接关系到公路桥梁结构的坚固性。因此,在公路橋梁施工中,应该根据公路桥梁的工作特性及形变特征,科学合理地设置混凝土配合比,提高混凝土强度。
2、混凝土结构内外温差的控制。水化热的存在使得混凝土内部的温度不可避免的上升,混凝土本身的传热性能不足,导致内部温度应力上升,为此应通过有效的措施对这一温差进行控制。具体措施如下:首先,改善骨料级配。为了有效的减小混凝土内部水化热的产生,通常混凝土都会通过添加剂措施来减小其水泥用量。拌和混凝土时,通常会采用将碎石冷却的方法来降低混凝土的浇筑温度。热天进行混凝土的浇筑时,应加入缓凝剂减缓混凝土的硬化,同时减小混凝土的浇筑厚度,防止混凝土内部的温升。对于一些昼夜温差较大的地区,应进行相应的保温处理措施,防止温度起伏过大。其次,进行合理的分缝分块。避免基础的起伏过大。公路桥梁结构体系庞大,为此进行结构施工时,应对整体结构进行合理的分块,并设置相应的施工缝,避免过大的高差。
3、抗放结合,补偿收缩。在公路桥梁设计过程中,“抗”指的是公路桥梁结构受到束缚的状态,不给结构变形留有多余的空间,这也是减少公路桥梁因结构变形而产生裂缝的主要手段,而“放”指的是将公路桥梁的主要结构完全暴露出来,让其处于无束缚状态,这是在公路桥梁结构有变形空间的条件下所运用的主要手段。在进行公路桥梁设计时,设计人员要将“抗”与“放”有机地结合起来,科学设计公路桥梁结构方案。另外,根据上文所述,混凝土所产生的裂缝有很大一部分是由于混泥土收缩造成的,因此,设计时可以在混凝土中掺入膨胀剂,以减少裂缝产生。
4、保证钢筋安装质量。在公路桥梁工程中,钢筋的质量也是重中之重,其质量的好坏直接影响着公路桥梁结构的稳定性。首先,在钢筋进入工地之前,要通过相关部门的验收,查看质量是否存在问题;其次,在使用钢筋之前需要对其进行除锈的处理,防止因锈蚀导致的钢筋断裂等问题的产生;再次,在安装时应该严格遵循制定好的实施方案及安装制度,以防因安装不规范导致钢筋出现断裂、弯曲的现象。最后,在安装好的钢筋外层可以配备一定厚度的混凝土作为保护层,可以有效地延长公路桥梁的使用寿命。
5、加强混凝土的养护。一是施工企业应该针对公路桥梁工程制定科学合理的施工方案,在对该实施方案的可行性进行商议后,严格按照所规定的计划实施,不仅能够确保实施过程的高效性也能提高整体的施工效果。二是混凝土浇筑后应立即采取有效措施对其进行养护,可以通过适当的遮盖、包裹作用来实现。对于成型的混凝土可以通过增加保湿性来进行养护。三是在整个公路桥梁工程施工过程中,要定期进行查看,对于发现的问题要及时解决。四是根据实际工程情况建立相关的责任制度,使公路桥梁工程的施工及养护任务落到实处,有效解决因施工规模大导致的施工不到位或养护不及时等问题。五是在传统施工技术的基础上不断探索和创新出新的技术和方法。只有提高创新意识,才能在实践中不断进步与发展。
结束语
公路桥梁不仅是交通上的重要节点,更是的自然延伸。由于近年来交通紧张现象的不断升温,公路桥梁也逐渐被人们重视起来。公路桥梁作为缓解交通压力的有效手段,会由于某些原因,如地基基础变形、施工工艺质量差、原材料质量低等都会使公路桥梁裂缝。针对以上问题,我们可以通过控制好混凝土配合比和原材料质量、对温度的有效控制、加强混凝土的养护及保证钢筋安装质量等有效手段进行科学合理的防治,只有这样才能在保证公路桥梁质量的同时,保证我们的生命安全。
参考文献:
[1]汪玲昌.公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略探析[J].辽宁交通科技,2014(15).
[2]邢向明.试论公路桥梁施工裂缝的原因及其解决对策[J].黑龙江交通科技,2013(4).
[3]季东旭.混凝土公路桥梁施工裂缝的成因及防治对策分析[J].黑龙江科技信息,2014(14).
[4]刘丽梅.浅析在公路桥梁施工中常见的公路桥梁病害[J].民营科技,2012(16).
[5]郑莉娜,刘萍,李建林等.公路桥梁施工裂缝的成因及防治[J].中国高新技术企业,2014(07).