论文部分内容阅读
摘要：随着中国交通运输业的不断发展，桥梁建设的安全已成为人们关注的重点。混凝土由于来源广泛、抗压性能良好、价格相对较低等优势在现代桥梁建筑中得到广泛的应用。由于各种不确定因素的影响，桥梁建设施工中出现了一系列的裂缝问题，使得桥梁的建设工程质量的总体效率有严重的影响，因此，我们必须注意。本文探讨了混凝土桥梁施工裂缝的成因及防治对策。
关键词：混凝土桥梁、施工裂缝、成因、防治对策
中图分类号：TV331文献标识码： A
在桥梁施工的过程中，混凝土裂缝是最常见的问题，裂缝的出现不仅会影响桥梁的质量，甚至会导致桥梁垮塌。所以在桥梁工程的实际施工中，要全面的掌握各种裂缝产生的原因，才能够采取有效的措施进行控制，防止裂缝的出现。对于已经发生裂缝的混凝土结构，采取有效的修补措施，防止裂缝继续发展。在施工的过程中，还要加强对桥梁混凝土裂缝的研究和探讨，保证混凝土结构的安全以及桥梁的正常使用。
一、混凝土桥梁施工裂缝的成因
1、荷载变化
公路桥梁往往会受到来自多方面的荷载，包括动力荷载、静力荷载、次应力等等。当荷载超过公路桥梁的承受能力，或者频繁受到荷载的影响，久而久之便会出现裂缝。根据引起裂缝的荷载种类的不同，又可以将荷载分为弯曲荷载裂缝、扭曲荷载裂缝、剪切荷载裂缝、局部应力荷载裂缝。并且种类不同的荷载，其表现出的特点也不尽相同。由荷载变化引起的裂缝多发生在受拉地方、剪应力较大地方、振动严重地方。
2、冻胀原因
如果温度低于零度，混凝土结构内部的水冻结时经常出现的现象。在游离状态的水变成固态冰时，体积会发生膨胀，此时，在混凝土结构内部就会出现膨胀应力。与此同时，位于混凝土内部出现的渗透压现象也会使得膨胀应力的不断增加，降低混凝土的强度，从而产生裂缝。尤其是在混凝土凝固的初始阶段，冻结往往会造成更严重的后果。所以，为了避免冻胀导致裂缝的产生，在温度较低情况下进行施工的时候，必须采取相应的保温措施，保证混凝土结构表面的温度不低于5℃。
3、材料质量
混凝土的构成主要有骨料、砂和水泥等混合而成，这些材料的使用不当，或者材料质量出现问题同样会导致混凝土裂缝问题的发生。例如，砂石的粒径不符合要求，过大或者过小，配率不良，材料出现较大的空隙率，都会加大水泥和水的用量，对混凝土结构的强度带来不利影响，增大混凝土结构的收缩性。在选用砂石的时候，如果矿物含量太高，水泥和骨料所产生的粘结力将会降低，这对混凝土的强度也有一定的影响。如果砂石当中的泥含量较高，往往会增加水泥和水的使用量，这样会降低混凝土的强度、抗冻性、抗渗性。如果砂石中有机质或者轻物质的含量过大，往往会使得水泥硬化的过程延长，降低了混凝土的强度，容易导致裂缝的产生。
二、混凝土桥梁施工裂缝的防治对策
1、 设计优化
在进行公路桥梁工程设计时，应当充分的考虑当地气候条件，还要加强对公路桥梁工程混凝土薄弱位置进行修复和巩固，避免由于温度差造成混凝土产生内部应变力，从而影响公路桥梁工程的整体机构。与此同时，对于钢筋的选取要进行一定的注意，要选取保护层厚度较小的，这样不会因为保护层厚而出现温度裂缝的现象；除此之外，设置后浇带和伸缩缝的方法对大体积的混凝土进行小的分割，同时还可以设计合理的结构与形状，以此对混凝土的散热面积进行扩大，从而避免其内部温度的升高过快，从而减少应力的集中情况并防止温度裂缝的产生；同时在设计中还应尽量采用二次浇注的方法来进行混凝土的现浇梁施工，并在二次浇注时加设聚丙烯纤维网或者钢筋网来提高混凝土的抗拉能力。
2、严格把关原材料质量
( 1) 在选择水泥、砂石以及骨料、外加剂等建筑原材料时，应按照桥梁施工设计要求进行选择符合规范的原材料。在选择过程中，应选择生产规模大，生产质量过硬的厂家，并检查产品合格证明。比如水泥的选择，应选择有利于混凝土强度和使用的水泥，确保配置出的混凝土达到强度要求，并减少混凝土的收缩性。在选择细骨料时，应选择质地坚硬、颗粒直径小于5 mm 的河砂，并对砂中杂质的含量进行检测，保证符合工程要求。对于外加剂的选择，既要考虑外加剂的特点，也要考虑混凝土施工的季节，并进行多次试验，选择合适的外加剂，同时还要合理使用外加剂，不宜过多或过少。
( 2) 注重对原材料的进场检查，确保不出现质量问题。选择合适的场地存放原材料，避免受潮或发生化学反应，并设置专人进行看管。在使用时，执行严格的取料制度。
( 3) 科学合理的进行混凝土配比，要综合考虑多方面的因素，如需要的混凝土强度、施工技术标准以及施工环境等等，尽最大限度减小混凝土出现的概率。
3、 对施工工艺进行控制
良好的施工操作与工艺控制也是防治裂缝的重要对策。施工阶段应对浇筑进行定量设计，保证混凝土浇筑的连续性，施工的接缝间距、位置，构造浇注的时间、运输过程与振捣等进行全面控制。一次浇筑的长度由垂直施工缝进行确定，最好是控制在变截面或者承载力最小的位置。除了控制一次浇筑的厚度面积之外，还应对分层位置即水平施工缝的设置进行控制，通常也可以在变截面处或者远离钢筋的部位，即设置在混凝土的承压位置。在浇筑的时候还应避开温差大的时段，最热或者最冷的时候。施工质量是产生裂缝的最大原因。如果在施工的阶段控制了裂缝的出现就可以最大限度的降低裂缝的出现。因此在施工阶段还应注意，对钢筋的成型与模板安装的质量控制，保证其准确对位并牢固可靠，避免施工中出现变形而导致载荷改变。钢筋上的污染物也应进行清理，保证混凝土的粘合力；还应在浇筑中将浇筑与振捣配合起来，特别是选择合理的振捣方式来保证混凝土的密实。
4、 重视对混凝土的温差控制
减少混凝土裂缝现象的发生，要注重控制好混凝土自身与外界环境的温度差，降低温度差异，缩小拉应力。降低温度的措施有多种： 对骨料配置进行改良，减少混凝土中的水泥成分； 对碎石进行冷却，在搅拌混凝土的过程中，可用水降低碎石温度，避免在浇筑时混凝土温度过高。当桥梁工程在夏季进行时，可以通过降低混凝土的浇筑面积和厚度进行散热，降低混凝土的温度，也可以敷设降温水管降低混凝土温度。在冬季进行桥梁施工时，应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度降低过快，增加混凝土内外温差，避免裂缝问题的发生。在混凝土浇筑速度上也应有合理的控制，采用恰当的浇筑速度。此外，还要注意对混凝土的养护，特别是在早期，最大限度防治裂缝问题。
5、提高对混凝土的养护力度
桥梁施工中，对混凝土的早期养护是防止裂缝病害的重要措施。当混凝土终凝后，要及时采取措施对混凝土进行养护，如利用洒水、覆盖等措施，防止混凝土受到外界环境温度影响，出现急剧温度变化，造成混凝土裂缝。在养护时间上，硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，需要不少于7 天的时间，而有抗渗要求的混凝土，其养护时间需要两周以上的时间。在冬季进行混凝土施工时，应注意使用保温材料对混凝土进行养护。
综上所述，混凝土桥梁裂缝的产生对桥梁的建设是非常不利的，在这一点上我们要密切注意，多从以往的建设实例上进行分析，深刻认识引起混凝土裂缝的成因所在，做好相应的防治措施，从而保证公路桥梁的建设质量。
参考文献：
[1] 张保伟 聂海斌：《鋼筋混凝土桥梁裂缝成因综述》，《科技风》，2010年17期
[2] 王春玲：《混凝土桥梁裂缝产生原因浅析》，《科技风》，2010年13期
[3] 张军：《某混凝土板桥裂缝成因分析及修补措施》，《科技信息(学术研究)》，2008年20期
[4] 李彬：《混凝土桥梁裂缝产生原因浅析》，《科技信息》，2008年30期
关键词：混凝土桥梁、施工裂缝、成因、防治对策
中图分类号：TV331文献标识码： A
在桥梁施工的过程中，混凝土裂缝是最常见的问题，裂缝的出现不仅会影响桥梁的质量，甚至会导致桥梁垮塌。所以在桥梁工程的实际施工中，要全面的掌握各种裂缝产生的原因，才能够采取有效的措施进行控制，防止裂缝的出现。对于已经发生裂缝的混凝土结构，采取有效的修补措施，防止裂缝继续发展。在施工的过程中，还要加强对桥梁混凝土裂缝的研究和探讨，保证混凝土结构的安全以及桥梁的正常使用。
一、混凝土桥梁施工裂缝的成因
1、荷载变化
公路桥梁往往会受到来自多方面的荷载，包括动力荷载、静力荷载、次应力等等。当荷载超过公路桥梁的承受能力，或者频繁受到荷载的影响，久而久之便会出现裂缝。根据引起裂缝的荷载种类的不同，又可以将荷载分为弯曲荷载裂缝、扭曲荷载裂缝、剪切荷载裂缝、局部应力荷载裂缝。并且种类不同的荷载，其表现出的特点也不尽相同。由荷载变化引起的裂缝多发生在受拉地方、剪应力较大地方、振动严重地方。
2、冻胀原因
如果温度低于零度，混凝土结构内部的水冻结时经常出现的现象。在游离状态的水变成固态冰时，体积会发生膨胀，此时，在混凝土结构内部就会出现膨胀应力。与此同时，位于混凝土内部出现的渗透压现象也会使得膨胀应力的不断增加，降低混凝土的强度，从而产生裂缝。尤其是在混凝土凝固的初始阶段，冻结往往会造成更严重的后果。所以，为了避免冻胀导致裂缝的产生，在温度较低情况下进行施工的时候，必须采取相应的保温措施，保证混凝土结构表面的温度不低于5℃。
3、材料质量
混凝土的构成主要有骨料、砂和水泥等混合而成，这些材料的使用不当，或者材料质量出现问题同样会导致混凝土裂缝问题的发生。例如，砂石的粒径不符合要求，过大或者过小，配率不良，材料出现较大的空隙率，都会加大水泥和水的用量，对混凝土结构的强度带来不利影响，增大混凝土结构的收缩性。在选用砂石的时候，如果矿物含量太高，水泥和骨料所产生的粘结力将会降低，这对混凝土的强度也有一定的影响。如果砂石当中的泥含量较高，往往会增加水泥和水的使用量，这样会降低混凝土的强度、抗冻性、抗渗性。如果砂石中有机质或者轻物质的含量过大，往往会使得水泥硬化的过程延长，降低了混凝土的强度，容易导致裂缝的产生。
二、混凝土桥梁施工裂缝的防治对策
1、 设计优化
在进行公路桥梁工程设计时，应当充分的考虑当地气候条件，还要加强对公路桥梁工程混凝土薄弱位置进行修复和巩固，避免由于温度差造成混凝土产生内部应变力，从而影响公路桥梁工程的整体机构。与此同时，对于钢筋的选取要进行一定的注意，要选取保护层厚度较小的，这样不会因为保护层厚而出现温度裂缝的现象；除此之外，设置后浇带和伸缩缝的方法对大体积的混凝土进行小的分割，同时还可以设计合理的结构与形状，以此对混凝土的散热面积进行扩大，从而避免其内部温度的升高过快，从而减少应力的集中情况并防止温度裂缝的产生；同时在设计中还应尽量采用二次浇注的方法来进行混凝土的现浇梁施工，并在二次浇注时加设聚丙烯纤维网或者钢筋网来提高混凝土的抗拉能力。
2、严格把关原材料质量
( 1) 在选择水泥、砂石以及骨料、外加剂等建筑原材料时，应按照桥梁施工设计要求进行选择符合规范的原材料。在选择过程中，应选择生产规模大，生产质量过硬的厂家，并检查产品合格证明。比如水泥的选择，应选择有利于混凝土强度和使用的水泥，确保配置出的混凝土达到强度要求，并减少混凝土的收缩性。在选择细骨料时，应选择质地坚硬、颗粒直径小于5 mm 的河砂，并对砂中杂质的含量进行检测，保证符合工程要求。对于外加剂的选择，既要考虑外加剂的特点，也要考虑混凝土施工的季节，并进行多次试验，选择合适的外加剂，同时还要合理使用外加剂，不宜过多或过少。
( 2) 注重对原材料的进场检查，确保不出现质量问题。选择合适的场地存放原材料，避免受潮或发生化学反应，并设置专人进行看管。在使用时，执行严格的取料制度。
( 3) 科学合理的进行混凝土配比，要综合考虑多方面的因素，如需要的混凝土强度、施工技术标准以及施工环境等等，尽最大限度减小混凝土出现的概率。
3、 对施工工艺进行控制
良好的施工操作与工艺控制也是防治裂缝的重要对策。施工阶段应对浇筑进行定量设计，保证混凝土浇筑的连续性，施工的接缝间距、位置，构造浇注的时间、运输过程与振捣等进行全面控制。一次浇筑的长度由垂直施工缝进行确定，最好是控制在变截面或者承载力最小的位置。除了控制一次浇筑的厚度面积之外，还应对分层位置即水平施工缝的设置进行控制，通常也可以在变截面处或者远离钢筋的部位，即设置在混凝土的承压位置。在浇筑的时候还应避开温差大的时段，最热或者最冷的时候。施工质量是产生裂缝的最大原因。如果在施工的阶段控制了裂缝的出现就可以最大限度的降低裂缝的出现。因此在施工阶段还应注意，对钢筋的成型与模板安装的质量控制，保证其准确对位并牢固可靠，避免施工中出现变形而导致载荷改变。钢筋上的污染物也应进行清理，保证混凝土的粘合力；还应在浇筑中将浇筑与振捣配合起来，特别是选择合理的振捣方式来保证混凝土的密实。
4、 重视对混凝土的温差控制
减少混凝土裂缝现象的发生，要注重控制好混凝土自身与外界环境的温度差，降低温度差异，缩小拉应力。降低温度的措施有多种： 对骨料配置进行改良，减少混凝土中的水泥成分； 对碎石进行冷却，在搅拌混凝土的过程中，可用水降低碎石温度，避免在浇筑时混凝土温度过高。当桥梁工程在夏季进行时，可以通过降低混凝土的浇筑面积和厚度进行散热，降低混凝土的温度，也可以敷设降温水管降低混凝土温度。在冬季进行桥梁施工时，应注意采取保温措施，防止混凝土表面温度降低过快，增加混凝土内外温差，避免裂缝问题的发生。在混凝土浇筑速度上也应有合理的控制，采用恰当的浇筑速度。此外，还要注意对混凝土的养护，特别是在早期，最大限度防治裂缝问题。
5、提高对混凝土的养护力度
桥梁施工中，对混凝土的早期养护是防止裂缝病害的重要措施。当混凝土终凝后，要及时采取措施对混凝土进行养护，如利用洒水、覆盖等措施，防止混凝土受到外界环境温度影响，出现急剧温度变化，造成混凝土裂缝。在养护时间上，硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，需要不少于7 天的时间，而有抗渗要求的混凝土，其养护时间需要两周以上的时间。在冬季进行混凝土施工时，应注意使用保温材料对混凝土进行养护。
综上所述，混凝土桥梁裂缝的产生对桥梁的建设是非常不利的，在这一点上我们要密切注意，多从以往的建设实例上进行分析，深刻认识引起混凝土裂缝的成因所在，做好相应的防治措施，从而保证公路桥梁的建设质量。
参考文献：
[1] 张保伟 聂海斌：《鋼筋混凝土桥梁裂缝成因综述》，《科技风》，2010年17期
[2] 王春玲：《混凝土桥梁裂缝产生原因浅析》，《科技风》，2010年13期
[3] 张军：《某混凝土板桥裂缝成因分析及修补措施》，《科技信息(学术研究)》，2008年20期
[4] 李彬：《混凝土桥梁裂缝产生原因浅析》，《科技信息》，2008年30期