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【摘要】随着我国道路桥梁建设规模的不断扩大,在道路建设中,桥梁占据相当大的工作量,然而随之出现的质量问题也日益增多,产生这些问题的原因是多种多样的。本文首先阐述提出了桥梁施工中的一些问题,结阐述了改善这些问题的措施。
【关键词】道路桥梁;施工;管理;质量;问题;对策
道路是国民经济的重要命脉,由于其特有的灵活性和优越性,发挥着其他运输方式不可替代的作用。道路建设又是国家最主要的基础产业之一,它的迅速发展,对于促进国民经济,拉动其他相关产业的发展具有非常重要的意义。在桥梁施工过程中要经济合理的使用材料资源,坚持施工原则,严格执行国家现行的施工规范和国家批准的技术标准;积极推广应用“可靠性施工”、“结构优化施工”等现代施工办法;要注意因地制宜,节省建设资金,就地取材等。这就需要施工工人和有关人员吸取经验,采取种种措施避免不良因素,保证桥梁质量。在道路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。从某种程度上我们可以说,道路桥梁的质量问题往往是由于施工人员的麻痹大意造成的,对于道路桥梁施工过程中的应该注意、应该得到重视的问题,而施工人员没有予以必要的注意。为此,对于道路桥梁的施工问题,有关人员必须予以足够的重视。
1.荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
1.1直接应力裂缝
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。施工阶段,不加限制地堆放施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强充验算等。使用阶段,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。
1.2次应力裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:在设计外荷载作用下,由于结构物的、实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
2.温度变化引起的裂缝
温差引起的裂缝:
我国年温差一般以一月和七月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,拱桥、刚架桥等。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身的约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性量不考虑折减。
3.收缩引起的裂缝
3.1塑性收缩
在施工过程中、混凝土筑后4-5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和分急剧,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成洞钢筋方向的裂缝。
3.2缩水收缩干缩
混凝土结硬以后,随着表层水逐步蒸发,温度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面民缩大、内部收缩小的不均,钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂纹。
3.3自生收缩
是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无且可以是正的,也可以是负的。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分表面裂缝,宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。例如,为了提高混凝土的强度,施工时经常采用强行增加水泥用量的做法,施工时经常用强行增加水泥用量的做法,用不水量大。火灰比越高,混凝土收缩越大。养护方法。良好的养护方法可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时间越长,则混凝土收缩越小。对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可用明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小距布置,全截面构造配筋率宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。
4.施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
(1)混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。混凝土振捣不密实、不均匀、出一蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋诱蚀或其它荷载裂缝的起源点。
(2)混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易发生裂缝,既塑性收缩性。混凝土搅拌、运输时间过长,使水分发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
(3)混凝土分层或分段时,接头部位处理裂缝。混凝土分层或分段时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。施工时拆模过程,混凝土强度不足,使得构件在自重或施(下转第252页)(上接第215页)工荷载作用下产生裂缝。
5.结束语
工程质量是在工程实施过程中形成的,任何环节的疏漏都有可能造成质量隐患。所以要在施工生产全过程中下功夫,平时严格要求項目中的所有工程技术人员,对质量问题该说到的必须说到,说到的必须做到,做到的必须记录在案,形成一种凡事有人负责,凡事有章可循,凡事有据可查的良好工作习惯,以良好的工作质量来保证工程质量。道路工程施工质量控制是一项重要的工作, 不仅需要工程参与者能够通力配合, 更需要足够的责任心。
【关键词】道路桥梁;施工;管理;质量;问题;对策
道路是国民经济的重要命脉,由于其特有的灵活性和优越性,发挥着其他运输方式不可替代的作用。道路建设又是国家最主要的基础产业之一,它的迅速发展,对于促进国民经济,拉动其他相关产业的发展具有非常重要的意义。在桥梁施工过程中要经济合理的使用材料资源,坚持施工原则,严格执行国家现行的施工规范和国家批准的技术标准;积极推广应用“可靠性施工”、“结构优化施工”等现代施工办法;要注意因地制宜,节省建设资金,就地取材等。这就需要施工工人和有关人员吸取经验,采取种种措施避免不良因素,保证桥梁质量。在道路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。从某种程度上我们可以说,道路桥梁的质量问题往往是由于施工人员的麻痹大意造成的,对于道路桥梁施工过程中的应该注意、应该得到重视的问题,而施工人员没有予以必要的注意。为此,对于道路桥梁的施工问题,有关人员必须予以足够的重视。
1.荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
1.1直接应力裂缝
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。施工阶段,不加限制地堆放施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强充验算等。使用阶段,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。
1.2次应力裂缝
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:在设计外荷载作用下,由于结构物的、实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
2.温度变化引起的裂缝
温差引起的裂缝:
我国年温差一般以一月和七月平均温度的作为变化幅度。考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,拱桥、刚架桥等。桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。由于受到自身的约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。骤然降温。突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性量不考虑折减。
3.收缩引起的裂缝
3.1塑性收缩
在施工过程中、混凝土筑后4-5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和分急剧,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成洞钢筋方向的裂缝。
3.2缩水收缩干缩
混凝土结硬以后,随着表层水逐步蒸发,温度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面民缩大、内部收缩小的不均,钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂纹。
3.3自生收缩
是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无且可以是正的,也可以是负的。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分表面裂缝,宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。研究表明,影响混凝土收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量。矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。例如,为了提高混凝土的强度,施工时经常采用强行增加水泥用量的做法,施工时经常用强行增加水泥用量的做法,用不水量大。火灰比越高,混凝土收缩越大。养护方法。良好的养护方法可加速混凝土的水化反应,获得较高的混凝土强度。养护时间越长,则混凝土收缩越小。对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可用明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋小距布置,全截面构造配筋率宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。
4.施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
(1)混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。混凝土振捣不密实、不均匀、出一蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋诱蚀或其它荷载裂缝的起源点。
(2)混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易发生裂缝,既塑性收缩性。混凝土搅拌、运输时间过长,使水分发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。
(3)混凝土分层或分段时,接头部位处理裂缝。混凝土分层或分段时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。施工时拆模过程,混凝土强度不足,使得构件在自重或施(下转第252页)(上接第215页)工荷载作用下产生裂缝。
5.结束语
工程质量是在工程实施过程中形成的,任何环节的疏漏都有可能造成质量隐患。所以要在施工生产全过程中下功夫,平时严格要求項目中的所有工程技术人员,对质量问题该说到的必须说到,说到的必须做到,做到的必须记录在案,形成一种凡事有人负责,凡事有章可循,凡事有据可查的良好工作习惯,以良好的工作质量来保证工程质量。道路工程施工质量控制是一项重要的工作, 不仅需要工程参与者能够通力配合, 更需要足够的责任心。