道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:silawangyue
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  摘要:伴随着我国交通事业的快速发展,桥梁在现代公路中的比重越来越大,桥梁施工引起的混凝土结构裂缝问题越来越突出,也越来越为工程人员所重视。裂缝的出现不仅会削弱桥梁结构的强度和刚度,还会降低其耐久性和承载能力,对桥梁的建造、使用、养护都是不利的。对混凝土裂缝进行分类,探究各类裂缝的诱发和影响因素,具有十分重要的现实意义。
  关键词:道桥施工;混凝土裂缝;分析;措施
  中图分类号:TU997文献标识码: A一、混凝土裂缝概述在道路桥梁施工中出现的裂缝一般是由于气温差异引起的裂缝、结构内部的钢筋锈蚀产生的裂缝、地表沉降引起的裂缝、施工材料质量造成的裂缝、施工中产生的裂缝等。其中包括: (1)气温差异引起的裂缝。是由于混凝土的热胀冷缩引起的变形,并在结构内部产生的拉力。当拉力值大于混凝土本身的抗拉强度时就会产生裂缝。
  如果在施工中的混凝土质量较差或外部的保护层厚度不够,就会因结构内部的钢筋锈蚀产生裂缝。混凝土保护层会因为空气中二氧化碳的侵蚀而降低自身的碱度或铁离子的增加產生氧化作用,破坏钢筋表层。钢筋中的氢氧化铁体积增大,就会使混凝土内部产生压力,致使混凝土开裂、脱落。在钢筋周围就会产生裂缝,使钢筋的受力面积减小,整体结构的承载能力降低,就会产生裂缝,使整体结构遭到破坏。 (3)收缩引起的裂缝主要包括塑性收缩裂缝和干性收缩裂缝。塑性收缩裂缝多产生于混凝土的体积变化中,此时的水泥由于水化的影响使得本身的水分蒸发,造成混凝土收缩。同时由于外部的模板的压力‘混凝土就会因受到拉力产生裂缝。(能否增加塑性收缩和干性收缩比较性的概念阐述) (4)地表的沉降会使地基因为竖向不均匀而产生压力,造成位移,当超过混凝土结构的抗拉强度时,就会产生裂缝。 (5)由于混凝土的构件中存在空隙,当混凝土在吸水饱和的状态中受到温度的影响就会使内部结构冻结,因为水的固体体积大于液体体积,会造成内部的空间增大而产生裂缝。因此,在冬季施工时,要在混凝土灌浆后采取单个的保温措施,防止管道方向的裂缝产生。二、混凝土裂缝形成的原因 混凝土裂缝的形成原因有很多,不同构件中的不同部位的裂缝也要进行区别对待。混凝土裂缝可以分为: 1、混凝土原材料质量引起的裂缝 混凝土的组成部分包括:水泥、骨料、融合剂等。在施工时要对这些材料进行严格的质量要求,保证其符合道路桥梁施工要求。其中,要对混凝土的骨料进行严格审查,保证混凝土的强度满足使用要求。在混凝土的搅拌过程中,要对其中水量添加进行控制,保证其适中性,以免使混凝土的收缩性受到影响。由于在混凝土的构成物中含有外加剂和搀和物,因此要采取合理的措施防止化学反应的产生,进而出现混凝土裂缝。 在混凝土的初期浇灌过程中,水泥会产生大量的热量,但由于各班的???不导热性使得热传递不能有效的进行,热量不能及时挥发,混凝土自身温度升高。受空气对流的影响混凝土内部和外部的温度逐渐平衡,混凝土就会冷却并进行收缩,因而降低内部钢筋和外部模板的弹性而使混凝土产生裂缝。尤其是在冬季施工中,温度的差异使得内部产生剧烈收缩,对整体产生影响。 2、重量引起的混凝土裂缝 在道路和桥梁的使用过程中,会因为荷载使混凝土产生裂缝。分为直接应力裂缝和次应力裂缝。其中,直接应力裂缝产生的主要原因为:在工程的设计阶段对于荷载量的预算不够准确,因此在使用过程中出现超负荷的使用。在施工过程中,对施工材料的使用不能进行合理分配,在荷载超标时就会引发路体的混凝土产生裂缝。次应力裂缝产生的原因是:在工程的设计中不能进行合理地预算,忽略在施工过程中因开洞、凿孔出现的裂缝。因此,在道路桥梁的施工中,对于裂缝的产生要及时分析原因,并采取相应的解决措施,为之后的工程建设打下坚实的基础。 3、温度的变化引起的混凝土裂缝 混凝土具有明显的热胀冷缩的特性,在施工过程中,混凝土的形态会因为自身环境的变化和外界的影响产生变化。在进行混凝土的浇筑时,会发生水泥水化反应,加剧水分的蒸发,骨料会因此下降。塑性收缩,钢筋因承受的力度不均匀产生顺向裂缝。如果混凝土出现大面积的变化就会使整体结构和强度受到影响,在不同的季节中产生的变化都会使混凝土产生裂缝。 4、收缩胀裂引起的裂缝 混凝土的收缩和胀裂是裂缝形成的主要因素之一,主要是由于和混凝土发生了的大体积的变形。在气温低于零度的情况下产生混凝土结冰的现象,结冰时混凝土体积就会增大,与混凝土固有的体积产生冲突,使强度降低,产生裂缝。三、混凝土裂缝的控制措施 在道路桥梁施工前和施工中应采取适当的措施进行控制,减少混凝土裂缝的产生。 1、在施工前,加强对于施工设计的管理
  施工人员应综合考虑项目的实际情况进行科学规划,并进行合理施工,对施工中要用到的钢筋进行严格的技术检查并合理布局,对施工中的机械荷载能力进行准确的评估,保证在施工中的荷载力能够达到使用上限。保证施工中使用的混凝土能够承受实际的荷载量,(个人认为这一段意思表达的不够明确,容易混淆)这样才能够有效的避免在道路桥梁的施工中产生混凝土裂缝。 2、对混凝土的组成材料进行严格控制
  对于施工中混凝土裂缝问题的产生,需要加强对于混凝土的构成材料的控制,使施工设计中的荷载预算达到使用要求。在对混凝土的材料进行配比使用时要保证其合理性,在搅拌过程中要对加水量进行准确把握,防止混凝土在搅拌过程中发生体积变形,提高混凝土的抗裂能力。(能否增加水泥用量、水灰比、外加剂、参合料等实际方面的一些建议?) 3、综合考虑施工中的温度变化,防止裂缝的产生
  在进行混凝土搅拌时,保证水量添加的准确性能够将混凝土的温度控制在合理的范围内。在高温季节进行施工时,可以适当减少混凝土的浇筑厚度,加快混凝土的散热速度,在必要时可采用内部降温的方法保证混凝土整体的坚固性。混凝土的质量是其抗裂的重要前提,因此在道路、桥梁施工中要对混凝土进行合理的堆放?和搅拌,在高温中要进行及时浇水,在低温中进行加温保护。这样才能保证混凝土的抗裂性,减少混凝土裂缝的产生。(是否可以添加一些防止高温多风季节砼发生收缩裂缝的内容,如及时表面收光、覆盖养生等?) 四、混凝土裂缝的补救措施
  在道路和桥梁中易产生裂缝的部位主要集中在受压区和受拉区。在对裂缝进行修补时必须确保不能降低承载的能力,同时在保证经济的前提下进行加固。(个人认为本段应放在这里) (1)在混凝土裂缝修补方法中,内部灌浆修补法的适用较为普遍。大、小裂缝都能使用,修补效果也较明显。在使用时可结合灌浆、嵌缝、修堵进行使用。例如在路面和桥梁产生裂缝时可以先进行注浆,然后再涂抹进行封闭,对于桥墩、路面中出现的体积较大的裂缝要进行开槽填补,采用涂膜防水处理能够有效的防止混凝土受到腐蚀。 (2)普通的浆材难以到达钢筋中比较细小的裂缝和不透水的固定裂缝中,因此在对裂缝进行表面处理时采用混凝土表面贴补的方法进行大面积的漏水堵漏。 (3)由于压力产生的裂缝如果长时间不能进行处理会降低混凝土的耐久性能。火灾、水灾等自然因素造成的缝隙也会影响整体结构的强度,因此在桥梁道路的运行使用中应适当进行结构加固。其中包括锚固补充法、预应力法、断面补充法等。在对处理效果进行检验时可以采用压水、压气和钻心取样进行检验,以保证修补效果。
  结语
  在道路桥梁结构中,大体积的混凝土是使用最多的材料,它具有取材广泛、质优价廉、抗压性较高、耐火防风、易于养护等特点,在我国日益兴起的建筑领域中应用越来越广泛。在建设的过程中,混凝土开裂是常见的问题之一,也是影响工程整体质量的重要因素。由于裂缝的种类多种多样,对于桥梁和道路的影响程度也会不同。
  参考文献
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