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摘要:随着我国经济的快速发展,桥梁——这一连通两地的交通“枢纽”也再不断提高其设计的精美度,施工的技术程度。随着现代桥梁施工技术的快速发展,其管理手段也再日益完善。外观的设计成为了反映企业技术水平的一面,而内在工程实体的施工技术也有了飞跃的发展。在现代社会中,实体的质量安全、外观的设计艺术,二者缺一不可,而如何用混凝土达到外观设计精美,实体结构避免产生裂缝,亦成为质量监管部门,工程施工单位,工程企业要克服的重要问题。本文,就桥梁施工裂缝的问题与对策进行简单概要、探讨。
关键词:桥梁施工 裂缝问题 裂缝成因 对策
一.混凝土结构桥梁出现裂缝原因
(1)混凝土收缩现象:
混凝土在凝固的过程中,其水分也在逐渐的蒸发,而体积也相随变小。或水泥液化产物的体积小于反应前物质总的体积。两种现象都视为收缩。在混凝土凝固的过程中,是由混凝土裸露在空气下的表层开始逐渐延展至内部的,而由于表层与内部含水产生了差异,因此表层收缩大,里层收缩小,产生不均匀的收缩,从而出现混凝土表层带有拉力,里层混凝土负荷压力,而当表层的混凝土承载的拉力超过其质量上限时,由此出现收缩裂缝。而在施工的过程中,产生的收缩裂缝多为塑性收缩。在混凝土浇筑完毕后的四到五小时左右,这是的混凝土液化反映强烈,水分迅速蒸发,混凝土快速脱水凝固,骨料由于自身的重量下沉,而在这下沉的过程中,如遭受钢筋阻挡,则产生与钢筋方向相同的裂缝。在构件竖向变界面点,由于水泥凝固前沉实不均,表面将出现顺腹板方向裂缝。
(2)温差裂缝:
温差裂缝,是由于混凝土温度与环境的温度的差,导致混凝土的硬化过程收缩不均而产生的裂缝。或源于混凝的自身的温度变化而产生的裂缝。由于前期混凝土构件遭受模板等材料的隔离,水泥在液化所产生的热量难以传导至空气中,故在起始的二十四小时里,混凝土的温度将升高,几日后,伴着混凝土热量的散发,混凝土将冷却。而此时的混凝土将产生收缩现象,这种收缩的方式将遭到结构内部的钢筋与外部的模板等材料阻隔,而这股约束力会促使混凝土开裂。而在冬季里,混凝土由于表面热量散发快,而内层的温度高,由于天气因素,混凝土表面收缩率增大,内部收缩率与表面存在差异,从而表面出现裂缝。
(3)人为因素:
由于施工技术、工程设计等人为因素产生的裂缝,在施工的技术不足、方法不科学、质量不过关等情况下容易产生横向的、水平的、斜拉的、表面的、贯穿的等各种裂缝。裂缝产生的形态因产生的原因而有所不同,较为常见的有:
1.混凝土的振捣不均匀、密实,产生空洞、蜂窝、麻面,致使钢筋腐蚀生锈或成为其他荷载裂缝的出现的源头。
2.搅拌混凝土以及运输的时间过长,促使过多水分,导致混凝土的塌落度变低,从而在混凝土的体积上产生不规则裂缝。
3.在用泵运输混凝土时,为让混凝土保持流動性,水与水凝使用量加大,或因种种原因增加水灰比,引起混凝土在硬化过程中收缩量增加,导致混凝土的体积上产生不规则裂缝。
4.混凝土前期受冻,引起构件表层出现裂纹、局部脱落,或脱模后发生空鼓现象。
5.混凝土的保护层,厚度太大,或踩踏上层绑扎好的钢筋,使受负弯矩的受力钢筋的保护层增厚,引起构件的有效高度变少,造成同受力筋方向垂直的裂缝。
6.混凝土的浇筑过程过快,流动性减少,硬化之前由于混凝土不够沉实,硬化后过于沉实,易在浇筑结束数小时后产生裂缝,也称为塑性收缩裂缝。
7.混凝土早期的养护过程中迅速干燥,导致裸露在空气中的混凝土,表层出现不规则收缩裂缝。
8.在混凝土的分段以及分层浇筑的过程中,接头连接不妥当,易导致在施工缝与新旧混凝土之间产生裂缝。混凝土在分层浇筑时,后浇混凝土由于某种因素,没有在前浇混凝土开始凝固之前浇筑,层面之间易产生水平裂缝。分段现浇过程中,先浇混凝土的接触面清洗不足、凿毛,新旧混凝土不够黏合,或是后浇混凝土的养护不足,引起混凝土收缩产生裂缝。
(4)荷载因素:
在正常静、动荷载,以及次应力下所引起的裂缝,成为荷载裂缝。荷载裂缝种类:一,弯曲裂缝。二,剪切裂缝。三,断开裂缝。四,扭曲裂缝。五,局部应力导致的裂缝。
二.桥梁裂缝的应对措施
(一)表面修补法,这种方法可以快速、直接、常见的一种修补措施,对于没有影响到结构承载力的深进裂缝与表面裂缝较为适用。处理方法:用环氧胶泥、水泥浆涂抹在裂缝表面处,也可用沥青、油漆等防腐材料涂刷在混凝土表面上。可用玻璃纤维布等材料覆盖、粘贴在裂缝的表层,以防混凝土受外在作用力继续开裂。
(二)结构补强法,在混凝土结构的性能,受到裂痕的影响时,此方法较为适用。可以安装钢板加固,喷射混凝土增加强度加固,预应力法加固,增加结构的截面面积,添加支点加固。
(三)化学防护法,是引用电化学的原理,达到防腐作用。其体现在,改变材质所处环境中的条件、钝化钢材质的防腐效果。较为有效、常用的方法有:碱性复原法、阴极防护法已经氯盐提取法这三种化学方法。
(四)填充封堵法,是在裂缝中压入水泥浆、甲基丙烯酸、树脂等胶结材料,待胶结材料完全凝固后,起到加固填充的作用。也可沿着裂缝的方向开凿槽位,可在槽位中加入丁基橡胶、聚录乙烯胶泥等常用塑性止水材料。
应对方法五,
(五)混凝土置换法,是将原有受到损坏的混凝土移除,而在原有位置,灌制新的混凝土或水泥砂浆等其他材料,此方法适用于遭受严重损坏的情况。
三.裂缝的防治措施
(一)从设计阶段着手:
在设计的阶段,不仅要考虑设计的工艺程度,更要重视工程结构的科学性。严格依据国家标准为上限,开工前期可按比例制作模型检验,设计时要顾及所有外在条件影响,要依据施工材料的特质设计工程结构,不可忽视细节上的问题。在保证工艺设计的前提下,将结构安全最大化。
(二)承建要自律,有能力:
在整个施工过程中,承建方要严格遵守国家安全标准以及相关规定。不可“偷工减料,监守自盗”。在施工中,要及时发现问题,不得擅自更改设计结构与建设程序。作业单位工人技术需达标,避免出现不规范操作。在施工过程中,要有能力应对坏境温度、湿度、风力等外在影响。
(三)监管部门要有责任:
作为整个工程的“第三方”,相关监管部门,要严格依照我国相关条例,对其工程进行监督。质监部门要科学、细致的对整个工程进行检验。
(四)建筑材料需过关:
作为整个工程的“实体”,建筑材料需质量合格过关。每一处都要科学的选材,安全合理的使用。
(五)运营部门要守则:
作为整个工程的最长使用者,桥梁的寿命在于运营部门。运营部门要严格遵守桥梁的使用方法,不可“滥用”。桥梁想达到更长的使用寿命,就要更好更完善的加以维护与防护。只有更细致的“保养”才能必要桥梁过早的“衰老”长“皱纹”。
结束语:
千年的岁月让我们了解拱桥的经典,红色的历史让我们铭记卢沟桥的血泪,而今,我们有了上海卢布大桥的骄傲,我国桥梁建筑水平也居于世界水平的顶端,而桥梁裂缝所带来的危害却一再威胁着财产安全。随着现代化的发展进程,随着科技水平的进步,桥梁施工裂缝将不再是一难关。遵守国家相关条例,施工过程规范,设计结构科学,监管部门严格,建设材料过关,本着“先避免”“做认真“好保养”的态度,以当今的科技水平,“工程设计精美”与“安全质量过关”亦可兼得。
关键词:桥梁施工 裂缝问题 裂缝成因 对策
一.混凝土结构桥梁出现裂缝原因
(1)混凝土收缩现象:
混凝土在凝固的过程中,其水分也在逐渐的蒸发,而体积也相随变小。或水泥液化产物的体积小于反应前物质总的体积。两种现象都视为收缩。在混凝土凝固的过程中,是由混凝土裸露在空气下的表层开始逐渐延展至内部的,而由于表层与内部含水产生了差异,因此表层收缩大,里层收缩小,产生不均匀的收缩,从而出现混凝土表层带有拉力,里层混凝土负荷压力,而当表层的混凝土承载的拉力超过其质量上限时,由此出现收缩裂缝。而在施工的过程中,产生的收缩裂缝多为塑性收缩。在混凝土浇筑完毕后的四到五小时左右,这是的混凝土液化反映强烈,水分迅速蒸发,混凝土快速脱水凝固,骨料由于自身的重量下沉,而在这下沉的过程中,如遭受钢筋阻挡,则产生与钢筋方向相同的裂缝。在构件竖向变界面点,由于水泥凝固前沉实不均,表面将出现顺腹板方向裂缝。
(2)温差裂缝:
温差裂缝,是由于混凝土温度与环境的温度的差,导致混凝土的硬化过程收缩不均而产生的裂缝。或源于混凝的自身的温度变化而产生的裂缝。由于前期混凝土构件遭受模板等材料的隔离,水泥在液化所产生的热量难以传导至空气中,故在起始的二十四小时里,混凝土的温度将升高,几日后,伴着混凝土热量的散发,混凝土将冷却。而此时的混凝土将产生收缩现象,这种收缩的方式将遭到结构内部的钢筋与外部的模板等材料阻隔,而这股约束力会促使混凝土开裂。而在冬季里,混凝土由于表面热量散发快,而内层的温度高,由于天气因素,混凝土表面收缩率增大,内部收缩率与表面存在差异,从而表面出现裂缝。
(3)人为因素:
由于施工技术、工程设计等人为因素产生的裂缝,在施工的技术不足、方法不科学、质量不过关等情况下容易产生横向的、水平的、斜拉的、表面的、贯穿的等各种裂缝。裂缝产生的形态因产生的原因而有所不同,较为常见的有:
1.混凝土的振捣不均匀、密实,产生空洞、蜂窝、麻面,致使钢筋腐蚀生锈或成为其他荷载裂缝的出现的源头。
2.搅拌混凝土以及运输的时间过长,促使过多水分,导致混凝土的塌落度变低,从而在混凝土的体积上产生不规则裂缝。
3.在用泵运输混凝土时,为让混凝土保持流動性,水与水凝使用量加大,或因种种原因增加水灰比,引起混凝土在硬化过程中收缩量增加,导致混凝土的体积上产生不规则裂缝。
4.混凝土前期受冻,引起构件表层出现裂纹、局部脱落,或脱模后发生空鼓现象。
5.混凝土的保护层,厚度太大,或踩踏上层绑扎好的钢筋,使受负弯矩的受力钢筋的保护层增厚,引起构件的有效高度变少,造成同受力筋方向垂直的裂缝。
6.混凝土的浇筑过程过快,流动性减少,硬化之前由于混凝土不够沉实,硬化后过于沉实,易在浇筑结束数小时后产生裂缝,也称为塑性收缩裂缝。
7.混凝土早期的养护过程中迅速干燥,导致裸露在空气中的混凝土,表层出现不规则收缩裂缝。
8.在混凝土的分段以及分层浇筑的过程中,接头连接不妥当,易导致在施工缝与新旧混凝土之间产生裂缝。混凝土在分层浇筑时,后浇混凝土由于某种因素,没有在前浇混凝土开始凝固之前浇筑,层面之间易产生水平裂缝。分段现浇过程中,先浇混凝土的接触面清洗不足、凿毛,新旧混凝土不够黏合,或是后浇混凝土的养护不足,引起混凝土收缩产生裂缝。
(4)荷载因素:
在正常静、动荷载,以及次应力下所引起的裂缝,成为荷载裂缝。荷载裂缝种类:一,弯曲裂缝。二,剪切裂缝。三,断开裂缝。四,扭曲裂缝。五,局部应力导致的裂缝。
二.桥梁裂缝的应对措施
(一)表面修补法,这种方法可以快速、直接、常见的一种修补措施,对于没有影响到结构承载力的深进裂缝与表面裂缝较为适用。处理方法:用环氧胶泥、水泥浆涂抹在裂缝表面处,也可用沥青、油漆等防腐材料涂刷在混凝土表面上。可用玻璃纤维布等材料覆盖、粘贴在裂缝的表层,以防混凝土受外在作用力继续开裂。
(二)结构补强法,在混凝土结构的性能,受到裂痕的影响时,此方法较为适用。可以安装钢板加固,喷射混凝土增加强度加固,预应力法加固,增加结构的截面面积,添加支点加固。
(三)化学防护法,是引用电化学的原理,达到防腐作用。其体现在,改变材质所处环境中的条件、钝化钢材质的防腐效果。较为有效、常用的方法有:碱性复原法、阴极防护法已经氯盐提取法这三种化学方法。
(四)填充封堵法,是在裂缝中压入水泥浆、甲基丙烯酸、树脂等胶结材料,待胶结材料完全凝固后,起到加固填充的作用。也可沿着裂缝的方向开凿槽位,可在槽位中加入丁基橡胶、聚录乙烯胶泥等常用塑性止水材料。
应对方法五,
(五)混凝土置换法,是将原有受到损坏的混凝土移除,而在原有位置,灌制新的混凝土或水泥砂浆等其他材料,此方法适用于遭受严重损坏的情况。
三.裂缝的防治措施
(一)从设计阶段着手:
在设计的阶段,不仅要考虑设计的工艺程度,更要重视工程结构的科学性。严格依据国家标准为上限,开工前期可按比例制作模型检验,设计时要顾及所有外在条件影响,要依据施工材料的特质设计工程结构,不可忽视细节上的问题。在保证工艺设计的前提下,将结构安全最大化。
(二)承建要自律,有能力:
在整个施工过程中,承建方要严格遵守国家安全标准以及相关规定。不可“偷工减料,监守自盗”。在施工中,要及时发现问题,不得擅自更改设计结构与建设程序。作业单位工人技术需达标,避免出现不规范操作。在施工过程中,要有能力应对坏境温度、湿度、风力等外在影响。
(三)监管部门要有责任:
作为整个工程的“第三方”,相关监管部门,要严格依照我国相关条例,对其工程进行监督。质监部门要科学、细致的对整个工程进行检验。
(四)建筑材料需过关:
作为整个工程的“实体”,建筑材料需质量合格过关。每一处都要科学的选材,安全合理的使用。
(五)运营部门要守则:
作为整个工程的最长使用者,桥梁的寿命在于运营部门。运营部门要严格遵守桥梁的使用方法,不可“滥用”。桥梁想达到更长的使用寿命,就要更好更完善的加以维护与防护。只有更细致的“保养”才能必要桥梁过早的“衰老”长“皱纹”。
结束语:
千年的岁月让我们了解拱桥的经典,红色的历史让我们铭记卢沟桥的血泪,而今,我们有了上海卢布大桥的骄傲,我国桥梁建筑水平也居于世界水平的顶端,而桥梁裂缝所带来的危害却一再威胁着财产安全。随着现代化的发展进程,随着科技水平的进步,桥梁施工裂缝将不再是一难关。遵守国家相关条例,施工过程规范,设计结构科学,监管部门严格,建设材料过关,本着“先避免”“做认真“好保养”的态度,以当今的科技水平,“工程设计精美”与“安全质量过关”亦可兼得。