市政道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析

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  摘要:当前,社会主义现代化建设步伐日益加快,我国道路桥梁工程建设取得巨大的成绩。混凝土是道路桥梁工程中重要的施工材料,其具有强度高、耐久性好、适应强等优点,在现代工程建设施工中得到广泛应用。然而,道路桥梁工程中经常会出现混凝土裂缝问题,这一问题严重影响着道路桥梁质量和使用效果,也给人们生命财产安全造成极大的威胁。因此,本文就道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因进行分析,并提出切实有效的应对措施,以此提高道路桥梁工程的质量。
  关键词:市政道路;桥梁设计;裂缝成因;问题对策
  中图分类号:U448文献标识码: A
  引言
  近年来,为了进一步推动我国社会经济快速发展,我国在道路桥梁工程方面加快了建设步伐,道路桥梁工程建设项目逐年增多,其主要目的就是为了提高我国道路交通运输水平,充分发挥道路交通运输业在现代化建设发展中的作用。混凝土施工是道路桥梁施工中常用的材料之一,其具有造价低、耐压性好、不易破坏或腐蚀等优点,因此,加强道路桥梁工程混凝土施工质量尤为重要。但是,道路桥梁施工中混凝土裂缝的问题一直是道路桥梁施工中的质量通病,如何采取有效的措施解决或减少混凝土裂缝现象的发生是当前道路桥梁施工建设所面临的重要问题之一。所以,在加快道路桥梁工程建设的同时,也需要注重混凝土施工质量的控制,这样才能提高道路桥梁工程质量,才能更好地为我国社会经济提供服务。
  一、道路桥梁裂缝简介
  当前在修建道路桥梁时,所选择的材料是钢筋混凝土,虽然采用钢筋混凝土所建构的道路桥梁非常坚固美观,但是在施工过程中却会出现多种问题,路面裂缝就是其中一个非常显著的问题。混凝土所建构的道路桥梁会受到多种客观因素的影响,例如温度、钢筋生锈而导致路面产生的裂缝,施工材料质量所导致的裂缝,施工工艺方法不正确所出现的裂缝等,不仅会影响整个道路桥梁结构的美观以及正常使用,而且在很大程度上会降低桥梁结构的强度和刚度,甚至导致工程事故的发生。
  二、道路桥梁施工中混凝土裂缝的危害性
  (一)混凝土裂缝产生后,会影响混凝土结构的整体强度和耐久性,结构强度和耐久性降低,就会加剧混凝土的破损程度。对于道路桥梁工程而言,混凝土裂缝的产生会给桥梁本身带来严重的安全隐患,同时影响桥梁的正常运行和使用寿命。若没有采取及時有效的措施,就会受多方面因素的影响而导致裂缝扩大,危害程度增高,这样下去不仅危及人们生命财产安全,同时还带来巨大的经济损失。
  (二)混凝土裂缝会造成桥梁刚柔性能、抗弯度不断下降,这样会导致整个桥梁的强度结构遭到破坏,最终影响桥梁的正常使用。同时,混凝土裂缝的出现会加剧混凝土内部钢筋的腐蚀程度,降低混凝土内部结构强度,最终直接影响桥梁的使用寿命。
  三、桥梁工程在施工过程中裂缝的成因分析
  从整体上看,桥梁工程在施工过程中出现裂缝的原因有很多种,大致可分为两大类,其一是由于桥梁工程在施工过程中由于承载力不足而导致其出现结构性裂缝;其二则是由于桥梁混凝土工程在施工过程中受到外界作用力的影响而导致其出现收缩裂缝。以下对这两种原因进行分析:
  (一)结构性裂缝的产生原因
  所谓结构性裂缝也就是技术人员在对桥梁结构进行设计的过程中,受到其自身荷载作用的影响而产生的一种裂缝形式。一般来说,为了避免结构性裂缝的发生,施工人员会在工程中设置预拱形式,但是由于工程长期受到外界作用力的影响,预拱形式也会逐渐消失,最终导致工程出现裂缝问题。这种裂缝是桥梁工程施工过程中常见的质量通病,造成该问题的主要原因主要包括:(1)由于设计者没有严格按照规定要求对其进行设计,导致其设计不够合理;1、施工人员在实际施工过程中没有对设计图纸加以熟悉,或者没有按照国家相关规定要求进行施工,施工顺序不合理,最终导致工程出现许多质量问题,从而导致其出现裂缝,影响到整个工程的外观以及施工质量,不利于其正常使用。
  2、收缩裂缝的产生原因
  相对于上述结构性裂缝而言,收缩裂缝的产生并无规律格言,其出现的位置、走向以及裂缝的大小都会随着其产生原因的不同而不同。一般来说,收缩裂缝在桥梁工程中的产生原因主要有以下两种:(1)因冻胀而引起的裂缝。冻胀引起的裂缝是指外界温度低于零度时,混凝土内部会出现结冰现象,结冰之后的混凝土体积变大,会产生一定的膨胀应力,应力增大到一定程度反映在桥梁上就是裂缝的出现。(2)温差方面引起的裂缝。温度变化引起的桥梁裂缝是指外部环境或者内部构造的温度发生较大程度变化时,建筑材料(主要指混凝土)会发生一定的变形,如果其变形的过程中受到外界力量的制约,在桥梁内部结构中会产生应力,当应力集聚超过建筑材料的抗拉强度是就会产生裂缝。
  3、因施工材料质量不达标而导致工程出现裂缝
  施工材料是桥梁工程施工过程中的主要因素,其质量关系到整个工程的施工质量,一旦材料的质量不达标,就会导致工程出现裂缝,不利于工程的正常使用。众所周知,混凝土是桥梁工程施工中最主要的施工材料之一,在拌和混凝土的过程中,如果选用的原材料达不到规定要求,必然会导致工程出现各种质量问题,最终影响到工程的施工质量。举例来说,沙子质量等级的区别会直接影响水泥和拌合水用量的多少,进而影响到混凝土的强度和收缩抗压能力,如果使用不符合标准的粒径过小的特细沙,将会导致桥梁在施工过程中出现大量的裂缝,甚至影响到整个桥梁的施工质量。
  (二)如何有效的解决桥梁施工过程中的裂缝问题
  1、在桥梁图纸设计过程中加强对裂缝问题的预防
  桥梁设计图纸是桥梁施工的依据和基础,要想解决桥梁施工过程中出现的裂缝问题就必须要从桥梁施工图纸的设计开始。在最初的设计阶段更多的考虑到有可能导致桥梁裂缝的原因,减少或者避免结构性的突变,对于建筑的细节施工更是要有精确的定位。常用的措施包括将转角处转换成圆角,加强构造配筋、加强斜向钢筋等等,都可大幅度提高混凝土的抗裂性,可以有效的防止或者避免因混凝土收缩与温度变化而产生的裂缝。
  2、完善裂缝出现后的修补、处理方法
  桥梁建成后的使用过程中必须要进行经常性的检查养护与维修,对于桥梁施工过程中出现的裂缝要进行及时的修补处理,以保证桥梁的正常使用。常见的修补处理方法主要有:表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法,加固封闭法以及电化学防护法,以上几种方法在实际的裂缝修补中都发挥着一定的作用。表面修补法和灌浆、嵌缝封堵法是在实践中应用最广泛的方法。表面修补法是最有效、最简单也是施工成本最少的一种手段,主要是对于一些不会影响桥梁结构稳定性及承载力的表面缝隙。灌浆、嵌缝法主要是针对有防渗要求或者对结构整天有影响的混凝土裂缝的修补,灌入的浆液材料硬化之后可以与混凝土形成一体,从而达到加固桥梁结构、封堵裂缝的目的。
  结束语
  总之,影响道路桥梁施工中混凝土裂缝的因素有很多,混凝土裂缝会严重影响道路桥梁的施工质量和正常使用。因此,在施工设计阶段,要加强混凝土结构布置的控制与设计,从根本上预防混凝土裂缝的产生,同时在施工过程中要加强对施工工序和流程的监督和管理,这样可以减少温度裂缝的产生。总体而言,预防道路桥梁施工中的混凝土裂缝必须从施工设计、混凝土原料配制、施工工序及流程和混凝土养护管理等方面进行有效的控制和管理,只有这样,才能保证道路桥梁工程的整体质量和使用性能。
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