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【摘 要】 裂缝是公路桥梁工程施工中的常见病害之一,公路桥梁裂缝不仅影响了桥梁结构的稳定性和耐久性,还使得桥梁结构在使用过程中,存在着一定的安全隐患,严重影响公路桥梁质量。本文就公路桥梁施工裂缝产生的原因进行分析,随之提出防治对策。
【关键词】 公路桥梁;施工裂缝;防治
引言:
目前随着我国国民经济的蓬勃发展,各种各样的工程施工项目也在逐渐的增多,而桥梁工程作为我国经济建设中的组成部分,在人们日常生活和经济发展的过程中都有着十分重要的意义。然而,在公路桥梁施工中,由于多方面因素的影响,混凝土常常会出现裂缝现象,给工程建设带了严重的不利影响,必须采取相应的策略防治。
一、公路桥梁施工混凝土裂缝的成因分析
1、由溫度变化引起的混凝土裂缝
温度变化是混凝土裂缝产生的主要原因。同其它物体一样,混凝土也有热胀冷缩的性质。在公路桥梁施工过程中,混凝土外部结构或者内部结构温度发生变化的时候,都会导致混凝土结构发生变形。特别是大体积混凝土浇筑时,对水化计算不准,现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土温度过高或内外温差过大,产生裂缝。当结构变形受到相应的约束的时候,在混凝土结构内部就会产生应力。混凝土的抗拉强度是有限的,如果产生的应力超过结构的抗拉强度,就会导致裂缝的产生,由温度引起的裂缝即是人们常说的温度裂缝。
2、由荷载变化引起的混凝土裂缝
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裂缝、扭曲裂缝、剪切裂缝、局部应力裂缝,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。
3、地基础变形引起的裂缝
地基变形裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝,常见的有八字裂缝和斜向裂缝。结构开裂是由于在超静结构中,基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,产生的附加应力超过钢筋混凝土的抗拉能力而形成的。地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的,有些裂缝随时间长期变化,裂缝宽度较宽,有时宽至数厘米。基础的不均匀沉降影响裂缝的分布、宽度和结构形式。引起基础不均匀沉降的原因是多种多样的,概括起来主要有下面几种:没有做好地质勘察工作,在没有充分掌握地质情况就设计、施工;地基地质差异大,不同压缩性地基土引起不均匀沉降;各部分基础结构荷载差异大;混合使用不同基础、或虽然选用相同的桩基,但桩径或桩长差别大,或虽然同时扩大基础但基底标高差异大时;由于项目时期不同,需要分期建造的基础;地基的冰冻或融化;桥梁基础建于恶劣的地质上面;使用期间原有基础情况变化等均可能造成不均匀沉降。基础不均匀沉降引起的上部结构的裂缝,属于结构性裂缝,严重影响着桥梁的安全,应要慎重进行处理,要在沉降停止或采取加固地基等方法消除沉降后,才能进行裂缝处理。
4、设计原因
由于个别设计单位专业设计能力不强,没有充分考虑自然环境等因素以及缺乏设计的规范性,导致混凝土出现裂缝。比如由于个别设计单位对工程实际情况了解不深、掌握不透,导致设计出现漏洞,未对钢筋张拉力进行充分考虑和合理设计,导致钢筋受力不符合实际需要,极易造成“反拱”而导致混凝土裂缝。
5、养护不到位
由于在混凝土养护过程中,一些施工企业不能够按照规定的标准和要求进行养护,对于防止混凝土裂缝的措施和技术应用不足,而导致混凝土出现不同程度的裂缝问题。特别是在冬季,由于混凝土要添加一些添加剂,在添加剂的影响下,混凝土会出现内部温度远高于外界温度的问题,最高时内部温度会达到70摄氏度左右,因而会造成混凝土出现裂缝。
7、施工不规范
施工不规范是造成混凝土裂缝的重要原因。由于混凝土在搅拌、运输以及浇筑过程中,对施工质量要求和控制不够严格和到位,极易造成混凝土裂缝。比如施工现场浇筑混凝土时,插入不当、漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。过早拆除模板就会导致漏浆及混凝土强度不足,进而造成混凝土裂缝。梁板施工时现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起张拉裂缝;混凝土分段或分层浇筑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;混凝土施工完成后现场养护措施不到位,早期脱水,引起收缩裂缝。由于钢筋表面污染、支撑下沉、混凝土遭到外力破坏等都能够引进混凝土裂缝。
二、公路桥梁施工中裂缝的防治对策
1、强化温度控制
一些小型公路桥梁工程施工时,多采用现场搅拌混凝土的方式,这种做法能够有效节约施工成本和缩短工期,然而公路桥梁工程为露天作业,在施工现场进行混凝土的搅拌难以对环境条件进行控制,尤其是混凝土的搅拌温度难以控制。针对这种情况,应强化对混凝土搅拌温度的实时监测,随时观察搅拌过程中温度的变化,当搅拌过程中发现混凝土内部温度过高时,要及时采取降温措施,夏季施工尤其要如此。另外,混凝土裂缝的产生还受浇筑温度、养护温度的影响,因而应强化混凝土施工的全程温度检测,一旦温度过高立即采取降温对策。此外,减小混凝土的浇筑厚度对于避免较大的温度应力效应也有着显著的效果,然而浇筑厚度影响着混凝土的结构强度,浇筑厚度的减小幅度应结合施工条件和工程设计要求、设计等级而定。另外,合理使用减水剂等外加剂,对于提升混凝土结构强度和减少裂缝的产生也有着重要的意义。
2、强化施工质量管理
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,首先钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。其次是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。
3、加强混凝土养护管理
养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温,大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
三、结束语
水泥混凝土路面裂缝产生的原因是比较复杂的,仅靠施工过程的质量控制是解决不好裂缝问题的,为确保施工质量,必须对症下药,严把材料质量关,改进施工工艺,完善方法,并在工作过程中努力学习,虚心请教,不断总结,不断提高。
参考文献:
[1]黄宁.在公路桥梁施工中出现裂缝的原因与对策分析[J].中国科技博览,2011(8).
[2]陈继亮.大体积混凝土施工方案与施工技术[J].建材技术与应用,2009,(10).
【关键词】 公路桥梁;施工裂缝;防治
引言:
目前随着我国国民经济的蓬勃发展,各种各样的工程施工项目也在逐渐的增多,而桥梁工程作为我国经济建设中的组成部分,在人们日常生活和经济发展的过程中都有着十分重要的意义。然而,在公路桥梁施工中,由于多方面因素的影响,混凝土常常会出现裂缝现象,给工程建设带了严重的不利影响,必须采取相应的策略防治。
一、公路桥梁施工混凝土裂缝的成因分析
1、由溫度变化引起的混凝土裂缝
温度变化是混凝土裂缝产生的主要原因。同其它物体一样,混凝土也有热胀冷缩的性质。在公路桥梁施工过程中,混凝土外部结构或者内部结构温度发生变化的时候,都会导致混凝土结构发生变形。特别是大体积混凝土浇筑时,对水化计算不准,现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土温度过高或内外温差过大,产生裂缝。当结构变形受到相应的约束的时候,在混凝土结构内部就会产生应力。混凝土的抗拉强度是有限的,如果产生的应力超过结构的抗拉强度,就会导致裂缝的产生,由温度引起的裂缝即是人们常说的温度裂缝。
2、由荷载变化引起的混凝土裂缝
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裂缝、扭曲裂缝、剪切裂缝、局部应力裂缝,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。
3、地基础变形引起的裂缝
地基变形裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝,常见的有八字裂缝和斜向裂缝。结构开裂是由于在超静结构中,基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,产生的附加应力超过钢筋混凝土的抗拉能力而形成的。地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的,有些裂缝随时间长期变化,裂缝宽度较宽,有时宽至数厘米。基础的不均匀沉降影响裂缝的分布、宽度和结构形式。引起基础不均匀沉降的原因是多种多样的,概括起来主要有下面几种:没有做好地质勘察工作,在没有充分掌握地质情况就设计、施工;地基地质差异大,不同压缩性地基土引起不均匀沉降;各部分基础结构荷载差异大;混合使用不同基础、或虽然选用相同的桩基,但桩径或桩长差别大,或虽然同时扩大基础但基底标高差异大时;由于项目时期不同,需要分期建造的基础;地基的冰冻或融化;桥梁基础建于恶劣的地质上面;使用期间原有基础情况变化等均可能造成不均匀沉降。基础不均匀沉降引起的上部结构的裂缝,属于结构性裂缝,严重影响着桥梁的安全,应要慎重进行处理,要在沉降停止或采取加固地基等方法消除沉降后,才能进行裂缝处理。
4、设计原因
由于个别设计单位专业设计能力不强,没有充分考虑自然环境等因素以及缺乏设计的规范性,导致混凝土出现裂缝。比如由于个别设计单位对工程实际情况了解不深、掌握不透,导致设计出现漏洞,未对钢筋张拉力进行充分考虑和合理设计,导致钢筋受力不符合实际需要,极易造成“反拱”而导致混凝土裂缝。
5、养护不到位
由于在混凝土养护过程中,一些施工企业不能够按照规定的标准和要求进行养护,对于防止混凝土裂缝的措施和技术应用不足,而导致混凝土出现不同程度的裂缝问题。特别是在冬季,由于混凝土要添加一些添加剂,在添加剂的影响下,混凝土会出现内部温度远高于外界温度的问题,最高时内部温度会达到70摄氏度左右,因而会造成混凝土出现裂缝。
7、施工不规范
施工不规范是造成混凝土裂缝的重要原因。由于混凝土在搅拌、运输以及浇筑过程中,对施工质量要求和控制不够严格和到位,极易造成混凝土裂缝。比如施工现场浇筑混凝土时,插入不当、漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。过早拆除模板就会导致漏浆及混凝土强度不足,进而造成混凝土裂缝。梁板施工时现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起张拉裂缝;混凝土分段或分层浇筑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;混凝土施工完成后现场养护措施不到位,早期脱水,引起收缩裂缝。由于钢筋表面污染、支撑下沉、混凝土遭到外力破坏等都能够引进混凝土裂缝。
二、公路桥梁施工中裂缝的防治对策
1、强化温度控制
一些小型公路桥梁工程施工时,多采用现场搅拌混凝土的方式,这种做法能够有效节约施工成本和缩短工期,然而公路桥梁工程为露天作业,在施工现场进行混凝土的搅拌难以对环境条件进行控制,尤其是混凝土的搅拌温度难以控制。针对这种情况,应强化对混凝土搅拌温度的实时监测,随时观察搅拌过程中温度的变化,当搅拌过程中发现混凝土内部温度过高时,要及时采取降温措施,夏季施工尤其要如此。另外,混凝土裂缝的产生还受浇筑温度、养护温度的影响,因而应强化混凝土施工的全程温度检测,一旦温度过高立即采取降温对策。此外,减小混凝土的浇筑厚度对于避免较大的温度应力效应也有着显著的效果,然而浇筑厚度影响着混凝土的结构强度,浇筑厚度的减小幅度应结合施工条件和工程设计要求、设计等级而定。另外,合理使用减水剂等外加剂,对于提升混凝土结构强度和减少裂缝的产生也有着重要的意义。
2、强化施工质量管理
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制混凝土入模温度。由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,首先钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。其次是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。
3、加强混凝土养护管理
养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温,大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
三、结束语
水泥混凝土路面裂缝产生的原因是比较复杂的,仅靠施工过程的质量控制是解决不好裂缝问题的,为确保施工质量,必须对症下药,严把材料质量关,改进施工工艺,完善方法,并在工作过程中努力学习,虚心请教,不断总结,不断提高。
参考文献:
[1]黄宁.在公路桥梁施工中出现裂缝的原因与对策分析[J].中国科技博览,2011(8).
[2]陈继亮.大体积混凝土施工方案与施工技术[J].建材技术与应用,2009,(10).