论文部分内容阅读
摘要：混凝土是建造道路桥梁的主要材料之一，由于具有成本低、抗压耐压和不易被自然侵蚀破坏的优点，被广泛应用于道路桥梁建设中。然而，由于受到多种因素的影响，使得道路桥梁常发生裂缝问题，影响道路桥梁的使用寿命及来往行车、行人安全。因此，加强道路桥梁施工中裂缝的有效控制具有重要意义。本文首先分析了道路桥梁施工裂缝产生原因，然后分析其控制方法，以供参考借鉴。
关键词：道路桥梁；设计施工；裂缝；控制
伴随着我国社会经济的不断发展，道路桥梁建设规模日益扩大，混凝土是建设的主要材料。然而，在道路桥梁使用过程中，混凝土经常出现裂缝问题，不仅影响整个建筑的美观性，而且可能造成坍塌，威胁人们的生命安全。因此，解决混凝土建筑裂缝问题显得尤为重要。导致混凝土产生裂缝的原因众多，如：超负荷承载、外部温度致使其膨胀或收缩等。下文则对其产生原因及控制方法给予详细阐述。
一、道路桥梁施工中裂缝产生原因
1、结构性裂缝
桥梁施工出现结构性裂缝的原因有很多，有时是多种因素的导致，分析原因，大致可以分为以下几种。在施工中，由于施工人员不加限制地任意堆放施工工具、材料，不了解桥梁受力特点，随意起吊、运输、安装等，擅自改变施工顺序，这些都会引起荷载增加，导致裂缝的出现。施工工艺质量也会引起结构性裂缝。在混凝土的施工中，若是施工工艺不当，很容易造成各种表现的裂缝，尤其是细长壁结构裂缝，混凝土保护层过厚会导致受力筋的保护层过厚，这就意味着构件的有效高度无法达到，容易形成垂直裂缝；在混凝土的振捣操作中，若是振捣不密实，很容易在混凝土的表面出现裂缝；混凝土浇筑速度过快，会降低混凝土的流动性，引起裂缝。
2、非结构性裂缝
非结构性裂缝产生的原因包括温差、冻胀、施工材料、钢筋腐蚀、渗水等。1）温差。混凝土受到热胀冷缩的影响，内部结构因为温差出现变化，引起变形，若是变形没有得到适当的控制就会增加应力，超过混凝土的抗拉强度就会出现裂缝。2）冻胀。冻胀是导致非结构性裂缝的常见原因之一，在零摄氏度情况下，饱和混凝土会出现冰冻情况，混凝土中游离的水分转变为冰，体积大幅度膨胀，导致混凝土内部产生膨胀应力。混凝土凝胶孔中的水结冰后，会引起渗透压，也会加大膨胀，导致裂缝的出现。冻胀裂缝在混凝土初凝时最为严重。混凝土骨料空隙比较大，水灰比偏大，若是振捣不实，容易出现早期冻害，因此产生裂缝。3）施工材料。桥梁施工中混凝土材料主要包括骨料、水泥以及砂等，在混凝土的配置中，若是原材料不过关，就可能出现裂缝。如果砂石裂缝过小，在混凝土配置中意味着需要增加水泥和水的使用量，导致混凝土的强度出现偏差，混凝土的收缩能力大大增加，而砂石的直径若是更小，产生裂缝可能性更大，在混凝土的配置中，若是砂石中云母含量比较高，这种物质的存在会减小骨料和水泥的粘合度，进而导致混凝土的强度大大下降。另外砂石中的含泥量也是非常高，砂石比例过高，会增加水泥和水的使用量，降低混凝土的强度和抗渗性。4）钢筋腐蚀。混凝土质量若是比较差，保护层出现碳化情况，随着时间的延长，暴露在钢筋附近的混凝土就会出现碱性下降的情况，碱性下降容易导致氯化物的进入，导致钢筋周围氯离子含量超标，破坏氧化膜，进而导致混凝土出现裂缝。除此之外，鋼筋锈蚀意味着端面截面积的减小，容易诱发其他形式的裂缝，进而破坏结构。5）渗水。多数路桥工程建设中大多注重桥面工艺的施工，而忽视了排水系统的设计，尤其是层间排水。我国绝大多数桥面采用较好抗滑性能的抗滑表层，有着较大的空隙率，使得雨水容易渗透到空隙内。当层间排水不畅时，渗透到空隙内的雨水则停留于空隙中，在重载行驶下，则容易使沥青从碎石表面逐渐剥落，不断降低混合料的强度，导致桥梁出现裂缝。
二、道路桥梁施工中裂缝的控制方法
1、完善施工图纸设计
在施工图设计中需要尽量避免裂缝的产生，这是从源头上解决裂缝产生的问题。桥梁设计图纸是桥梁施工的基础，在设计时，充分考虑到裂缝问题，能够有效减少结构性的突变。因此在图纸的设计中需要重视桥梁的细节部分，精确的定位，如可以将转角部位设计为圆角等，避免混凝土收缩引起裂缝。
2、控制施工材料质量
1）采用优质改性沥青。由于桥面各个铺装层的使用功能有有所不同，这就要求混合料的比例也有所不同。为了有效解决以上裂缝问题，铺装上层可采用有着优良抗裂性能、较好热稳性能的改性沥青混合料，而铺装下层可采用稳定性高、劲度大的改性沥青混合料，进而满足桥梁高热稳性要求，提高桥梁的抗裂性和抗车辙能力。2）使用高强度的粗细集料。粗集料质量的好坏直接影响桥梁的强度与硬度。因此，选择粗集料时，尽量选择干燥、无风化及洁净，且具有良好颗粒形状的粗集料；并合理控制石料中的针片状颗粒含量，提高沥青混合料的内摩擦角，增强沥青混合料的高温稳定性。而细集料对沥青混凝土桥梁的施工也有着重要影响，最好采用人工砂作为桥梁沥青混凝土的细集料，与改性沥青有良好的粘附性。这主要是因为天然砂的质量变化较大，且与沥青有着较差的粘附性，对沥青混合料的高温稳定性会产生不利影响。因此，一般桥梁混合料中天然砂的含量少于过20%，可采用 0～3mm 的石屑粉代替天然砂。3）填充料的选择。填充料适宜选择干燥、洁净的强基性岩石，不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。若填料选择消石灰粉或水泥时，其用量应小于填充料总量的2%。
3、及时进行修补
道路桥梁一旦出现裂缝问题时，需要采取合理的手段和措施进行修补。实践中修补道路桥梁裂缝的常用方法有以下几种：1）内部灌浆修补法。该方法属于修补道路桥梁裂缝的常用方法之一，适用于修补较大的裂缝，并且修补过后的效果比较显著。为了加强修补的效果，可往内部灌浆的同时修堵和嵌缝。道路和桥梁出现出现裂缝，可先灌浆，然后在填补之后用涂抹的方式将裂口堵住，效果非常好。2）表面修补法。道路桥梁也经常会有细小的裂缝，若发生此种情况，可对混凝土表面进行处理，然后再采用修补的方式进行填补，从而使其达到防水堵漏。在其他具体的裂缝修补中，需要根据实际情况选择合适的方法。若是钢筋混凝土梁件出现主应力裂缝，可以采用加箍的方法封闭裂缝。
4、完善防排水系统
首先，确保桥梁铺装层的平整度，严格按照混凝土路面的平整度标准，最大限度避免桥面积水；其次，对泄水孔进行合理设计，使泄水孔不仅能排桥表面水，而且还能够将进入到沥青面层后滞留的水排出；再次，在桥梁铺装层上设置防水层，可有效防止雨水渗透到桥梁铺装层中，提高桥梁沥青面层的压实度；最后，控制泄水孔的标高，低于桥面铺装层表面 4cm，也可在桥面铺装层横坡下侧做宽、深为6cm的纵向沟槽，使各个泄水孔都连接起来，进而形成盲沟。此外，可在沥青混合料中添加抗剥落剂，进而提高沥青混凝土的抗水性。
三、结束语
总而言之，道路桥梁裂缝产生因素较多，需要做好多方面工作，如：要对混凝土材料进行合理检查，对有裂缝的桥梁给予及时处理，严格把好质量关，同时在条件允许的情况下，全面引进新工艺与新设备，从而打造出质量高、水平高的混凝土道路桥梁。
参考文献：
[1]王谦.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].才智，2013，（22）：219-219.
[2]郭志静.探析道路桥梁施工中裂缝形成原因[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（2）：14-17.
[3]高斌.浅谈道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析[J].建筑工程技术与设计，2013，（3）：270-270.
关键词：道路桥梁；设计施工；裂缝；控制
伴随着我国社会经济的不断发展，道路桥梁建设规模日益扩大，混凝土是建设的主要材料。然而，在道路桥梁使用过程中，混凝土经常出现裂缝问题，不仅影响整个建筑的美观性，而且可能造成坍塌，威胁人们的生命安全。因此，解决混凝土建筑裂缝问题显得尤为重要。导致混凝土产生裂缝的原因众多，如：超负荷承载、外部温度致使其膨胀或收缩等。下文则对其产生原因及控制方法给予详细阐述。
一、道路桥梁施工中裂缝产生原因
1、结构性裂缝
桥梁施工出现结构性裂缝的原因有很多，有时是多种因素的导致，分析原因，大致可以分为以下几种。在施工中，由于施工人员不加限制地任意堆放施工工具、材料，不了解桥梁受力特点，随意起吊、运输、安装等，擅自改变施工顺序，这些都会引起荷载增加，导致裂缝的出现。施工工艺质量也会引起结构性裂缝。在混凝土的施工中，若是施工工艺不当，很容易造成各种表现的裂缝，尤其是细长壁结构裂缝，混凝土保护层过厚会导致受力筋的保护层过厚，这就意味着构件的有效高度无法达到，容易形成垂直裂缝；在混凝土的振捣操作中，若是振捣不密实，很容易在混凝土的表面出现裂缝；混凝土浇筑速度过快，会降低混凝土的流动性，引起裂缝。
2、非结构性裂缝
非结构性裂缝产生的原因包括温差、冻胀、施工材料、钢筋腐蚀、渗水等。1）温差。混凝土受到热胀冷缩的影响，内部结构因为温差出现变化，引起变形，若是变形没有得到适当的控制就会增加应力，超过混凝土的抗拉强度就会出现裂缝。2）冻胀。冻胀是导致非结构性裂缝的常见原因之一，在零摄氏度情况下，饱和混凝土会出现冰冻情况，混凝土中游离的水分转变为冰，体积大幅度膨胀，导致混凝土内部产生膨胀应力。混凝土凝胶孔中的水结冰后，会引起渗透压，也会加大膨胀，导致裂缝的出现。冻胀裂缝在混凝土初凝时最为严重。混凝土骨料空隙比较大，水灰比偏大，若是振捣不实，容易出现早期冻害，因此产生裂缝。3）施工材料。桥梁施工中混凝土材料主要包括骨料、水泥以及砂等，在混凝土的配置中，若是原材料不过关，就可能出现裂缝。如果砂石裂缝过小，在混凝土配置中意味着需要增加水泥和水的使用量，导致混凝土的强度出现偏差，混凝土的收缩能力大大增加，而砂石的直径若是更小，产生裂缝可能性更大，在混凝土的配置中，若是砂石中云母含量比较高，这种物质的存在会减小骨料和水泥的粘合度，进而导致混凝土的强度大大下降。另外砂石中的含泥量也是非常高，砂石比例过高，会增加水泥和水的使用量，降低混凝土的强度和抗渗性。4）钢筋腐蚀。混凝土质量若是比较差，保护层出现碳化情况，随着时间的延长，暴露在钢筋附近的混凝土就会出现碱性下降的情况，碱性下降容易导致氯化物的进入，导致钢筋周围氯离子含量超标，破坏氧化膜，进而导致混凝土出现裂缝。除此之外，鋼筋锈蚀意味着端面截面积的减小，容易诱发其他形式的裂缝，进而破坏结构。5）渗水。多数路桥工程建设中大多注重桥面工艺的施工，而忽视了排水系统的设计，尤其是层间排水。我国绝大多数桥面采用较好抗滑性能的抗滑表层，有着较大的空隙率，使得雨水容易渗透到空隙内。当层间排水不畅时，渗透到空隙内的雨水则停留于空隙中，在重载行驶下，则容易使沥青从碎石表面逐渐剥落，不断降低混合料的强度，导致桥梁出现裂缝。
二、道路桥梁施工中裂缝的控制方法
1、完善施工图纸设计
在施工图设计中需要尽量避免裂缝的产生，这是从源头上解决裂缝产生的问题。桥梁设计图纸是桥梁施工的基础，在设计时，充分考虑到裂缝问题，能够有效减少结构性的突变。因此在图纸的设计中需要重视桥梁的细节部分，精确的定位，如可以将转角部位设计为圆角等，避免混凝土收缩引起裂缝。
2、控制施工材料质量
1）采用优质改性沥青。由于桥面各个铺装层的使用功能有有所不同，这就要求混合料的比例也有所不同。为了有效解决以上裂缝问题，铺装上层可采用有着优良抗裂性能、较好热稳性能的改性沥青混合料，而铺装下层可采用稳定性高、劲度大的改性沥青混合料，进而满足桥梁高热稳性要求，提高桥梁的抗裂性和抗车辙能力。2）使用高强度的粗细集料。粗集料质量的好坏直接影响桥梁的强度与硬度。因此，选择粗集料时，尽量选择干燥、无风化及洁净，且具有良好颗粒形状的粗集料；并合理控制石料中的针片状颗粒含量，提高沥青混合料的内摩擦角，增强沥青混合料的高温稳定性。而细集料对沥青混凝土桥梁的施工也有着重要影响，最好采用人工砂作为桥梁沥青混凝土的细集料，与改性沥青有良好的粘附性。这主要是因为天然砂的质量变化较大，且与沥青有着较差的粘附性，对沥青混合料的高温稳定性会产生不利影响。因此，一般桥梁混合料中天然砂的含量少于过20%，可采用 0～3mm 的石屑粉代替天然砂。3）填充料的选择。填充料适宜选择干燥、洁净的强基性岩石，不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。若填料选择消石灰粉或水泥时，其用量应小于填充料总量的2%。
3、及时进行修补
道路桥梁一旦出现裂缝问题时，需要采取合理的手段和措施进行修补。实践中修补道路桥梁裂缝的常用方法有以下几种：1）内部灌浆修补法。该方法属于修补道路桥梁裂缝的常用方法之一，适用于修补较大的裂缝，并且修补过后的效果比较显著。为了加强修补的效果，可往内部灌浆的同时修堵和嵌缝。道路和桥梁出现出现裂缝，可先灌浆，然后在填补之后用涂抹的方式将裂口堵住，效果非常好。2）表面修补法。道路桥梁也经常会有细小的裂缝，若发生此种情况，可对混凝土表面进行处理，然后再采用修补的方式进行填补，从而使其达到防水堵漏。在其他具体的裂缝修补中，需要根据实际情况选择合适的方法。若是钢筋混凝土梁件出现主应力裂缝，可以采用加箍的方法封闭裂缝。
4、完善防排水系统
首先，确保桥梁铺装层的平整度，严格按照混凝土路面的平整度标准，最大限度避免桥面积水；其次，对泄水孔进行合理设计，使泄水孔不仅能排桥表面水，而且还能够将进入到沥青面层后滞留的水排出；再次，在桥梁铺装层上设置防水层，可有效防止雨水渗透到桥梁铺装层中，提高桥梁沥青面层的压实度；最后，控制泄水孔的标高，低于桥面铺装层表面 4cm，也可在桥面铺装层横坡下侧做宽、深为6cm的纵向沟槽，使各个泄水孔都连接起来，进而形成盲沟。此外，可在沥青混合料中添加抗剥落剂，进而提高沥青混凝土的抗水性。
三、结束语
总而言之，道路桥梁裂缝产生因素较多，需要做好多方面工作，如：要对混凝土材料进行合理检查，对有裂缝的桥梁给予及时处理，严格把好质量关，同时在条件允许的情况下，全面引进新工艺与新设备，从而打造出质量高、水平高的混凝土道路桥梁。
参考文献：
[1]王谦.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].才智，2013，（22）：219-219.
[2]郭志静.探析道路桥梁施工中裂缝形成原因[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（2）：14-17.
[3]高斌.浅谈道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的原因分析[J].建筑工程技术与设计，2013，（3）：270-270.