桥梁工程桥面裂缝原因分析及控制措施

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  摘要:本文就桥梁工程中混凝土施工时桥面裂缝产生有哪些类型,出现这些裂缝的成因,这些裂缝的归纳总结做出了分析。也就混凝土桥面裂缝产生,如何去控制如何去解决,做出了具体的方案,为桥梁工程桥面裂缝产生原因以及解决方案都做出了简要的分析。就桥梁工程的裂缝问题,提出实际的解决方案并作出归纳。希望桥梁工程减少裂缝的产生,能有更高的安全性。
  关键词:桥梁工程;裂缝;安全性
  一、前言
  桥梁越来越多的运用于我们的生活中来,我国交通的快速发展,离不开桥梁工程施工技术的快速进步,桥梁工程的诸多问题,很早就显而易见的放在我们的面前,我们必须去很好的解决它。特别是桥梁工程中的裂缝问题简直就是要命问题,所以我们必须就桥梁工程的桥面裂缝问题作出具体的原因分析,桥梁工程桥面裂缝的成因必须很好的作出归纳。也必须从问题中找到解决问题的方法。就如何来控制桥梁工程桥面裂缝的出现给出解决的方法。
  二、桥梁工程桥面裂缝的类型
  1、桥面龟裂
  桥梁混凝土表面裂缝的产生主要是由于混凝土拌好和好后早期失水过快导致干缩和一定的碳化收缩而引起的。当混凝土混合后,混凝土的混合料发生了分层离析现象,而导致表层泌水。从而使混凝土表面含水量剧增,当混凝土表面的水分蒸发速度大于泌水速度的时候,水的蒸发就会深人,甚至到达混凝土混合料内,形成凹凸不平的面,同时加快了固体颗粒之间产生的拉力张力,当桥面混凝土还没有硬化,无法抵抗这样的力量时,桥梁的表面则就会发生龟裂。这种裂缝发生的时间,和泌水停止的时间有一定的联系,在混凝土浇筑好后的数小时之内桥梁表面就将出现细微的裂纹。
  2、贯穿桥面裂缝
  (一)横向桥面裂缝
  当桥面浇筑的混凝土中水分在混凝土硬化期间逐渐失去,就会使水泥浆逐渐引起桥面的收缩。当收缩受到一定的限制,就会产生收缩的应力。而处于桥面限制状态下的桥面混凝土结构中,当混凝的土本身产生了弹性以及徐变应变时,桥面混凝土的硬化和干燥过程当中的自收缩率会出现一定的不相适应性,所以混凝土就会产生裂缝。而桥面混凝土单位面积的用水量越小,Ef就越小。但真正的桥面混凝土施工过程中,太小用水量是不行的,是无法满足桥面混凝土施工要求的。
  (二)冷缩桥面裂缝
  和其它的材料是一样的道理,桥面施工的所有混凝也是具有具有热胀冷缩的性质,桥面混凝土的水化过程中,开始放热速度都是很慢的,但25分钟后开始逐渐增温,水泥最终终完全凝结后12个小时的温度达到八十到九十度,从而使桥面内部硅元素产生明显的热战冷缩效应,而桥面温度随着早安气温降低升高,湿水的养护等因素而冷缩,使水泥的内部膨胀,外部开始收缩,产生巨大的拉力。当其所受到的拉力超过混凝土当的极限时,桥面就会产生许多的裂缝或无数的横向断裂。混凝土从最高的温度降到低温,会受到硬化硷所产生的约束力,从而不能自由收缩,也会产生桥面的一些裂缝。
  (三)温度桥面裂缝
  水泥和混凝土都会产生热胀冷缩效应,桥面铺混凝土的热胀冷缩是在许多的条件下发生的。混凝土水泥等材料的抗折端的能力远远小于抗压能力,所以当工程施工中产生拉伸时,就很容易发生开裂。温度桥面裂缝一般是在温度突然的降低的时候产生的。温度突然的降低时桥面不可见出发生翘曲,翘曲的力的大小会受到具体温度的影响。
  混凝土受到急剧降温时的力的时候,一般是铺装层收到了一些作用和限制不能自由的收缩,层内的所有材料沿着轴线的方向将产生巨大的应变力。当桥面的温度降至桥面混凝土能承受的极极限时,力就很难再会松弛。当由于温度下降的产生的所有应力超过混凝土的极限承受力时时,铺装层将产生横向的桥面裂缝;而当铺装层较浇筑的比较厚,厚的方向将也可能产生一些温度的梯度。此时桥面温度低于底层材料的温度,如果没有约束的条件将产生翘曲;但实际上铺装层和桥面是紧紧连接在一起的,这造成了桥面铺装层就不能自由变形。
  (四)纵向桥面裂缝
  在路基浇筑的混凝土桥面和桥台的部分路基连接段时,桥主体的填料材质质地不均匀,工程地区温度做不到稳定均匀,土会冻的胀起来,桥面压的不牢实,就有可能可能导致桥面手里的不均衡。在地基稍有一些沉降的的时候下由于桥的自重和行车多产生的压力作用将产生纵向桥面的裂缝。随着雨水侵泡这些裂缝将逐渐扩大。
  (五)接缝桥面碎裂
  水泥混凝土桥面板接缝的两侧受到剪切力,桥面挤碎的时候会产生接缝桥面碎裂。为什么会这样,其实是由于缝的宽度会随气温变热胀冷缩,气温上升温度高的时候裂缝缝中的才料被挤了出来,当气温下降温度变低的时候,性能较差的混凝土材料没有恢复的能力,使缝有了空隙,其中的泥沙等物质,阻碍了桥面的拉伸,而导致了桥面接缝处产生一定的破损。
  三、如何控制桥面裂缝的产生
  1、钢筋网对桥面裂缝的作用及其影响
  目前有部分的大桥施工的时候使用了进口金属网来做铺装层。但是从现有的资料看,这样的材料还是无法达到理想的效果。多数大桥的桥面还是出现了严重问题。通过对资料研究发现,造成这些问题的原因,主要是金属的扩张网含的钢筋太少了强度不够,在车轮碾压的作用下,不能承受有效的荷载,也不能加大硅的承压面积,于是无法以减小车轮产生的局部压力。另外金属网的结构也不是很合理,从而造成了效果的不理想。另外,用钢筋网应用到桥面铺装层的铺装时,也是一个值得研究的的全新问题,从目前的一些资料研究发现,采用$8钢筋的钢纤维金属网的铺装硷,对延迟裂缝的扩展和贯通对阻滞硷早期龟裂和阻滞硷早期龟裂,提高抗裂能力和抗疲劳能力,有着巨大而明显的作用。
  2、如何做到对桥面薄弱地方注意
  (一)要加强桥梁的预制架设的板梁和铺装层的联系。梁和铺装层的硷浇混凝土的时间工期是不同的,为了保证让它们能完好的成为一个有机整体,要将梁内的钢筋直接与铺装层联系加固到一起,或者在施工过程中设置其它的钢筋来加强。这样的话使梁与铺装层能够形成一个整体,受力的状况就会朝着好的方向发生改变,对预防桥面开裂有积极的意义。
  (二)加强板和梁之所有裂缝间的一定联系。对于预制梁的一般简单的空心板梁,所有板面之间是铰结构,桥面都很容易就发生大量的开裂情况。所以对板板之间的的联系必须有所加强。桥面硅在一次铺装成型的时候,可以在预制梁时施工时增加刚劲。如果是两次铺装时,可在板上整体施工中,在现浇层加装$强度更高的钢筋,起到更加牢靠可靠预防开裂的作用。
  (三)钢筋网的正确布置
  所有钢筋网的布置,必须要符合钢筋网的布置要求,沉底是大问题必须避免,要不然钢筋的布置是无效;同样也是不能上浮的,因为容易产生产生顺筋裂缝,还会锈蚀钢筋。
  (四)必须选择合适的钢筋水泥的配合比,强坍落度的控制必须保证在合理范围内。保证混凝强度的前提下,要改善施工环境,并选择更合适的钢筋水泥混凝土配合比,使桥面的收缩得到减少放缓,这对减少裂缝的产生是十分有效的。具体可采取以下的措施:减少砂率;增加骨料用量;严格控制坍落度;放缓硅的早强时间。
  (五)掌握好混凝土施工的時间
  冬季施工要注意大风及降温天气,夏季高温施工应重视高温干热季节,施工温度变化和空气温度对混凝土路面质量的影响。
  四、结束语
  更好地交通依赖于各种交通工程越来越高的质量。桥梁作为基础交通设施中最重要的一部分,我们必须提高它的安全可靠度。桥梁的安全不能只是说说而已,必须放到实际的工作当中去。桥梁工程桥面裂缝问题,我们加以重视的同时,必须就如何来解决问题,给出更多的可行办法。通过不断的研究学习,来更好的解决桥梁工程中桥面裂缝的问题。因为所有的安全问题都是刻不容缓的,只有我们提高认识,才能有更高更好发展的可能。
  参考文献:
  [1]杨煜慧等编著,水泥混凝土路面早期裂缝的原因及防止,上海:交通出版社,2009年
  [2]吕锴生著,桥梁工程桥面裂缝原因分析及控制措施,山西建筑,2011年4月
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