公路桥梁混凝土施工常见的问题

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  【摘 要】 公路桥梁不仅是交通上的重要节点,更是公路的自然延伸。由于近年来交通紧张现象的不断升温,公路桥梁也逐渐被人们重视起来。本文就主要对公路桥梁混凝土施工常见的问题进行了分析研究。
  【关键词】 公路桥梁;混凝土;裂缝
  引言:
  当前,我国已经开始从传统的计划经济逐渐转变为社会主义市场经济,在此基础上,我国的经济得到了稳步发展和进步。其中,公路桥梁的施工所产生的经济效益也会在经济发展中占有越来越重要的地位。
  一、公路桥梁混凝土裂缝原因
  多种原因都可以造成公路桥梁混凝土出现裂缝,而随着自然环境条件的变化,造成公路桥梁混凝土裂缝的原因也呈现出复杂化的趋势,甚至多种原因的交互影响会使混凝土桥梁产生更严重的裂缝,根据目前的研究总结,可将公路桥梁混凝土裂缝产生的原因归结为以下几种。
  1、荷载诱发的裂缝
  公路桥梁的荷载裂缝是由于桥梁受到静、动荷载以及次应力的影响而产生的,主要包括剪切裂缝、弯曲裂缝、扭曲裂缝以及桥梁局部受到不同的应力而引起的裂缝。根据荷载力的不同,荷载裂缝也会呈现出不同的特点。多数的荷载裂缝都出现在受剪区、受拉区以及桥体受到震动比较严重的位置。当桥梁的受压区域出现起皮现象或者是出现较短的裂缝,这时往往就是桥梁的承载度达到一定极限的标志,预示着桥体结构将会出现破坏。依据桥体结构受力方式的不同,主要有以下几种裂缝特点:
  (1)中心受拉。此时出现的裂缝会贯穿于整个桥体的横截面,裂缝垂直于受力的方向,并且裂缝间距离比较均匀。
  (2)中心受压。桥梁裂缝会与受力方向相平行,并且平行裂缝密而短。
  (3)受剪。如果桥体的箍筋太密时,就会发生斜压式的桥体破坏,通常会沿着桥梁的端腹部会出现大于45°方向倾斜度的裂缝;而当箍筋较为适当的情况下,也会出现剪压性的破坏,此时是沿着桥梁端的中下部会在大约45°方向出现较为平行的斜度裂缝。
  (4)受弯。通常情况下是在弯矩最大的截面附近区域从受拉区开始出现与受拉方向相互垂直的裂缝。
  (5)受冲切。裂缝会沿着柱头板内侧发生约45°方向出现斜面拉裂,并形成一定程度的冲切面。
  (6)受扭。桥梁某侧面的腹部首先都会出现众多45°方向的斜裂缝,并且向着相邻的桥体面以螺旋方向继续扩大裂缝。
  (7)局部受压。在桥体的局部受压区域内会出现和压力方向基本平行的多条数较短裂缝。
  2、温度变化诱发的裂缝
  由于受到水泥水化放热、太阳照射以及大气温度等因素的影响,会使得温度出现变换,因此就会对混凝土产生膨胀或者是收缩性的温度应力。当混凝土在结硬过程中会产生收缩,随着温度的变化会热胀冷缩。而当混凝土收缩和膨胀的这两种应力受到一定程度的约束时在混凝土桥体内部就会产生相应的温度应力,而当对应的应力超过了混凝土的拉力范围时,进而导致混凝土桥梁开裂、或者是产生温度裂缝和收缩裂缝。另外当混凝土凝固时,因为混凝土表面的水分蒸发较快或是模板吸收水分过快等原因也会导致混凝土急剧收缩,这时的混凝土强度就会变小,不能够抵抗过大的变形应力,也会导致桥梁面开裂。在混凝土公路桥梁中,更多出现的是温度应力和收缩应力共同作用下而产生的温度收缩裂缝。
  3、施工工艺诱发的裂缝
  在混凝土桥梁的钢筋结构浇筑环节、起模环节、运输环节以及吊装环节中的施工质量差、工艺不规范等都会对桥体的质量产生较大影响,进而将会导致桥梁出现不同形式和程度不等的裂缝。尤其是一些细而长的薄壁桥梁结构,更会出现裂缝现象,而且裂缝出现的位置、发展走向难以预料,出现的原因形式也难以判断。例如,当钢筋混凝土的保护层厚度过厚、混凝土的振捣不够均匀、不密实、混凝土浇筑速度过快、水灰比例过大等等。
  二、如何加强公路桥梁施工裂缝的预防和处理
  1、控制好混凝土配合比和原材料质量
  第一,外加剂虽然在原材料混合中不可缺少,但也不能任意添加,要根据桥梁工程所处的外界环境及实际情况来确定用量。另外,季节的不同,对外加剂用量的要求也有所不同,应该有所注意,并在使用前要对其效果进行复验,以确保外加剂掺量的准确。用于混拌混凝土的水中不能混有其它杂质,以免破坏混拌效果,或产生水泥硬化等现象。第二,对于水泥的选用应当参照相关国家标准,为了提高水泥的使用效果,应该选用和易性好、收缩性小的水泥,从而使得混拌的混凝土具有符合工程要求的强度。同时,选择优质的水泥不仅能够提高混凝土的持久性及耐用性,更会使公路桥梁结构更加坚固。第三,细骨料最好选用颗料干净、质地坚硬的河砂,粗骨科可以选用坚硬的碎石。第四,影响公路桥梁的抗裂性能的因素有很多,最主要因素是混凝土的强度,而混凝土配合比是否合理直接关系到桥梁结构的坚固性。因此,在桥梁施工中,应该根据公路桥梁的工作特性及形变特征,科学合理地设置混凝土配合比,提高混凝土强度。
  2、对温度的有效控制
  第一,在温度较高的环境下浇筑,为了降低浇注温度,防止由于温度过高而对桥梁结构产生影响,可以通过以下几个方法降低温度:利用浇筑的表面自主散热;直接通过冷水或将冷水管设置在混凝土内进行降温;在配置混凝土时利用冷却的拌和水使碎石冷却后再投入使用。在温差较大时,也需要对建筑表面采取保护措施,以免由于温度的变化导致混凝土表面出现热胀冷缩的效应,进而使桥梁出现裂缝。第二,要尽量减少侧面的在阳光下的暴露时间,阳光的暴晒会使混凝土结构中的水分以水蒸气的形式大量蒸发,很容易导致分块、分裂情况的出现。另一方面要对施工顺序严格把控,工序出现错误也会造成桥梁施工材料的浪费和原材料中水分的缺失。
  3、加强混凝土的养护
  一是施工企业应该针对桥梁工程制定科学合理的施工方案,在对该实施方案的可行性进行商议后,严格按照所规定的计划实施,不仅能够确保实施过程的高效性也能提高整体的施工效果。二是混凝土浇筑后应立即采取有效措施对其进行养护,可以通过适当的遮盖、包裹作用来实现。对于成型的混凝土可以通过增加保湿性来进行养护。三是在整个桥梁工程施工过程中,要定期进行查看,对于发现的问题要及时解决。四是根据实际工程情况建立相关的责任制度,使桥梁工程的施工及养护任务落到实处,有效解决因施工规模大导致的施工不到位或养护不及时等问题。五是在传统施工技术的基础上不断探索和创新出新的技术和方法。只有提高创新意识,才能在实践中不断进步与发展。
  4、保证钢筋安装质量
  在桥梁工程中,钢筋的质量也是重中之重,其质量的好坏直接影响着桥梁结构的稳定性。首先,在钢筋进入工地之前,要通过相关部门的验收,查看质量是否存在问题;其次,在使用钢筋之前需要对其进行除锈的处理,防止因锈蚀导致的钢筋断裂等问题的产生;再次,在安装时应该严格遵循制定好的实施方案及安装制度,以防因安装不规范导致钢筋出现断裂、弯曲的现象。最后,在安装好的钢筋外层可以配备一定厚度的混凝土作为保护层,可以有效地延长桥梁的使用寿命。
  三、结束语
  混凝土的施工质量控制问题应是设计、施工和运行管理单位共同面对的问题,各单位应提高重视度,认真看待这一问题,多角度、全方位地进行把控,以落实好确保混凝土质量的工作,把安全隐患降到最低,最终提高水利工程混凝土持久使用的能力。
  参考文献:
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