论文部分内容阅读
摘要:桥梁施工过程中,混凝土裂缝是常见的问题,然而,裂缝的产生对桥梁寿命的影响是巨大的。本文对混凝土桥粱在施工过程中产生裂缝的原因作了较全面的分析,阐述了怎样全面防治桥梁混凝土施工裂缝防治对策,以确保桥梁使用安全及使用寿命。
关键词:城市桥梁;常见裂缝;质量控制,对策
【分类号】:F284
前言:桥梁是城市重要的基础交通设施,对保持城市交通的畅通便捷、促进城市经济发展有着重要作用.但在实际工程巾,城市桥梁常出现裂缝、蜂窝、麻面、露筋、伸缩缝处跳车等质量病害,直接影响了行车质量和行车安全,并且对市容也会造成负面影响。下面笔者分析几种常见的城市桥梁施工质量病害,并提出相应防治对策
一、裂缝的种类及成因分析
1、 荷载作用产生的裂缝。钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,又可细分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。承受拉《轴)力和弯矩的钢筋混凝土构件在横截面会产生一维的拉应力,承受剪力和扭矩及其他复合受力结构则会出现主拉应力,它们都可能会在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。裂缝一般沿构件宽度方向贯通部分截面或全截面。根据截面形状的不同 ,荷载裂缝的形态也会有所不同。
2、混凝土收缩引起的裂缝。混凝土收缩所产生的裂缝是最常见的一种裂缝,包括塑性收缩、缩水收缩、碳化收缩和自生收缩等,实际上,以塑性收缩、缩水收缩两种收缩裂缝为主。在混凝土浇筑4—5h后,水泥水化反应激烈 ,逐渐形成分子链 ,水分急剧蒸发,骨料下沉,混凝土硬化尚未完成,此时发生的收缩称为塑性收缩。当骨料下沉,受到钢筋阻挡,形成沿钢筋方向的裂缝,此即为塑性收缩裂缝。混凝土初步硬化完成后,表层水分逐渐蒸发,湿度逐渐降低,混凝土体积逐渐减小,称为缩水收缩。混凝土内外收缩不均匀,表面收缩大,因此会受到内部混凝上的约束,表面混凝土将会承受拉力,超过抗拉强度后,便会产生收缩裂缝。
3、温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化的主要施工因素有:(1)水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0m),浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,敛使表而出现裂缝。(2)蒸汽养护或冬季施工时,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。(3)预制 T梁时横隔板安装,支座预埋钢板与调平钢板焊接时。若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。
4、 基础变形引起的裂缝。桥梁工程一般跨度大,宽度窄,基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,即使是很小的数值也会在结构中引起较大的附加应力,一旦超出结构的抗拉能力,就会发生开裂。基础沉降变形的主要原因有地质差异太大或勘察不详 、结构荷载或基础类型差别太大等。
5、施工材料质量引起的裂缝。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。砂石粒径太小、级配不良、 隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用 出规定的特细砂,后果更严重。砂中云母的含量较高,将削弱水泥骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,降低混凝上强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,且对钢筋锈蚀有较大影响。
6 钢筋锈蚀引起的裂缝。一般桥梁结构都处在自然环境下,若构件保护层过薄、密实性较差或防腐措施不当,混凝土中的钢筋就会锈蚀,引起体积膨胀,导致混凝土顺筋胀裂。这种先锈后裂的纵向裂缝一旦发生,就会逐步恶化,最终导致混凝土保护层成片剥落甚至钢筋锈断。
7 构件不能自由伸缩引起的裂缝。现浇桥梁混凝土达到一定强度时支座临时锁定未及时解除,造成梁体不能自由伸缩引起的裂缝。除了以上所列的几种裂缝以外,施工材料缺陷、气候变化等也会对桥梁裂缝的产生有影响,需要结合具体工程条件及施工过程中的变化,做好动态控制的各项准备。
二、桥梁施工裂缝防治对策
1、施工预防措施
对混凝土配合比设计,应考虑高温,高蒸发引起拌和物塌落度的损失;适当调整混凝土配合比增加用水量,加大水灰比,为避免混凝土强度下降可添加适量的高效减水剂。桥梁工程所用水泥,多用普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥水化热高,混凝土蒸发收缩凝固较快,使混凝土表面产生裂缝,为缓解混凝土急剧收缩可适当掺人缓凝剂。酷暑高温,混凝土拌和用水均在30度以上,为改善混凝 土浇注后温度过高,可在水中加冰块降低混凝土拌和用水 的温度,或者在夜间施工,避过高温烈日。砂、碎 石等材料在混凝土中所占比例80%左右,因此在高温下必须采取遮阳洒水措施来降低砂、料石的使用温度。
2、施工工艺措施
1)材料的控制。施工材料质量、收缩引起的裂缝,是可以控制其最小限度的发生,施工时严格按规范选用材料,坚决杜绝不合格的材料,优化混凝土配合比 ,合理选用水泥品种。对原材料 (钢筋 、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验,在高温下或雨后施工对砂、碎石进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。
2)混凝土拌和与浇注。混凝土应严格按照配合比计量投料,拌和时间不应小于1~2分钟 ,使和易性好,不离析,不析水,运输时间短,浇注时分层浇注,分层厚度不应大于30cm..
振捣时应让振捣棒插人前层 5~10cm,振捣时间为1分钟左右,直至排出气泡为止。浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其保护层厚度、预埋件、预留孔洞等进行检查,确认无
误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必须满足连续浇筑要求。浇筑中要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预埋管道的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满足分层浇筑、分层振捣的要求,并应采取一定的散热措施,有效降低混凝土内外的温差,从而减少温度裂缝的产生。振捣要密实,确保混凝土能填充到各个角落,同时也要避免过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。
3、温度控制措施 。混凝上温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。通过降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度 ,减少和避免裂缝风险。人工控制混凝上温度需注意防止过速冷却和趟冷问题。应最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。
4、其他措施:桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响 ,施工中应严格按照制定的方案进行,不得随意更改施工顺序,以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方
案中,应做好入模混凝土的温度控制、浇筑后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施,施工前做好施工技术交底,落实各项施工任务,分配专人进行技术指导和质量监督。
三、结束语
综上所述 ,在充分了解桥梁裂缝产生的种种原因基础上,适当采取科学、合理、切实有效的防治措施,把桥梁裂缝控制在建筑规范容许的范围内。实践证明,只有从原材料、设计、施工等方面加强质量控制,才能最大限度的预防和控制桥梁混凝土裂缝的产生,才能保证桥梁混凝土结构安全、适用、可靠和耐久的要求.,从源头上防止种质量病害的产生。
参考文献
[1]李恩珠.探讨混凝土施工中温度裂缝的分析与控制.工程科 学技术.2009
[2]陈海英.混凝土裂缝的原因分析与预防措施[J].山西建筑2008,34(2):157—158.
[3]崔强宇.浅论桥梁施工裂缝的形成原因.建筑管理科学.2009
关键词:城市桥梁;常见裂缝;质量控制,对策
【分类号】:F284
前言:桥梁是城市重要的基础交通设施,对保持城市交通的畅通便捷、促进城市经济发展有着重要作用.但在实际工程巾,城市桥梁常出现裂缝、蜂窝、麻面、露筋、伸缩缝处跳车等质量病害,直接影响了行车质量和行车安全,并且对市容也会造成负面影响。下面笔者分析几种常见的城市桥梁施工质量病害,并提出相应防治对策
一、裂缝的种类及成因分析
1、 荷载作用产生的裂缝。钢筋混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,又可细分为直接应力裂缝、次应力裂缝两种。承受拉《轴)力和弯矩的钢筋混凝土构件在横截面会产生一维的拉应力,承受剪力和扭矩及其他复合受力结构则会出现主拉应力,它们都可能会在垂直于主拉应力的方向产生裂缝。裂缝一般沿构件宽度方向贯通部分截面或全截面。根据截面形状的不同 ,荷载裂缝的形态也会有所不同。
2、混凝土收缩引起的裂缝。混凝土收缩所产生的裂缝是最常见的一种裂缝,包括塑性收缩、缩水收缩、碳化收缩和自生收缩等,实际上,以塑性收缩、缩水收缩两种收缩裂缝为主。在混凝土浇筑4—5h后,水泥水化反应激烈 ,逐渐形成分子链 ,水分急剧蒸发,骨料下沉,混凝土硬化尚未完成,此时发生的收缩称为塑性收缩。当骨料下沉,受到钢筋阻挡,形成沿钢筋方向的裂缝,此即为塑性收缩裂缝。混凝土初步硬化完成后,表层水分逐渐蒸发,湿度逐渐降低,混凝土体积逐渐减小,称为缩水收缩。混凝土内外收缩不均匀,表面收缩大,因此会受到内部混凝上的约束,表面混凝土将会承受拉力,超过抗拉强度后,便会产生收缩裂缝。
3、温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。引起温度变化的主要施工因素有:(1)水化热。出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0m),浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,敛使表而出现裂缝。(2)蒸汽养护或冬季施工时,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。(3)预制 T梁时横隔板安装,支座预埋钢板与调平钢板焊接时。若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。
4、 基础变形引起的裂缝。桥梁工程一般跨度大,宽度窄,基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,即使是很小的数值也会在结构中引起较大的附加应力,一旦超出结构的抗拉能力,就会发生开裂。基础沉降变形的主要原因有地质差异太大或勘察不详 、结构荷载或基础类型差别太大等。
5、施工材料质量引起的裂缝。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。砂石粒径太小、级配不良、 隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用 出规定的特细砂,后果更严重。砂中云母的含量较高,将削弱水泥骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,降低混凝上强度和抗冻性、抗渗性。砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,且对钢筋锈蚀有较大影响。
6 钢筋锈蚀引起的裂缝。一般桥梁结构都处在自然环境下,若构件保护层过薄、密实性较差或防腐措施不当,混凝土中的钢筋就会锈蚀,引起体积膨胀,导致混凝土顺筋胀裂。这种先锈后裂的纵向裂缝一旦发生,就会逐步恶化,最终导致混凝土保护层成片剥落甚至钢筋锈断。
7 构件不能自由伸缩引起的裂缝。现浇桥梁混凝土达到一定强度时支座临时锁定未及时解除,造成梁体不能自由伸缩引起的裂缝。除了以上所列的几种裂缝以外,施工材料缺陷、气候变化等也会对桥梁裂缝的产生有影响,需要结合具体工程条件及施工过程中的变化,做好动态控制的各项准备。
二、桥梁施工裂缝防治对策
1、施工预防措施
对混凝土配合比设计,应考虑高温,高蒸发引起拌和物塌落度的损失;适当调整混凝土配合比增加用水量,加大水灰比,为避免混凝土强度下降可添加适量的高效减水剂。桥梁工程所用水泥,多用普通硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥水化热高,混凝土蒸发收缩凝固较快,使混凝土表面产生裂缝,为缓解混凝土急剧收缩可适当掺人缓凝剂。酷暑高温,混凝土拌和用水均在30度以上,为改善混凝 土浇注后温度过高,可在水中加冰块降低混凝土拌和用水 的温度,或者在夜间施工,避过高温烈日。砂、碎 石等材料在混凝土中所占比例80%左右,因此在高温下必须采取遮阳洒水措施来降低砂、料石的使用温度。
2、施工工艺措施
1)材料的控制。施工材料质量、收缩引起的裂缝,是可以控制其最小限度的发生,施工时严格按规范选用材料,坚决杜绝不合格的材料,优化混凝土配合比 ,合理选用水泥品种。对原材料 (钢筋 、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验,在高温下或雨后施工对砂、碎石进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。
2)混凝土拌和与浇注。混凝土应严格按照配合比计量投料,拌和时间不应小于1~2分钟 ,使和易性好,不离析,不析水,运输时间短,浇注时分层浇注,分层厚度不应大于30cm..
振捣时应让振捣棒插人前层 5~10cm,振捣时间为1分钟左右,直至排出气泡为止。浇筑之前首先要对模板及支架、钢筋及其保护层厚度、预埋件、预留孔洞等进行检查,确认无
误后方可进行浇筑。混凝土的拌和运输等必须满足连续浇筑要求。浇筑中要防止钢筋、模板、定位筋、垫块及预埋管道的移动和变形。大体积混凝土浇筑还要满足分层浇筑、分层振捣的要求,并应采取一定的散热措施,有效降低混凝土内外的温差,从而减少温度裂缝的产生。振捣要密实,确保混凝土能填充到各个角落,同时也要避免过振引起塑性裂缝和干缩裂缝。
3、温度控制措施 。混凝上温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。通过降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度 ,减少和避免裂缝风险。人工控制混凝上温度需注意防止过速冷却和趟冷问题。应最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。
4、其他措施:桥梁结构设计中考虑了施工顺序对内力的影响 ,施工中应严格按照制定的方案进行,不得随意更改施工顺序,以免引起不必要的附加应力导致结构开裂。施工技术方
案中,应做好入模混凝土的温度控制、浇筑后混凝土温度控制、养护及拆除模板后的养护等措施,施工前做好施工技术交底,落实各项施工任务,分配专人进行技术指导和质量监督。
三、结束语
综上所述 ,在充分了解桥梁裂缝产生的种种原因基础上,适当采取科学、合理、切实有效的防治措施,把桥梁裂缝控制在建筑规范容许的范围内。实践证明,只有从原材料、设计、施工等方面加强质量控制,才能最大限度的预防和控制桥梁混凝土裂缝的产生,才能保证桥梁混凝土结构安全、适用、可靠和耐久的要求.,从源头上防止种质量病害的产生。
参考文献
[1]李恩珠.探讨混凝土施工中温度裂缝的分析与控制.工程科 学技术.2009
[2]陈海英.混凝土裂缝的原因分析与预防措施[J].山西建筑2008,34(2):157—158.
[3]崔强宇.浅论桥梁施工裂缝的形成原因.建筑管理科学.2009