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摘 要:道桥工程,现在作为我国交通领域中交通设施的重要部分,在整个运输系统中发挥着举足轻重的作用,这也决定着道桥工程质量的重要性。文章分析了道桥工程裂缝产生的原因,并提出了防治的对策。
关键词:道桥工程;裂缝;防治
一、道桥裂缝产生的原因分析。
(一) 桥梁自身因素形成的裂缝
1、温度变化引起的裂缝。
在道桥工程中的施工材料一般都使用混凝土,而当工程结束后,由于内外温差的变化,在混凝土内部就会形成应力,当这种应力超出了结构所能承受的范围时,就会产生裂缝。
2、收缩引起的裂缝
第一,塑性收缩。主要发生在混凝土浇筑初期、施工时,混凝土浇筑后。此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成)出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,此时收缩为塑收缩。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡)即形成沿钢筋方向裂缝。
第二,干缩。混凝土结硬后)随着表面水分逐步蒸发,温度逐渐降低,混凝土体积缩小,称为干缩。因混凝土表面水分损失快,内部损失慢,表面收缩受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
第三,自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应生成新的物质而导致自身体积缩小。
(二)桥梁其他因素引起的开裂。
1、基础变形引起的开裂
道桥工程的前期勘察十分重要,在勘察时需要对工程的地质情况有详细的掌握,如果因为地质勘查不清的话,在施工后就会发生沉降现象从而造成桥梁裂缝的产生。如果一项工程是分期建造的,那么在后期使用中就会因为结构接触不牢而发生裂缝,这些都属于是基础变形导致的裂缝。
2、钢筋锈蚀引起的裂缝。
如果因为混凝土的质量不符合标准,那么在施工后就会造成钢筋周围的混凝土保护层不足,从而导致二氧化碳或者是水汽渗透到钢筋表面,从而引起钢筋锈蚀,致使钢筋周围的混凝土的膨胀压力增加,形成纵向裂缝!当这种裂缝增大,就会使混凝土的质量下降,从而对钢筋的保护不足加速了钢筋的锈蚀,形成恶性循环,最终导致结构的承载能力下降,形成其他裂缝。
3、冻胀引起的裂缝。
温度低于零度时,混凝土出同冰冻,游离的水变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力,并导致裂缝出现。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强、骨料中含有杂质过多、水灰比偏大均导致混凝土冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。
4、施工材料质量引起的裂缝。
施工材料的质量直接影响到工程的质量,在施工的过程中,如果使用了不合格的材料,或者是在材料配比的时候没有按照规范执行,都有可能产生裂缝。
二、道桥裂缝防治的措施。
(一)裂缝进行温度控制并进行温度预测分析。
在道桥工程的施工过程中,我们可以利用现代化的技术比如计算机仿真技术等对混凝土所处的温度场进行实时监控,同时根据施工地所处的环境和气候,为在施工期的混凝土选择合适的温控标准,从而制定一套特定的养护方案来对施工中的混凝土进行养护,使其避免裂缝的烦扰。
(二)采用通水冷却方案对裂缝的产生进行预防
通水冷却方案这是针对道桥工程混凝土裂缝产生而进行预防的一种施工方案。通过对混凝土裂缝产生原理分析,可以借助冷却水管的薄壁钢管对混凝土进行分层浇筑,这能够确保浇筑管道不会出现漏水以及阻塞的情况,而且这也可以通过试水的实验判断出浇筑的管道是否出现了漏水以及阻塞等问题。不仅如此,冷却水方案可以对混凝土浇筑管道内部的流量以及混凝土的温度进行监控,能够对道桥工程混凝土的裂缝产生进行有效的预防,确保道桥工程施工的稳定进行。
(三)对施工材料进行控制。施工材料的好坏决定着施工的质量,所以我们要对施工材料进行控制,并在混凝土路面施工时,调兑好各种原料的比例,防治裂缝的产生,对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂,通过试验渗入粉煤灰,渗量15~50以防止裂缝的产生。
(四)采用混凝土浇筑进行裂缝修复相对于道桥工程混凝土施工中的施工条件控制,这是一种真正的修复改正措施方法,但是采用混凝土浇筑来对裂缝进行修复时,应该经过严密的科学验证之后才能开始着手浇筑,下面就对需要科学验证的事项以及浇筑的一些注意事项进行分析:第一,对工程浇筑的过程中的分块、分层顺序进行讨论验证;第二,应该通过实验释放确定浇筑物体的流向;第三,应该对需要浇筑部分的长、宽、厚度以及浇筑的时间进行科学的计算。
(五)在构造设计上对桥梁裂缝采取防裂措施。
第一,设计合理的结构形式,可以减少工程数量,减低水化热。如可根据悬索桥锚碇受力特点,设计挖空非关键受力部分混凝土体积,利用土方压重方案,来减少混凝土结构体积。第二,充分利用混凝土在基坑有侧限条件。在混凝土中掺加微膨胀剂,使其在基坑约束下形成一定的预压力,补偿混凝土内部温度,收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。第三,产生裂缝的原因是因为在温度变化时,受到了边界的约束力从而产生裂缝,所以可以通过对边界的结构构造改变来降低约束力。如果遇到了约束较强的土质结构,比如说岩石类或者是比较厚的混凝土层时,可以在接触面处设置滑动层,以此来降低约束力。第四,还应重视合理有益作用,可采取增配构造钢筋,配筋应尽可能采用小直径、小间距,全截面含筋率控制在0.3%~0.5%之间,在混凝土表面增设金属扩张网等有效措施,有效地提高混凝土抗裂性能。
三、结语
总之,桥梁裂缝的产生对于桥梁的质量有很大的影响,在交通安全方面有很大的隐患。在施工过程中,只有结合气候、地理环境、建筑材料等多方面因素的限制,不断增加路面的承载力,保持内部结构的稳定性,才能从根本上减少裂缝的出现。
参考文献:
[1]杨彦中.谈混凝土桥梁裂缝成因[J].黑龙江科技信息,2003(09)
[2]谭银河.关于水泥混凝土路面裂缝原因及防止措施的探讨[J].四川建材.2008,(06)
关键词:道桥工程;裂缝;防治
一、道桥裂缝产生的原因分析。
(一) 桥梁自身因素形成的裂缝
1、温度变化引起的裂缝。
在道桥工程中的施工材料一般都使用混凝土,而当工程结束后,由于内外温差的变化,在混凝土内部就会形成应力,当这种应力超出了结构所能承受的范围时,就会产生裂缝。
2、收缩引起的裂缝
第一,塑性收缩。主要发生在混凝土浇筑初期、施工时,混凝土浇筑后。此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成)出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,此时收缩为塑收缩。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡)即形成沿钢筋方向裂缝。
第二,干缩。混凝土结硬后)随着表面水分逐步蒸发,温度逐渐降低,混凝土体积缩小,称为干缩。因混凝土表面水分损失快,内部损失慢,表面收缩受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
第三,自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应生成新的物质而导致自身体积缩小。
(二)桥梁其他因素引起的开裂。
1、基础变形引起的开裂
道桥工程的前期勘察十分重要,在勘察时需要对工程的地质情况有详细的掌握,如果因为地质勘查不清的话,在施工后就会发生沉降现象从而造成桥梁裂缝的产生。如果一项工程是分期建造的,那么在后期使用中就会因为结构接触不牢而发生裂缝,这些都属于是基础变形导致的裂缝。
2、钢筋锈蚀引起的裂缝。
如果因为混凝土的质量不符合标准,那么在施工后就会造成钢筋周围的混凝土保护层不足,从而导致二氧化碳或者是水汽渗透到钢筋表面,从而引起钢筋锈蚀,致使钢筋周围的混凝土的膨胀压力增加,形成纵向裂缝!当这种裂缝增大,就会使混凝土的质量下降,从而对钢筋的保护不足加速了钢筋的锈蚀,形成恶性循环,最终导致结构的承载能力下降,形成其他裂缝。
3、冻胀引起的裂缝。
温度低于零度时,混凝土出同冰冻,游离的水变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力,并导致裂缝出现。当混凝土中骨料空隙多、吸水性强、骨料中含有杂质过多、水灰比偏大均导致混凝土冻胀裂缝。温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。
4、施工材料质量引起的裂缝。
施工材料的质量直接影响到工程的质量,在施工的过程中,如果使用了不合格的材料,或者是在材料配比的时候没有按照规范执行,都有可能产生裂缝。
二、道桥裂缝防治的措施。
(一)裂缝进行温度控制并进行温度预测分析。
在道桥工程的施工过程中,我们可以利用现代化的技术比如计算机仿真技术等对混凝土所处的温度场进行实时监控,同时根据施工地所处的环境和气候,为在施工期的混凝土选择合适的温控标准,从而制定一套特定的养护方案来对施工中的混凝土进行养护,使其避免裂缝的烦扰。
(二)采用通水冷却方案对裂缝的产生进行预防
通水冷却方案这是针对道桥工程混凝土裂缝产生而进行预防的一种施工方案。通过对混凝土裂缝产生原理分析,可以借助冷却水管的薄壁钢管对混凝土进行分层浇筑,这能够确保浇筑管道不会出现漏水以及阻塞的情况,而且这也可以通过试水的实验判断出浇筑的管道是否出现了漏水以及阻塞等问题。不仅如此,冷却水方案可以对混凝土浇筑管道内部的流量以及混凝土的温度进行监控,能够对道桥工程混凝土的裂缝产生进行有效的预防,确保道桥工程施工的稳定进行。
(三)对施工材料进行控制。施工材料的好坏决定着施工的质量,所以我们要对施工材料进行控制,并在混凝土路面施工时,调兑好各种原料的比例,防治裂缝的产生,对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂,通过试验渗入粉煤灰,渗量15~50以防止裂缝的产生。
(四)采用混凝土浇筑进行裂缝修复相对于道桥工程混凝土施工中的施工条件控制,这是一种真正的修复改正措施方法,但是采用混凝土浇筑来对裂缝进行修复时,应该经过严密的科学验证之后才能开始着手浇筑,下面就对需要科学验证的事项以及浇筑的一些注意事项进行分析:第一,对工程浇筑的过程中的分块、分层顺序进行讨论验证;第二,应该通过实验释放确定浇筑物体的流向;第三,应该对需要浇筑部分的长、宽、厚度以及浇筑的时间进行科学的计算。
(五)在构造设计上对桥梁裂缝采取防裂措施。
第一,设计合理的结构形式,可以减少工程数量,减低水化热。如可根据悬索桥锚碇受力特点,设计挖空非关键受力部分混凝土体积,利用土方压重方案,来减少混凝土结构体积。第二,充分利用混凝土在基坑有侧限条件。在混凝土中掺加微膨胀剂,使其在基坑约束下形成一定的预压力,补偿混凝土内部温度,收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。第三,产生裂缝的原因是因为在温度变化时,受到了边界的约束力从而产生裂缝,所以可以通过对边界的结构构造改变来降低约束力。如果遇到了约束较强的土质结构,比如说岩石类或者是比较厚的混凝土层时,可以在接触面处设置滑动层,以此来降低约束力。第四,还应重视合理有益作用,可采取增配构造钢筋,配筋应尽可能采用小直径、小间距,全截面含筋率控制在0.3%~0.5%之间,在混凝土表面增设金属扩张网等有效措施,有效地提高混凝土抗裂性能。
三、结语
总之,桥梁裂缝的产生对于桥梁的质量有很大的影响,在交通安全方面有很大的隐患。在施工过程中,只有结合气候、地理环境、建筑材料等多方面因素的限制,不断增加路面的承载力,保持内部结构的稳定性,才能从根本上减少裂缝的出现。
参考文献:
[1]杨彦中.谈混凝土桥梁裂缝成因[J].黑龙江科技信息,2003(09)
[2]谭银河.关于水泥混凝土路面裂缝原因及防止措施的探讨[J].四川建材.2008,(06)