探讨如何控制桥梁施工裂缝

(整期优先)网络出版时间:2021-10-27
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探讨如何控制桥梁施工裂缝

刘 翔

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摘要:首先对道路桥梁建设的成因进行分析,随后介绍了道路桥梁裂缝的控制措施,包括混凝土浇筑、收缩、温度、裂缝等问题。重点探讨了裂缝的处理措施。结论证实,裂缝控制首先要做的就是防治工作,然后再从设计、施工等方面进行控制,通过实践不断总结道路桥梁建设的经验,用科学有效的方式建设道路桥梁,让最有效的方法应用到路桥建设中。

关键词:道路桥梁;裂缝成因;控制建议

1 关于道路桥梁裂缝的成因分析

由于目前的道路桥梁都是由钢筋混凝土制作而成的,所以其普遍存在一个缺陷,那就是产生裂缝。产生裂缝的原因一般有两种,一是由于桥梁架构的承载力和刚度不够,其二就是因为施工的质量导致的桥梁道路裂缝。由于这一病害会导致结构恶化,影响到桥梁的承载和寿命,所以对于裂缝成因的分析,应该着重进行探讨分析。

因为材料的不达标而产生的桥梁裂缝问题应该被杜绝,如果桥梁建设不认真、偷工减料的话,桥梁必然会受到影响,因为桥梁的建设应该有一定的要求,偷工减料只会使桥梁的寿命减短,使桥梁产生裂缝的风险增加。同样合格的材料也要注意材料的配比,如果配比不科学,也会导致桥梁的裂缝产生[1]

由于是钢筋混凝土制作的桥梁,所以如果对于钢筋混凝土的保护不够,那么桥梁的裂缝也就会随之而来,产生裂缝的主要原因就是让钢筋混凝土接触二氧化碳产生炭化混凝土最终造成锈蚀反应使桥梁产生裂缝,裂缝产生之后,因为膨胀而产生的力会迅速扩张,进而导致裂缝周围的混凝土也被连锁反应,最终导致整个桥梁的结构改变,对桥梁产生极大的危害。

桥梁的裂缝还会由于沉缩而产生,沉缩导致的桥梁裂缝十分常见,这也是需要特别关注的桥梁裂缝成因。其原因主要是因为沉实的时间没有达到设计的要求,导致短时间内产生的沉实力度不够,也可能是因为骨料产生了问题,产生问题后也没有及时去发现解决,导致水分的快速消耗,然后导致桥梁产生裂缝[2]

《公路桥涵施工技术规范》规定是将大体积混凝土为最小边尺寸控制在在1~3m范围内;日本建筑学会的结构断面最小尺寸标准是在80cm以上;称为大体积混凝土的混凝土,预计温度将会达到25℃以上。《美国公路桥梁设计规范》的规定指出桥梁施工期间出现的热效应是要被提前考虑的;国际预应力协会也有规定指出如果一次性浇筑混凝土过大的话,水化放热慢的水泥或者其他降温散热措施都是能够被应用的。

外部的因素包括超载负荷,如果桥梁在建设完成初期就在上面放置桥梁后期才能够承受的物品,就会加快桥梁的裂缝形成,如果原始混凝土设计抗压强度不够的话,一旦承受的压力过大,就会导致局部拉应力,最终导致裂缝的产生。如果外力一旦超过设计要求,那么就会导致受拉区域布筋不够,这样就会导致裂缝的垂直型发展,造成严重的后果。此外,施工的次序,对于外界以外的情况的预测都会影响,比如桥梁建设完成之后,混凝土在硬化的时候体积会缩减,如果不在外界对其进行保护的话,桥梁的裂缝风险就会急速增加。

模板工程的设计与应用同样也是桥梁裂缝产生的成因,对于模板的应用,如果在模板固定后出现鼓起的状况,最终的桥梁会形成与模板平行的裂缝[3]

2 道路桥梁裂缝的控制措施

道路建设的选材是一项非常重要的任务,选材的目的就是能够让道路桥梁的建设能够如期地安全进行。对于水泥的选取,应该选取优质稳定且C3A含量和碱含量低的水泥,骨料的选取也应该低碱的,最后材料选取之后,还应该注意骨料的含泥量,做好了这些,材料的选取工作就算是成功结束了,也为防止裂缝产生做了第一步预防工作。

对于钢筋混凝土的浇筑后保护非常重要,这是防止碳化的主要途径,这样做有效地防止了钢筋混凝土与二氧化碳的接触,这样就能够保证对于锈蚀的防止,最终减少对桥梁的伤害。防锈蚀工作应该要考虑用足够的保护层厚度来保护钢筋,如果防锈蚀的厚度足够,但是受其他的条件限制,涂刷防碳化涂料在这时就能够派上用场,这样的材料也能够很好地弥补因条件限制而不能达到的效果。除此之外,对于预涂的材料进行选材一定要注意涂层本身一定要具备抗碱和紫外线的功能[4]

关于混凝土的浇筑,应该保证规范规定的质量,保证混凝土的均匀性,混凝土的运输时间和搅拌时间都不宜过长,只有保证科学的运输和搅拌时间,浇筑时的混凝土才能够达到最佳的效果。同时,还要控制浇筑的速度,浇筑的速度应该控制在固定的范围之内,混凝土浇筑一定要按照要求分层,按照相关的方向和厚度浇筑,上层的混凝土浇筑应该是要比下层的快,一定要在下层浇筑完成之前完成上层的浇筑。

面对混凝土收缩,首先应该做的就是控制施工时间的间隔,施工间隔的时间严格来讲不能够超过一个月,然后再对混凝土的用料进行比例优化,以此来减少水泥的用量,通过这样的方式来解决收缩的问题。在这之后还要加强对施工期间完成工作的养护,严格做到工程的防风、保湿工作。还有,良好的防排水系统对于桥梁的建设也是非常重要的,因为桥面防水对于整个工程至关重要,所以必须严格进行防水。但这些工作的最关键之处是雨水泄水口与伸缩缝,伸缩缝处的梁端部位以及帽梁顶面,下部结构水位浮动处等,都要进行特殊的处理。收水口的设计必须保证排桥面水和排沥青铺装的层间水的双层功效。

对于温度的问题,减少水泥的用量,优化用料配合比,降低入模时的温度,加强前期对桥梁的养护,保证拆模的时间。应该采用双掺技术,比较各种掺量的情况,考虑施工的方便性、经济性和易保证性,这样确保了水化热的控制,达到了控制因温度问题产生的裂缝效果。

对于负荷裂缝的控制,应该严格按照相关的规范和规程进行施工,坚决保证施工的科学合理性,预计应对力张拉间隔,对于损失进行提前预测估计,保证应对因负荷产生的任何问题,与此同时,还要保证孔道的浇筑质量,保证所有的工作能够按时按质按量的完成,这样就能为预防裂缝的产生奠定又一个基础。

模板一定要采用钢模,保证模板和支架的强度,试压状态一定要做提前的评估,支架基地应该做严格的工作来保证模具和支架的压力可承受强度[5]

3 裂缝的处理

3.1 表面的细小裂缝

表面细小裂缝的成因多是由于温度裂缝、水化收缩引起的,这一类裂缝属于收缩裂缝。这一类裂缝虽然普遍,但是构成的影响较小,短时间之内没有直接的影响。短期影响虽小,但是长久下去还是会对结构的耐久性构成危害,这种裂缝的主要应对方案是涂装保护。主要通过涂装有机类材料,如丙烯酸类涂料等,或者无机类材料,如水泥基涂料等。以上做法可以有效地进行防水、防有害气体和腐蚀性化学物质,还有一种方法就是采用高弹涂膜保护法,这种方式能够很好地修复产生的裂缝。

3.2 结构裂缝

这一类裂缝是因为桥梁结构受力,然后直接影响结构的安全性和耐久性。这样的裂缝在处理时应该在结构计算的基础上,选用适当的加固方法进行加固[6]

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虽然道路桥梁的建设当中裂缝产生在所难免,但是在研究分析之后能够让裂缝产生的概率降到最低,这样就达到了建设道路的真正诉求,裂缝的控制首先要做的就是防治工作,然后再从设计、施工中等其他的方面进行周旋,通过实践不断地总结道路桥梁建设的经验,用最科学最有效的方式建设道路桥梁,让最有效的方法应用到到路桥建设中,使我国道路桥建设逐渐走向先进,让我国的道路桥梁建设能够最大程度地控制裂缝的产生。

参考文献:

[1] 杨海光. 道路桥梁设计施工中裂缝成因及控制措施[J]. 化工管理,2018(32):69-70.

[2] 徐培培. 道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因研究[J]. 绿色环保建材,2018(9):118,121.

[3] 戴黎明. 分析道路桥梁设计施工中裂缝原因与控制[J]. 居舍,2018(26):2.

[4] 周细辉. 道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析[J]. 城市建设理论研究(电子版),2018(25):47.