桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析

发表时间:2016/9/14   来源:《工程建设标准化》2016年7月总第212期   作者:丁斌 周磊生
[导读] 在桥梁施工中,混凝土是一种必不可少的材料。

(1.东营市公路管理局,山东,东营,257091)
(2.齐鲁交通发展集团有限公司,山东,济南,250002)
 
        【摘  要】在桥梁施工中,混凝土是一种必不可少的材料。混凝土虽然具备耐压程度高、不易被自然环境破坏等优点,然而仍然会在桥梁施工中发生裂缝问题。混凝土裂缝问题会影响桥梁的正常使用,给人们的出行以及生命财产安全带来威胁。本文围绕桥梁施工中的混凝土裂缝问题展开讨论,分析了裂缝的成因及裂缝的处理对策,希望能够为提高我国桥梁工程质量提供帮助。
        【关键词】桥梁施工;混凝土裂缝;原因;对策

        1.桥梁施工中混凝土裂缝的原因分析
        1.1混凝土自身原因导致裂缝
        混凝土由水泥、股料、外加剂、掺合料等等组成,是一个相对而言较为复杂的混合物。如果组成混凝土的材料质量不达标,那么将会导致混凝土出现裂缝。例如骨料质量不达标,混凝土的强度会受到影响,搅拌的时候水量难以合理控制,混凝土的收缩性将会出现问题。再比如,桥梁所处的位置不同,因此不同桥梁的混凝土材料配比可能有所差别,外加剂和掺合料等类别、质量的选择也是非常重要的,只有外加剂和掺合料不与水和骨料发生化学反应,才能够有效地避免混凝土出现裂缝问题。
        1.2桥梁荷载超出设计范围导致裂缝
        桥梁荷载超出设计范围会导致混凝土出现裂缝问题,荷载裂缝有两种类型:直接应力裂缝以及次应力裂缝。直接应力裂缝产生的原因是在工程设计阶段出现漏预算荷载或是不完全预算荷载情况,继而导致设计荷载与实际需求不匹配,引发裂缝。当然,除了“预算不全”外,施工过程中如果发生施工材料堆积情况也会导致荷载超标引发混凝土裂缝。对于次应力裂缝来说,产生的主要原因在于施工设计阶段缺乏合理预算,工程施工过程中的开洞、凿槽等等工作被忽略,进而导致实际施工荷载与设计荷载发生巨大变化,进而引发混凝土产生裂缝。
        1.3温度变化导致裂缝
        与大自然中存在的其他材料相同,混凝土材料也具备热涨冷缩的特点,因此在桥梁施工的过程中,一旦发生环境温度的改变,都会导致混凝土形态发生变化。如果环境温度变化巨大,那么极有可能发生大体积混凝土形态变化情况,混凝土的结构变化将会导致应力产生,进而降低混凝土强度,导致混凝土出现裂缝。值得一提的是,在桥梁施工过程中,可以导致温度发生变化的原因非常的多样,而且很多都是人力不可控因素,如季节交替导致的温度变化。因此在进行桥梁施工之前,应对之充分考虑,尽可能的减小温度变化对混凝土的影响,以降低混凝土裂缝产生的概率。



        1.4收缩冻胀导致裂缝
        收缩裂缝是导致混凝土裂缝的一种较为常见的原因,主要由大体积混凝土变形引发。因为混凝土表面水分蒸发远快于混凝土内部,但是混凝土内部在水分吸收方面却要远弱于混凝土表面,这两个原因会导致混凝土内外形变难以一致,进而引发混凝土裂缝产生。冻胀裂缝是温度低于零摄氏度时混凝土发生水体结冰而导致的一种裂缝形式,混凝土体积膨胀,混凝土强度降低,裂缝随即产生。
        2.桥梁施工中解决混凝土裂缝的对策分析
        2.1严控混凝土材料质量
        正所谓万丈高楼平地起,打好地基是关键。混凝土材料可以被认为是桥梁施工中的基础,只有保证了混凝土材料的质量,才能够保证桥梁的质量,也才能够满足设计的预算荷载。另外,混凝土材料的配比度以及搅拌过程中水量的控制等等问题也是需要予以高度重视的,只有保证混凝土的组成材料处在一个科学的配比范围之内,混凝土的体积变形才能够得以控制,混凝土的抗裂性能才能够得以增加,也才能够尽可能的减少混凝土出现裂缝问题。
        2.2合理设计桥梁荷载及桥梁布局
        在桥梁施工以前,需要对路桥施工进行合理设计,设计人员不仅要合理把握路桥的情况,还需要充分的考虑路桥项目工程的具体情况,结合路桥工程所处的实际位置,合理规划桥梁的布局。当然,施工过程中钢筋布局问题也不能忽视,混凝土中的钢筋是桥梁荷载的主要承担者,因此所设计的钢筋荷载必须远大于施工中的实际荷载,如此才能够保证混凝土荷载的强度被控制在设计范围之内,才能有效地避免混凝土裂缝产生。
        2.3控制施工温度,防止温度变化引发裂缝
        在搅拌混凝土的过程里,一定要注意水量的添加比例,合理控制水量可以有效地降低混凝土温度,此办法在炎热的夏季用以控制混凝土温度有着非常显著的效果。当然,夏季施工的时候还可以有意识地减少混凝土的浇筑厚度,这样便可以提升混凝土的散热能力,必要的时候还可以增设降温办法,增强混凝土抗裂性。另外,混凝土质量与其抗裂性息息相关,因此从混凝土堆放、搅拌、浇注等等角度出发保护混凝土质量,有着极强的现实意义。一旦遭遇高温情况,可以利用浇水措施对混凝土进行降温,一旦遭遇低温情况,可以利用保温措施增加混凝土的抗裂性能。
        2.4对裂缝进行修补
        一旦在桥梁施工中出现混凝土裂缝问题,需要对裂缝进行及时的修补,最常采用的办法主要有四:第一,表面处理法。表面处理法适用于混凝土裂缝细小、或者桥梁整体混凝土结构没有发生巨大变化的情况。具体的做法是清理桥梁表面的灰尘杂质,并用树脂涂抹于裂缝表面,如此一来不仅修补了裂缝,还对混凝土内部钢筋起到了一定的保护作用。第二,灌浆法。当裂缝的宽度大于0.3毫米的时候,主要采取灌浆法。灌浆法,顾名思义就是将浆材灌入裂缝,在具体实施的时候需要在裂缝两侧进行打孔,灌注环氧树脂,并用水泥密封混凝土表面裂痕。灌浆法是一种非常常见的裂缝处理方式,不仅操作简便、应用范围广且处理效果非常良好。第三,填充法。填充法与灌浆法在某种程度上来说有着相似性,常用的填充材料是低水灰比的砂浆,但在填充的过程中需要密切注意砂浆的密程度,也才能够保证砂浆与混凝土形成有机整体。第四,局部修补法。在桥梁使用的过程,不同位置所受到的承载力并不一定相同,也因此不同位置上所出现的裂缝也是大小不一的,只有及时对裂缝进行处理,才能够保证路桥整体结构的稳定性,因此需要采用预应力加固技术对路桥进行局部补强,以保证路桥的整体质量符合使用需求。
        3.结束语
        综上所述,在桥梁施工中,混凝土材料是重要且必要的施工材料。混凝土因具备价格低廉、耐压性强、性质结构稳定等等特点而被广泛应用于我国桥梁施工。然而在很多不可控因素下,混凝土会出现裂缝问题,进而影响桥梁的质量、给人们的生命财产安全带来威胁。随着社会主义现代化建设的不断加速,我国桥梁施工的数量不断增加,采取有效的措施解决混凝土裂缝问题,已经成为当务之急。只有深入研究混凝土裂缝的发生原因,设计针对性的解决办法,合理应对混凝土裂缝问题才能够提高我国桥梁的建设施工质量,也才能为我国经济的发展添加助动力。
参考文献:
[1]代红雨.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治对策[J].交通世界(建养.机械),2013,01:180-181.
[2]李江红,李静,吴红联.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].科技与企业,2013,03:221.
作者简介:
丁斌(1977-)男,汉族,山东东营人,工程师,大学学历,毕业于山东建筑大学土木工程专业,研究方向为公路与桥梁工程。
周磊生(1984-)男,汉族,山东莱芜人,工程师,硕士研究生学历,毕业于山东大学道路与铁道工程专业,研究方向为工程项目管理工作。

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