摘要:桥梁工程在施工过程中会因为各种各样的原因产生裂缝,裂缝的出现不仅影响着桥梁工程整体的美观性和完整性,更影响着桥梁工程的整体质量和工程安全,也影响着桥梁工程后期的维护投入。因此,在桥梁施工过程中研究裂缝产生的原因并提出相应的防治措施具有非常重要的意义。本文主要介绍了裂缝的危害性,分析了裂缝产生的各方面原因并提出相应的防治措施,旨在减少桥梁施工裂缝的产生,提高工程质量。
关键词:桥梁施工;裂缝;原因措施
引言:桥梁工程建设在道路基础建设中有着非常重要的作用,承接着区域连接的角色,但目前来看在桥梁施工过程中出现裂缝仍然是个很普遍的现象,会使桥梁工程整体的美观性和完整性,工程质量的安全都会有影响,易造成安全事故等各种安全隐患。因此,为了更好的保证桥梁施工质量,应当积极研究桥梁工程中裂缝的产生原因并制定相关措施从根本上减少桥梁裂缝的产生,保障桥梁施工的有序进行,提高工程质量及桥梁的安全性。
一、桥梁施工过程中裂缝的高危害性
桥梁施工裂缝通常是指混凝土裂缝。混凝土是桥梁工程中常用到的材料,也是施工过程中用到最多的材料之一,也是主要环节之一。桥梁施工过程中裂缝问题的危害主要体现在以下三个方面:
(一)雨水渗透
如果桥梁表面存在裂缝,遇到雨雪天气则会发生雨水渗漏的情况,如果遭遇强降水或表面水压过大,可能造成深层渗漏,雨水渗透进桥梁内部,进一步水解混凝土,甚至造成桥体贯穿裂缝,极大降低桥体的可用性,对后期维护带来不可预估的成本。
(二)内部腐蚀
腐蚀是指雨水等杂质通过表面裂缝进入桥体内部,对内部材料如金属构件等造成一定程度的腐蚀、氧化生锈等,对桥梁整体的安全性能带来非常大的影响。
(三)混凝土碳化
混凝土碳化在桥梁混凝土施工中有着非常严重的危害性,碳化作用会造成混凝土开裂收缩等现象,长期的碳化作用会对桥体混凝土结构造成一定的破坏。裂缝会促使混凝土碳化作用更为明显,因为裂缝的存在会使得二氧化碳气体以及水等进入桥体内部,形成碳酸钙,破坏钢筋结构以及混泥土的酸碱度,最终使得桥梁的钢筋保护结构受损,桥梁安全性能降低,给桥梁道路带来极大安全危害。
二、桥梁施工过程中裂缝的产生原因
在研究如何防治桥梁裂缝之前,我们需要尽可能准确地分析裂缝产生的原因,在此基础上才能针对性地研究出有效的防治措施。
(一)施工环境中的温度差异
桥梁施工中的重要材料混凝土对环境温度的敏感度较高,温度的变化本身就会造成一定程度的热胀冷缩,这会造成混凝土结构内部受力不均衡的问题。另外如果混凝土内外的温度差过高,还会产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度数值后,极易产生裂缝。此外,混凝土浇筑后还会出现水热化现象,这也是产生混凝土桥体内外温差最终导致裂缝的主要原因之一。
(二)施工过程中荷载过高
桥梁的施工过程中会经受各种类型的荷载,比如重型运输车、材料设备堆放等,如果实际荷载重量超过了混凝土结构自身所能承受荷载,那么就有一定概率会出现严重的裂缝问题。而对于长期的荷载限定范围内的高荷载,桥体也可能会出现扭曲、轻微裂缝等,从而对桥梁整体的质量安全产生威胁。
(三)施工工艺及材料不符合标准
桥梁工程的施工材料及施工工艺同样也是导致桥梁施工裂缝的主要原因之一。不合格的施工材料以及非正规工序的施工操作,比如混凝土未按标准工艺技术进行合理的材料配比、充分的混合搅拌等,会导致水泥与沙石的分离脱节,混凝土应力能力降低,从而导致裂缝的产生。
(四)混凝土收缩因素
混凝土收缩是指混凝土在浇筑过程中形成的体积形变,主要有塑性收缩和缩水收缩两种类型。其中塑性收缩主要出现在混凝土的浇筑过程中,由于混凝土中的水泥水化反应激烈,水分蒸发及沁水现象加重,因此混泥土水分损失严重,但因为此时混凝土还是未凝固的状态,因此这种收缩现象称为塑性收缩。缩水收缩是指混凝土在凝固后,浇筑面表层水分蒸发湿度降低,混凝土的体积形变缩小,从而产生收缩裂缝缩水收缩又称为干缩,在干缩过程中,如果钢筋结构对混凝土的约束力较大,则会出现龟裂裂缝。
三、桥梁施工过程中裂缝的防治措施
(一)控制施工材料及工艺技术
沙石、水泥等混凝土原材料是桥梁工程建设中的主要原材料,其质量的好坏决定着混凝土浇筑质量,因此,首先需要保证原材料的质量能够符合工程施工要求;其次,混凝土最终呈现的强度硬度等取决于混凝土的搅拌技术,所以必须严格材料配比、搅拌技术及运输时效,保障混凝土黏性及应力性能;在施工过程中,对材料的运输、浇筑、养护也需要制定一系列的施工标准,确保每道工序都能达到施工工艺要求,避免由于施工材料或施工工艺不合格而出现各种表层、深层的裂缝。
(二)合理控制、利用环境温度
温度变化带来的热胀冷缩是导致桥梁裂缝的主要原因:未凝结状态下的混凝土由于吸水饱和,在温度低于0℃时,混凝土内部空隙充水出现冰冻,体积膨胀约9%,从而出现裂缝。因此在实际的施工过程中,首先要严格监控现场的环境温度,特别是在冬季及早晚温差较大的季节;其次,当温度出现过高或过低的情况,应当要借助流动水比如定时洒水来调节混凝土浇筑体的温度;最后在混凝土浇筑成型、拆模的过程中,也要对环境温度进行控制,防止由于混凝土内外部温差过大造成不必要的裂缝问题,除此之外还要注意拆模的时间,过早拆模混凝土的应力性能则会大打折扣,可能会出现裂缝。
(三)荷载控制措施
在对荷载裂缝的防治措施上,主要需要注意的是施工材料设备的堆放,避免集中堆放,避免重型机车、设备荷载等。在施工阶段,需要严格控制钢筋、模板的安装质量,确保钢筋架构的稳固性,在此基础上配合严格工艺要求的混凝土搅拌、浇筑工艺,保证混凝土的强度和硬度,减少裂缝的产生。
(四)混凝土形变控制措施
1、塑性收缩的防治措施:在混凝土浇筑时开始即进行混凝土养护工作,通过洒水、浇筑面覆盖海绵等吸水湿润物质等方式对混凝土浇筑面进行水分补充,防止水分蒸发过多导致混凝土沉降产生收缩形变。
2、龟裂、干缩裂缝的防治措施:首先桥梁设计时应当考虑布置足量的分布筋,用来控制裂缝生成,其次混凝土设计配比时应控制水泥用量,增大骨料配比,振捣时注意振捣密实但不能过振;浇筑阶段混凝土浇筑面出现沁水时需要及时清除掉,混凝土凝结期要及时适度地进行养护,保持浇筑面湿润,避免龟裂、干缩裂缝出现。
结束语
在道路桥梁工程的施工过程中,导致桥梁裂缝出现的因素多种多样,不同的施工条件下还会出现特定的影响因素,因此需要施工单位综合考量设计、材料、施工环境、施工技术等多个方面,分析各个因素及施工环节可能出现的裂缝问题,制定相应的措施来减少、避免在施工过程中产生裂缝。如今桥梁工程的施工技术紧随时代发展,有了巨大的进步和提升,但工程质量问题仍然是需要第一考虑的的问题,这也要求施工单位在提升技术的同时,也要提高施工人员的质量安全意识,保证桥梁工程的安全施工。
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