摘要:道路桥梁是当今交通基础设施中不可缺少的重要组成部分。道路桥梁的建设不仅能满足公众的出行要求,而且能促进社会经济的长远发展。路桥工程项目非常全面,在施工过程中必须加强质量控制。道路桥梁在施工过程中主要是控制建设的质量,这就需要深入分析导致裂缝出现的原因,降低裂缝发生的几率,从而增强道路桥梁工程建设的总体质量。
关键词:道路桥梁施工;裂缝;成因;预防对策;分析
导言:近年来,路桥建设作为交通基础设施的重要组成部分,不仅满足了人们的出行需求,而且为经济社会发展创造了基本条件。路桥工程项目综合性强,施工中应加强质量控制。施工裂缝的控制是路桥质量控制的关键。要从可能产生裂缝的原因入手,减少裂缝的发生,提高路桥工程的整体质量。
1 道路桥梁施工中裂缝的危害
我国的路桥工程大多采用技术成熟的钢筋混凝土结构,既保证了路桥结构的稳定性,又实现了路桥工程进度和成本的控制。然而,钢筋混凝土结构在路桥工程中的应用也产生了质量问题,特别是裂缝的出现,对路桥工程的交通安全构成了威胁。具体来说,裂缝最直接的影响就是降低路桥的强度和刚度,影响工程的正常使用。其危害主要体现在以下几个方面:(1)裂缝的出现会引发道路桥梁的结构问题,降低道路桥梁工程结构的稳定性,有些裂缝虽然是结构表面的裂缝,但是随着裂缝的扩大与雨水等的渗透,会逐步引发结构性问题。(2)裂缝可能引发钢筋外漏等现象,钢筋的外漏还会造成锈蚀等现象,从而降低道路桥梁工程结构的稳定性与安全性,影响其正常的使用。(3)裂缝问题的扩大会引发路面塌陷等问题,影响正常的通行。
2 道路桥梁施工中的裂缝成因
2.1 建筑材料质量引起裂缝
公路桥梁建设需要大量的建筑材料,对建筑材料有很高的要求,如水泥、石灰石、钢材等材料。其中,水泥是混凝土结构的关键原材料,因此,水泥的质量尤为关键。如果水泥强度低,砂过大或过小,孔隙率大,砂的含泥量过高,就容易影响混凝土结构的强度。在制作混凝土的过程中,不仅要注意原材料的质量,还要控制各种原材料、外加剂和水的配合比,并使之均匀混合。如果不加以重视,可能会导致路桥开裂问题。
2.2外界环境引起裂缝
外部环境对路桥裂缝有一定的间接影响。由于路桥施工场地位于室外,易受外界环境的影响,不仅影响施工进度,而且影响建筑结构的质量。天气的变化对建筑材料有很大的影响。混凝土中的粗骨料和细骨料需要避免高温和严寒天气。混凝土结构浇筑需避开低温天气等。
2.3 收缩裂缝
路桥施工中混凝土的收缩也会导致收缩裂缝。收缩裂缝有两种:收缩裂缝和塑性收缩裂缝。在收缩裂缝方面,随着混凝土施工的进展,混凝土凝结后,混凝土表面的水分逐渐蒸发和流失,表面温度急剧下降。此时,混凝土体积减小。同时,如果混凝土内部失水量较小,会增加混凝土表面的收缩力,降低混凝土的收缩力,使混凝土呈现应力分布不均的状态。在这种状态下,很容易出现裂缝。塑性收缩主要发生在混凝土浇筑结束以后的一段时间内,该时间段一般为浇筑以后的5h范围内,在此过程中,混凝土的水化现象极为严重,进而引发泌水现象,出现塑性收缩。重力作用下混凝土中的骨料逐步下沉,塑性收缩现象加剧,引发严重的裂缝问题。
2.4 荷载引起裂缝
路桥混凝土结构在不同荷载作用下会受到不同的拉应力,而外荷载是导致裂缝产生的主要原因之一。最典型的是在公路桥梁的实际使用中,车辆通过路面时,超过荷载规划会给混凝土结构带来较大的拉应力,导致裂缝的产生。发现这些裂纹主要出现在压缩区、拉伸区和振动区。压缩区的裂缝大多与应力方向平行,长度短,分布密集。超载车辆反复或连续运行,会造成桥梁箱梁与桥面分离。拉伸区出现的裂缝大多垂直于应力方向,裂缝宽度大致相等,并贯穿整个结构的横截面。
除此之外在施工过程中桥梁支座的钢筋会受到外力作用而弯曲变形,这也会引起混凝土的裂缝问题。
2.5 工程设计问题引起裂缝
工程设计问题是引起路桥裂缝问题的直接因素之一。有些设计技术不完善,设计技术不能满足要求等,会使裂缝问题的发生概率逐渐增大。如在设计中未充分考虑路桥荷载,会增加桥梁主体的承载力,甚至出现不可逆变形;施工过程中若不严格监理,遗漏细节等看似微小的错误,可能导致裂缝;如果设计图纸上的尺寸数据不准确,会出现施工误差,容易产生裂缝。3裂缝预防措施
3.1优化设计方案
设计方案是工程建设的基础。方案中需明确说明工程的工期、施工材料、工程图纸、所需设备和人员等。按方案要求施工。因此,方案的合理性直接影响到施工的可行性、施工质量和施工安全。设计方案的制定首先要调查施工现场的环境,然后根据实际情况进行设计。另外,要严格审查方案,确认无问题后方可施工。设计方案的合理性能够保障工程的顺利进行,同时为施工提供合理性建议,有效避免了裂缝等问题的出现。
3.2合理选择施工材料
通过对施工材料质量的有效控制,路桥施工的整体质量能够满足相关要求的保证条件,同时能够防止裂缝的产生。在钢筋混凝土结构中,混凝土的极限拉应变通常低于受拉钢筋的极限拉应变,这将导致路桥结构产生裂缝。对于长期暴露在大气中的桥梁,虽然裂缝大于允许值,但如果能有效控制裂缝差异,对梁体强度不会产生严重影响,也不需要限制行车。因此,只要加强原材料管理,就可以控制建筑材料的质量,这也是防止裂缝的基本条件。因此,建设单位需要建立完善的原材料控制和管理机制,根据施工工艺和质量控制的要求,选用优质原材料,实现混凝土的最大分配,进行原材料检测,防止因质量问题而产生裂缝。道路桥梁在施工过程中还需要严格的控制骨料含量,以便于使混凝土孔隙率与砂率大大下降,倘若运用沥青,还需要全面检查针入度、软化点等与技术要求是否一致,同时还需要根据施工技术标准使用水泥和石料。
3.3控制温度因素影响
温度对混凝土结构的影响很大,可以有效地控制温度,减少裂缝。在施工过程中,控制温度的措施包括:①由于混凝土与水混合后释放出大量热量,通过在骨料中加水,将温度控制在一定范围内,避免温度过高。尤其是在炎热的夏天,气温过高,我们更应该注意降温。② 为了保证混凝土的高强度,尽量选择干缩程度较低的混凝土,以减少混凝土水分的蒸发。③在实际施工过程 中,充分考虑天气变化、空气湿度等因素。在天气干燥情况下进行洒水,下雨时 做好防渗水措施,让混凝土含水量维持在一定范围内,从而提升混凝土结构质量。 ④混凝土浇筑过程中,严格控制浇筑速度、时间等因素,提升浇筑工艺,预防裂 缝问题出现。
3.4 规范施工,加强管控
科学的施工过程管理和控制,不仅可以预防工程问题的发生,而且可以为工期提供保证。管理人员按设计要求规范各项管理制度,监督施工人员严格执行施工要求。首先,在施工管理中,要加强裂缝的预防,完善和细化相关制度,把预防裂缝的措施落实到个人身上,增强施工人员的责任感。二是严格控制施工原材料,确保每种材料的数量和质量符合要求,并进行详细的进出登记,确保施工质量,减少裂缝的发生。
结束语
综上所述,在路桥施工过程中,会产生裂缝的因素很多,因此有必要根据裂缝产生的原因采取相应的预防措施。在路桥施工过程中,施工企业需要严格控制工程原材料质量,提高施工工艺,提高施工人员素质,尽量减少路桥施工过程中裂缝的发生。
参考文献
[1]付洄运,张瑾.道路桥梁设计与施工中裂缝成因及对策[J].交通世界,2019(31):114~115.
[2] 孟先礼.关于道路桥梁施工中裂缝成因及预防方法的探讨[J].居舍,2019(20):12+45.