《道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施》

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:李富刚
[导读] 道路桥梁施工中最常见的问题就是裂缝病害,
        摘要:道路桥梁施工中最常见的问题就是裂缝病害,不仅会对道路桥梁的整体稳定性和使用寿命造成影响,还会对人们的人身安全带来威胁。为此,需要加强对道路桥梁中出现裂缝问题的重视,找到出现裂缝的具体原因,并制定有效的预防对策,从而实现对道路桥梁整体稳定性和安全性的提升,确保整体施工质量。
        关键词:道路桥梁;裂缝成因;预防措施
        引言
        桥梁工程作为民生大计工程的一项重要内容,对安全性和稳定性的要求是非常高的,一旦出现裂缝等质量问题,就可能出现渗水甚至坍塌危险。因此,就桥梁结构主体施工中存在的问题予以探讨,提出相应的技术预防措施,具有十分重要的意义。
        一、施工阶段的裂缝问题对整体桥梁工程产生的影响
        道路桥梁施工阶段中经常会存在裂缝问题,这也是施工单位和施工人员都需要给予重视的问题。裂缝对于桥梁产生的危害性主要表现为桥梁内部结构的质量、内部钢材、桥梁使用期限等多方面。结构包含了桥梁的主体结构,内部结构等,一旦主体结构出现问题桥梁很可能不能继续使用或造成事故发生。所以结构是否稳定,是否达到使用标准是十分关键的内容; 内部钢材问题主要针对雨水天气较多的情况下,如果雨水渗入到内部钢材位置,会使裂缝问题更加严重,得不到及时解决会使钢材逐渐暴露在外面,影响桥梁美观和各项性能; 使用期限就是桥梁的寿命,如果出现以上问题会缩减桥梁使用年限,增加成本,甚至造成安全事故。
        二、道路桥梁施工中裂缝产生的原因
        2.1由施工单位产生的原因
        施工单位的施工过程与高速公路桥梁裂缝的产生存在着密不可分的关系。众多因素将会导致裂缝的产生,具体来说主要表现在以下几个方面。
        (1)施工材料的质量。高速公路桥梁产生裂缝的主要原因是施工材料的质量问题。无论是主要材料钢筋混凝土,还是沥青材料,只要进场材料存在一定问题,都将引发桥梁产生裂缝。
        (2)技术人员水平的缺陷。如果施工单位的相关技术人员无论从施工水平或是操作能力存在一定的缺陷,都将成为引起桥梁产生裂缝,必然会对整个高速公路的安全性、实用性造成一定影响。
        (3)技术手段的选择出现失误。施工过程中相应的技术手段和操作技术标准的选择出现失误或者误差,都将会直接引起高速公路桥梁裂缝的产生。
        2.2由施工环境影响产生的原因
        外界的环境因素对于高速公路桥梁裂缝的产生也存在着重要的影响,主要表现在以下两个方面。
        (1)外界温度的变化。裂缝产生的主要原因就是外界温度的变化,这一因素对钢筋混凝土材料来说影响尤为明显。
        (2)外界天气的变化。引起裂缝产生的另一因素是外界天气的变化,例如风霜雨雪,通过影响施工过程,会导致裂缝的产生。
        (3)年温差。一年中四季温度变化不断,但变化相对缓慢,对桥梁的影响主要是导致桥梁的纵向位移。只有结构的位移受到限制时,才会引起温度的裂缝。
        (4)水热化。当桥梁混凝土结构浇筑厚度大于2.0m时,材料中的水泥会发生水化放热,而外部温度低于内部,产生了内外温差,从而导致裂缝的产生。
        (5)蒸汽养护。冬季施工时一般会采取蒸汽养护措施。在蒸汽养护时,如果停止一段时间,会使原来较高的温度由于冬天的寒冷空气进入而导致混凝土温度骤降,极其容易产生裂缝。
        2.3由施工荷载变化而产生的原因
        施工荷载变化主要造成结构性裂缝。其机理主要是由于施工工人没有根据桥梁施工的实际情况,随意堆放施工材料、重型施工机具,使未达到设计标准的桥梁承受了外界的压力;或者不了解桥梁的受力特点,随意起吊、安装、扰动桥梁的某一部位。由于不按照设计图纸要求的施工方法施工,从而导致桥梁的施工顺序发生一定改变,进而使桥梁的受力结构模式发生改变。荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同的特点。
        这类裂缝一般出现在受拉区、受剪区或震动严重的部位。但必须指出,如果出现受压区起皮或者受压方向的裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。

根据结构不同的受力方式,产生裂缝特征主要有以下几点:中心受拉、受压;受弯;大、小偏心受压;受剪、受扭、受冲切等。
        2.4地基础变形引起的裂缝
        由于基础竖向不均匀沉降或水平位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉应力,导致结构开裂。主要原因有以下几点。
        (1)地质勘探精度不够,试验资料不准确。地基沉降的主要原因就是在没有充分掌握地质情况下就设计、施工。
        (2)结构荷载差异太大。在地质情况比较一致的情况下,各部分基础荷载差异太大时,有可能引起不均匀沉降。
        (3)分期建造的基础。在原有桥梁基础附近建造新桥梁时,如分期修筑的高速公路左右半幅桥梁,新建桥梁荷载或基础处理时,引起地基土重新固结,均可对原有桥梁基础造成较大沉降。
        三、裂缝的预控措施
        3.1对施工过程加强管控
        加强对施工过程中一些关键点的管理和控制是十分必要的,主要应该把握以下几点。
        (1)加强施工材料的管控。对于施工中的核心材料,例如沥青材料、钢筋、混凝土应严格控制,确保材料质量,从原材料方面避免裂缝的产生。
        (2)加强施工人员的管控。针对施工人员的技术能力、施工水平进行严格的审查,确保施工队伍中任何工种的工人都能发挥其应有的价值,从人员方面避免裂缝的产生。
        (3)加强施工过程的管控。对技术关键点、关键环节严格把关,对整个施工过程进行严格的控制,确保施工操作的合理性、有效性,不做无用功,从操作方面避免裂缝的产生。
        3.2不同原因裂缝预防对策
        (1)由荷载突变产生的裂缝。为避免此类裂缝产生,往往需要着重考虑结构方面的控制,避免出现结构突变或断面突变。
        (2)由温度变化产生的裂缝。若受客观因素影响,不能避免地发生结构突变,那就需要从桥梁的细节设计部分着手,以渐变的形式代替原有的结构突变,同时加强构造配筋与斜向钢筋的强度,来提高混凝土材料的抗裂性,避免由于温度的变化而产生裂缝。
        (3)由施工工艺产生的裂缝。施工过程中多种施工工艺均能导致桥梁裂缝的出现,要想在最大程度上避免施工工艺对裂缝造成影响,只有严格按照设计规范施工与控制。
        3.3出现裂缝后修补的控制措施
        若施工中出现桥梁裂缝,应需要及时采取适当的措施进行补救,尽量将裂缝的损害降低,直至消除。
        (1)内部灌浆修补。修补桥梁裂缝的较普遍的方法是内部灌浆修补法。这种方法能对各种规模的裂缝进行修补,且修补效果明显。为达到更佳效果,在内部灌浆修补的同时,也可以结合嵌缝和修堵。若桥面出现裂缝,首先进行注浆,随后可在裂缝修补后将裂缝口进行封闭,可以采用涂抹的方式,加强修补效果。
        (2)表面处置,混凝土表面贴补。当桥梁中的裂缝极其细小,灌浆法难以进行填补,可对桥梁裂缝进行一定处理,然后再用混凝土对表面进行贴补,以此来达到堵漏防水的目的。
        (3)加固桥梁结构强度。桥梁裂缝的产生将直接影响结构的整体强度。发生此类情况时,需要对桥梁结构进行加固,方法主要有锚固补充法和预应力法。处理后,为检查处理效果,可以采取压水或压气的方法,对加固效果进行检验,检验达标后方可进行下一步工序,这样才能保证高速公路桥梁修补后的效果。
        四、结束语
        总而言之,在桥梁施工中裂缝是比较常见的问题,其直接影响到桥梁的正常使用,因此一定要解决裂缝病害问题。在桥梁施工中要树立裂缝问题的危害意识,积极解决裂缝问题,提前做好预防措施,有效控制桥梁结构中的裂缝问题,保证桥梁工程的施工质量,提供安全稳定的通行。
        参考文献:
[1]张子良.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].住宅与房地产,2019(12):206.
[2]宗敬全.桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].黑龙江交通科技,2019,42(04):136-137.
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