市政桥梁施工裂缝成因分析及防控策略探讨.doc
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市政桥梁施工裂缝成因分析及防控策略探讨
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【摘要】桥梁建设是一个复杂、多功能性的工程,机械设备、施工环境、工程设计等都影响该工程的质量。而市政桥梁施工环境更为复杂,一般是:施工场地狭小、工期短或有行政指令,这些特点决定了施工质量、安全控制难度增大。裂缝作为市政桥梁施工中常见的质量弊端,为了更好的控制裂缝,提高市政路桥施工质量,就必须对裂缝产生原因进行分析,并采取有效的应对策略。
【关键词】市政桥梁施工;裂缝;防控
1.前言
桥梁施工过程中,很容易出现裂缝,裂缝的出现不仅影响桥梁外观,还会降低工程质量,甚至会导致桥梁垮塌威胁到人们出行安全。混凝土开裂经常困扰着我们的工程技术人员。其实,如果采取有效的施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的,为了尽量避免工程施工过程中出行危害较大的裂缝,少出裂缝,本文对混凝土桥梁施工过程中裂缝产生的主要原因进行分析,以便施工过程中做出行之有效控制办法,保证桥梁工程质量。
2.市政桥梁施工裂缝成因分析
2.1荷载原因引起的裂缝
荷载引的裂缝主要有直接裂缝和间接裂缝两种,直接裂缝产生的主要原因有:一是结构设计不合理、安全系数、断面、刚度等达不到要求;二是在施工过程中常常出现材料、工具乱堆放的现象,造成还没有竣工的桥梁受到外界压力作用产生裂缝;三是施工人员对市政桥梁预制构件受力特点不熟悉,进行吊装工作时随意吊装受力部位,导致道路桥梁预支构件受力不平衡产生裂缝。间接裂缝就是局部的应力集中引起的裂缝,比如结构开口,设置牛腿、支座等造成应力突变或应力重分布导致混凝土开裂。
2.1工程材料质量和施工工艺原因引起裂缝
市政桥梁施工中采用到大量的混凝土,混凝土结构是由骨料、水泥以及添加剂组成,每一项结构成分的质量都必须严格进行质量控制,否则都可能造成桥梁施工出现裂缝。例如,混凝土结构当中,若是水泥种类选择不当,会造成水泥在水化过程中产生大量的热量,因而使混凝土内部的温度升高,当混凝土内部与表面温差过大时,就会产生温度应力和温度裂缝。再如骨料的硬度达不到相关要求,会造成混凝土的收缩量超出设计的标准,从而造成路桥施工出现裂缝[1]。
施工工艺是否合理,直接导致混凝土浇筑过程中各种裂缝的出现。究其原因主要有:一是搅拌和运输混凝土的时间过长,混凝土水分过多蒸发,混凝土和易性下降,导致不规则收缩裂缝出现。二是浇筑方案不合理导致混凝土浇筑不连续、分层或分段部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。三是混凝土浇筑过程中振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、空洞,导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝产生[2]。四是初期养护不及时或养护时间不足,造成混凝土与大气接触的表面出现不规则的收缩裂缝。五是支架、支撑变形下沉会引起结构裂缝,过早拆除模板支架易使未达到强度的混凝土结构发生裂缝和破损。
2.3温差和收缩原因引起的裂缝
混凝土在硬化过程,常受外界气温的影响,当混凝土内部温度和外界温度相差过大时,由于混凝土内部和表面的散热条件不同,会大大增加外层混凝土与混凝土内部的温度梯度,产生温差和温度应力,使混凝土产生裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活荷载应力,温差造成的裂缝不容小视。 从收缩裂缝来看,主要是混凝土体积变形导致,混凝土中80%的水分要蒸发,只有20%的水分是混凝土硬化所必需的。随着混凝土陆续干燥而使20%的吸附水逸出,就会出现干燥收缩,而表面干燥收缩快,中心干燥收缩慢[3]。由于表面的干缩受到中心部位混凝土的约束,因而会在表面产生拉应力并导致裂缝。
另外,冻胀也能产生裂缝,但相对于北方而言,云南省的冬期温度要温和很多,冻胀的影响不是那么明显。
3.市政桥梁施工裂缝防控策略
3.1加强原材料与配合比质量控制
严把市政路桥施工原材料质量进场关。即在施工之前,严格把关路桥施工原材料的质量,尤其是应选用水泥水化热较低的水泥,并严格控制砂石集料的粒径,选用适当的外加剂,并结合市政路桥施工实际针对性的确定原材料的质量标准,并对进场的原材料质量进行严格检查,并做好原材料的保护工作,从根本上确保工程质量。 科学配制混凝土。为了更好的防止混凝土裂缝的出现,在严格原材料质量关的基础上,还应科学配制混凝土,并在混凝土配制过程中掺入适量的合成纤维,以达到优化混凝土性能的目的,从而提高其防裂性能。
3.2规范操作行为科学施工
在混凝土浇筑过程中,应一次成型不留施工缝,若在施工过程中需要临时中断,应尽可能地将中断时间控制在混凝土初凝的时间以内,否则就应在混凝土表面进行凿毛处理,冲洗干净之后铺一层水泥砂浆之后,方能浇筑混凝土,从而最大化的控制混凝土裂缝的出现,也提高了混凝土终凝效果[4]。
合理掌控混凝
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