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摘要:随着城市化建设的不断加快,人们对良好出行条件的需求也水涨船高,交通工程施工量也日益增加,这对桥梁施工工程来说既是机遇也是挑战。而由于道路桥梁结构工程是交通工程的一个重要环节,对主体钢筋混凝土工程进行裂缝的缺陷原因分析和技术预防措施分析是至关重要的。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。
关键词:桥梁施工;裂缝成因;预防对策
1导言
预防和控制裂缝,是桥梁施工中不可忽视的重要环节。作为施工单位和施工管理人员,应该提高意识,制定并落实相关制度,有效约束和规范施工人员各项活动。桥梁施工中,还应该重视原材料质量和混凝土温度控制,遵循工艺流程,确保每个施工环节质量合格,从而使工程质量能有效满足工程建设需要。此外还要重视桥梁工程养护维修,重视裂缝排查,对出现的裂缝及时采取修复措施。在桥梁工程施工及养护过程中,应从多方面入手,做好具体的裂缝的预防和控制工作,从而确保工程质量和外形美观,延长桥梁使用寿命,也为车辆安全顺利通行提供保障。
2桥梁施工中的裂缝成因
桥梁裂缝的形成原因是多方面的,每一种裂缝的出现,通常是多种因素共同作用的结果,下面将对此进行介绍和分析。
2.1温度原因
桥梁施工离不开混凝土,而混凝土具有热胀冷缩特性,外部温度一旦变化,混凝土内部特征会随之发生相应变化。当混凝土内部与外部温度不一致,温差过大时,就会在表面出现较大的应力。当这种应力超过混凝土承载力时,裂缝现象会随之发生。
2.2收缩原因
桥梁工程混凝土施工后,一般会出现收缩现象,使混凝土体积发生相应变化,进而引发裂缝。常见收缩裂缝类型为塑性收缩裂缝和干缩裂缝。桥梁施工混凝土浇筑后,水泥会出现较强烈的水化反应,使混凝土水分缺失,导致收缩现象发生。当这种收缩不能得到有效抑制后,在桥梁混凝土表面会出现较大拉应力,一旦混凝土不能承受这种拉应力时,桥梁混凝土表面容易出现收缩裂缝。
2.3沉降原因
桥梁基础处理不到位,存在不稳固现象,再加上车辆荷载的影响,容易出现竖向不均匀沉降或水平位移。一旦桥梁结构出现这种情况,如果得不到及时修复和处理,结构附近会产生附加应力。当附加应力大于结构抗拉强度时会出现裂缝。
2.4冻胀原因
冻胀也是导致裂缝出现的重要原因。桥梁混凝土是非匀质密实构件,内部存在空隙,当周围温度低于0℃时构件会冻结,体积增加,甚至出现膨胀现象。这时会在桥梁结构出现较大拉应力,一旦超出结构承载力时,裂缝就会发生。
3道路桥梁施工中裂缝的预防对策
3.1严格控制混凝土施工
在桥梁施工过程中,最重要的部分就是混凝土的施工。桥梁混凝土施工主要包括原材料选择、配合比控制、搅拌、运输、浇筑、振捣和养护。
混凝土原材料包括水泥、水、骨料、矿物掺合料和外加剂,要严格把关材料采购,拒绝以次充好,只有验收合格的混凝土原材料才能够投入使用。混凝土的配合比是根据实际工程要求的混凝土的强度等级、和易性和耐久性要求设计的,主要按照《普通混凝土配合比设计规程》通过试配确定,还要根据实际材料和实际施工情况的变化,适当地调整配合比。混凝土搅拌要严格按照规定配合比进行,骨料含水率要及时监测,混凝土搅拌应充分,坍落度试验结果应满足要求。
混凝土的运输应保证现场的浇筑工作不间断,并且混凝土保持其和易性。混凝土浇筑的重要技术之一就是泵送混凝土技术。利用泵送混凝土技术可以使主体桥梁结构的施工质量得到大幅度提升。混凝土浇筑时,应分层浇筑,上层混凝土必须在下层混凝土初凝前进行浇筑,要注意连续浇筑,一次成型,混凝土不得集中一处下料,避免密实度不满足要求。混凝土振捣施工应快插慢拔,振动时间影视混凝土表面呈现浮浆和不再下落为准。振捣上一层混凝土时,振捣棒应插入下层混凝土中不少于100mm,以消除两层之间的接缝,而且振捣上层混凝土应在下层混凝土初凝之前进行。振动棒移动间距不宜过大,防止漏振。当采用斜面分层推进时,振动棒应在坡脚与坡顶处插入振捣。混凝土浇筑完成后,要及时进行覆盖养护,要及时保湿、保温,尽最大可能控制混凝土的内外温差,防止混凝土出现裂缝。
总之,要严格按照混凝土施工规范进行桥梁混凝土结构的施工,加强施工管理,防止因施工不当而导致裂缝的产生。
3.2减少温变裂缝
混凝土在硬化初期升温阶段内部温度较高,且混凝土表面散热较快,以致形成较大的内外温差,很容易使结构产生温变裂缝,所以我们要采取一定的降温措施来缓解温变裂缝的产生。采取的降温措施主要包括改善混凝土的品质、浇筑过程温度控制、混凝土内埋置测温管和冷却管、浇筑后加强养生等。
改善混凝土的品质是防止产生裂缝最有效的技术措施。具体的方法有:采用低水化热水泥,如优先选择矿渣硅酸盐水泥;掺粉煤灰外掺料,取代部分水泥,减少水泥用量,降低水化热;掺缓凝型减水剂,以节约水泥,延长缓凝时间,延迟水泥水化热峰值;掺入膨胀剂,在养护过程中,使混凝土体积微膨胀,补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝;控制集料含泥量,砂、石含泥量过大,不仅增加混凝土的收缩,而且会降低混凝土的抗拉强度,容易导致裂缝的产生。
混凝土浇筑时采用分层浇筑,每层厚度不宜大于300mm,以加快热量散发,并使温度分布较均匀。混凝土浇筑时要控制好模板温度、拌合物温度及混凝土泵送及其他施工设备的温度,同时应避开高温时段进行混凝土施工。
在混凝土中埋设测温管,用来测定结构内部温度,随时管材混凝土内外温差变化情况并及时采取有效措施进行温度控制。通过埋置冷却管实现冷却水循环,利用热交换降低混凝土结构中不同界面、不同深度的温度,以达到减小内外温差的目的。同时结合温控监测结果,确定冷却水管通水流量、流速及时段。
混凝土浇筑后,应注意覆盖保温,加强养生。当混凝土结构内外温差较大,而混凝土表面温度与环境温差较小时,应加盖保温层,以防止结构裂缝;当混凝土内外温差较小,而混凝土表面温度与周围温差较大时,应减少保温层,以防止表面裂缝。在混凝土养护过程中,当混凝土内外温差趋于稳定并逐步减小时,应逐层取走混凝土表面覆盖物,有意识加快混凝土降温速率,使其逐渐趋于常温,顺利完成混凝土的养护工作。遇气温骤变的天气,更要加强保温措施,以防止混凝土结构内外温差过大而导致混凝土出现裂纹。
3.3采取预变形控制技术预防裂缝
桥梁随着高度的增加对桥墩底层的承重压力也会逐步加大,当承重能力达到极限时就会出现变形、沉降、裂缝等情况,从而影响桥梁的整体性能,所以必须采取预变形控制技术以用于控制、拯救沉降、压缩及变形等不良情况。在施工之前,施工单位通过预变形控制技术对道路桥梁施工全过程进行一次模拟仿真实验,以获得各结构节点在施工或者吊装中连续变化和累积的变形值,从而为施工方案与技术选择提供理论依据。以保证桥梁施工质量的稳定性和使用性能,从而避免施工中裂缝产生。
结语
在道路桥梁施工过程中,施工单位和施工人员应加强对裂缝的分析,在此基础上采取更有针对性的预防措施,同时加强养护维修工作,促进道路桥梁整体施工水平的合理提升。
参考文献
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