姜紹洪
摘 要:橋梁是交通事業(yè)發(fā)展的重要組成部分,但從近年來橋梁施工情況來看,施工問題層出不窮,尤其是橋梁施工裂縫問題十分嚴(yán)重。文章就來分析當(dāng)前橋梁施工裂縫的種類及產(chǎn)生的原因,并提出有效的解決建議。
關(guān)鍵詞:橋梁施工;工程裂縫;施工質(zhì)量
引言
橋梁施工過程中裂縫在所難免,但其不僅會(huì)影響到工程的質(zhì)量,嚴(yán)重的情況下甚至?xí)?dǎo)致橋梁坍塌,這一問題是影響工程技術(shù)人員的主要問題,如果管理得當(dāng),措施合理,很多裂縫是可以避免的,為了減少橋梁工程的裂縫,文章就提出有效的控制措施,改善橋梁工程的施工質(zhì)量。
1 橋梁施工裂縫產(chǎn)生的主要原因
從當(dāng)前的情況來看,產(chǎn)生橋梁裂縫的原因是多種多樣的,具體來說,可以將其分為以下幾類:
1.1 由于荷載產(chǎn)生的裂縫
這一類型的裂縫主要出現(xiàn)在施工過程中,最主要的原因在于工作人員的態(tài)度,隨意堆放工具,材料,對預(yù)制結(jié)構(gòu)的受力特征不夠了解,運(yùn)輸、安裝等工作過于隨意,沒有嚴(yán)格按照圖紙施工,隨意的更改施工順序,使結(jié)構(gòu)受力模式發(fā)生改變;而且在工作中沒有對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動(dòng)下的疲勞強(qiáng)度計(jì)算,影響工程質(zhì)量。
1.2 溫度裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土最典型的性質(zhì)是熱脹冷縮,不論是混凝土的內(nèi)部溫度出現(xiàn)變化,還是堆放環(huán)境的溫度變化都會(huì)對混凝土的性質(zhì)產(chǎn)生一定的影響,會(huì)出現(xiàn)變形,如果變形受到一定的限制,在結(jié)構(gòu)內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力,應(yīng)力與抗拉強(qiáng)度相對抗,如果應(yīng)力過大,就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。在大跨徑橋梁施工中,溫度應(yīng)力常會(huì)超出活載應(yīng)力。與其他裂縫相比,溫度裂縫受到溫度影響十分明顯,溫度變化,裂縫會(huì)擴(kuò)張或合同。從影響環(huán)境溫度變化最主要的因素來看可以分為以下幾點(diǎn):
1.2.1 水化熱
大體積混凝土在施工過程中需要經(jīng)過澆筑,在澆筑后水泥發(fā)生水化發(fā)生,會(huì)放熱,稱為水化熱,這一反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)部的溫度迅速攀升,內(nèi)外溫差加大,就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。這就要求在具體的施工過程中盡量選擇水化熱較低的品種,減少單位內(nèi)的水泥用量,進(jìn)而使內(nèi)外溫差降低,條件允許的話可以使用循環(huán)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行散熱,或者是使用薄層連續(xù)澆筑的方式來加快散熱的速度。
1.2.2 在施工過程中對混凝土的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或者是混凝土受到溫度變化的影響而導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。
1.2.3 預(yù)制T梁時(shí)橫隔板安裝,支座預(yù)埋鋼板與調(diào)平鋼板焊接時(shí),如果采取的措施不合理,就會(huì)燒傷鐵件附近的混凝土,針對這一問題可以采用電熱法張拉預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,預(yù)應(yīng)力鋼材溫度可升高至350℃,這一環(huán)境非常容易導(dǎo)致混凝土裂縫。
1.3 收縮導(dǎo)致的混凝土裂縫
收縮裂縫在工程實(shí)施過程中頗為常見,可以將其分為塑性收縮與干縮兩種。
1.3.1 塑性干縮
所謂塑性干縮就是指在完成混凝土澆筑后的4-5個(gè)小時(shí)后,此時(shí)水泥的水化熱反應(yīng)十分地激烈,形成分子鏈,就會(huì)出現(xiàn)沁水或水分蒸發(fā)的問題,由于失水混凝土?xí)霈F(xiàn)收縮,骨料會(huì)下沉,此時(shí)的混凝土并不會(huì)硬化,塑性收縮就會(huì)出現(xiàn)。在這一過程所出現(xiàn)的收縮裂縫量級較大,約為1%左右。如果骨料下沉過程中受到鋼筋的阻礙,此時(shí)的裂縫就會(huì)呈現(xiàn)縱向分裂。在構(gòu)件豎向變截面處,由于硬化前的沉實(shí)不夠均勻就會(huì)在表面的順腹板方向出現(xiàn)裂縫。為了降低塑性收縮,除了要控制好工程施工的水灰比外,還要控制好混凝土的攪拌時(shí)間,控制好下料的速度,強(qiáng)化振搗,豎向變截面處宜分層澆筑。
1.3.2 干縮
在混凝土硬化后,表層的水分會(huì)逐漸的蒸發(fā),溫度也在下降,混凝土的體積縮小,此時(shí)就是干縮。由于表層水分迅速蒸發(fā),內(nèi)部損失過慢,產(chǎn)生內(nèi)外應(yīng)力。例如:配筋率較大的構(gòu)件(超過3%),鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生龜裂。混凝土收縮裂縫最典型的特征就是會(huì)出現(xiàn)大量的表面裂縫,寬度細(xì),互相交錯(cuò),沒有規(guī)律。
1.3.3 其他裂縫
除了文章中提到的裂縫外,還有鋼筋腐蝕導(dǎo)致的裂縫,或者是凍脹導(dǎo)致的裂縫及施工工藝質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的裂縫,這都會(huì)影響到橋梁工程的整體質(zhì)量,對此,必須要采取有效對策加以控制。
2 改善橋梁施工裂縫的有效對策
2.1 提高原材料的質(zhì)量
施工工藝是提升混凝土構(gòu)件質(zhì)量的基礎(chǔ),也是關(guān)鍵,這就要求施工人員嚴(yán)格按照施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行,同時(shí)要做好原材料質(zhì)量的檢驗(yàn),保證所有進(jìn)場材料的質(zhì)量。同時(shí)要核驗(yàn)混凝土的配合比,在外界環(huán)節(jié)發(fā)生改變后重新檢驗(yàn)砂與碎石的含量,定期調(diào)整改善,提高原材料的質(zhì)量,從基礎(chǔ)上提高橋梁混凝土的施工質(zhì)量。
2.2 掌控好施工的溫度
首先,提高骨料的級配,選取干硬性的混凝土,適當(dāng)?shù)負(fù)饺胩砑觿﹣頊p少混凝土的用量,在進(jìn)行拌合的過程中要用水將碎石冷卻,使?jié)仓臏囟冉档停辉诟邷氐沫h(huán)境下可以適當(dāng)?shù)臏p少澆筑的厚度,使熱量從表層散發(fā)出去;也可以埋設(shè)水管,通過冷水流動(dòng)來降低混凝土的溫度,合理確定拆模的時(shí)間,如果遇到氣溫驟冷則要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行保溫處理,減少混凝土的表面溫差,對于長期暴露在外的混凝土在寒冷季節(jié)要做好保溫措施,控制好整個(gè)過程中的溫度,減少橋梁施工過程中的溫度裂縫。
其次,提高分縫分塊的合理性,減少基礎(chǔ)的起伏性,合理安排施工的供需程序。同時(shí),要根據(jù)具體的施工情況合理的制定相應(yīng)的措施改善混凝土的性能,提高混凝土的抗裂水平,降低干縮。尤其是確保整個(gè)混凝土的質(zhì)量,防止裂縫。同時(shí)還要格外的注意貫穿裂縫,該裂縫的恢復(fù)難度較大,這就要求在橋梁施工過程中加強(qiáng)對貫穿裂縫的管理。
2.3 防止非結(jié)構(gòu)裂縫的對策
首先,減少塑性收縮的方法
一般可以將其分為基礎(chǔ)處理方法與支架搭設(shè)的處理方法兩種,同時(shí)還要采取措施嚴(yán)格控制施工,對支架進(jìn)行全面積預(yù)壓以消除非彈性變形;將減水劑添入到混凝土中,降低混凝土沁水問題,保證期厚度。除了要做好早期的混凝土養(yǎng)護(hù)工作外,還必須要降低水分的蒸發(fā)速度。具體來說,可以將露在外面的結(jié)構(gòu)用麻袋等保溫物體覆蓋或者是進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)處理。另外為了減少溫差裂縫,最主要的是提高混凝土澆筑的順序的合理性與速率,在澆筑的過程中將溫差控制在合理的范圍內(nèi),如果是夏季施工的話則要灑水降低施工的溫度,冬季施工則要做好保溫措施。
其次,減少干縮裂縫的對策
要想防止這一裂縫要從設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)著手,工程設(shè)計(jì)部門必須要布設(shè)足夠的控制裂縫分布筋,施工配合比設(shè)計(jì)時(shí)減小水灰比,控制骨料用量,加大骨料粒徑,做好施工后期的混凝土養(yǎng)護(hù)工作。防止龜裂的措施有配合比設(shè)計(jì)時(shí)水泥用量不宜過多,振搗密實(shí),注意混凝土的表面養(yǎng)護(hù)。
3 結(jié)束語
從文章的分析中不難看出,在橋梁施工過程中發(fā)生裂縫的原因是多種多樣的,要想避免或減少橋梁施工裂縫,關(guān)鍵是要結(jié)合實(shí)際,從多個(gè)角度加以克服,從設(shè)計(jì)到施工的整個(gè)過程加以控制,嚴(yán)格按照國家的規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工與監(jiān)理,改善混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與安全性,在運(yùn)營過程中加強(qiáng)巡查與管理,一旦發(fā)現(xiàn)問題立即處理,保證整個(gè)工程的質(zhì)量,延長橋梁的使用壽命,改善我國的交通水平。
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