时间:2022-07-04 08:30:45
摘要:为了适应经济发展的需求,我国的桥梁建设事业蓬勃发
展,各式各样的桥梁建筑不断出现。在当前的桥梁施工中,混凝
土应用日益普遍,占据着重要的位置。但是由于缺乏对混凝土的
深入了解,在桥梁竣工后,往往会出现裂缝等不良反应,给桥梁
的使用带来了巨大的安全隐患,给人们的生命和财产安全带来安
全威胁。因此,必须要采取措施控制和解决桥梁的裂缝问题,为
人们的出行提供保障。
关键词:桥梁施工;混凝土裂缝;控制策略
中图分类号:TU997文献标识码:A
一、
....
混凝土裂缝概述
由于混凝土桥梁的价格低廉、取材广泛且抗压强度高、耐火
性好,因而成为在桥梁建筑中被广泛使用的材料。但是近年来,
由于裂缝而导致工程质量低下甚至出现坍塌的事故时常出现,渐
渐得到了人们的重视。
二、桥梁混凝土裂缝分析
裂缝可分为结构性裂缝及非结构性裂缝两大类型。其中结构
性裂缝可分为设计结构性裂缝及施工结构性裂缝;非结构性裂
缝可分为塑性裂缝、温差裂缝、长期干裂缝、龟裂缝及其它侵害
性裂缝。
1结构性裂缝的形成原因。
设计结构裂缝是指设计时采用的结构型式在荷载作用下必
然会产生的裂缝,如非预应力的预制梁板及非预应力现浇连续
箱梁等。虽然在施工时针对这种形式设置了预拱,但在荷载作
用下,预拱后梁底抗拉区的砼最终还是要开裂的。非预应力现
浇箱梁还在梁顶负弯矩区产生裂缝。这种裂缝是正常的、安全的,
但裂缝的宽度应小于0.20mm或设计规定的范围,若超过这个
范围,那么裂缝就不正常了,就需要对其成因及安全性作进一
步分析和鉴定。施工结构性裂缝是指由于施工原因造成的结构性
裂缝,如预应力结构的张拉裂缝,普通钢筋砼连续箱梁支架拆
除过程中产生的裂缝等等。预应力结构的张拉裂缝一般是由于锚
垫板位置没按设计位置布置、锚垫板后螺旋盘没有顶牢锚垫板、
锚垫板砼不密实或砼强度未达到设计或规范规定的张拉强度时
进行张拉等原因造成的;普通钢筋砼连续箱梁拆架过程中产生
的裂缝是由于落架顺序不当或落架时间过长引起的,因为一联
箱梁落架不可能在瞬间完成,有一个从简支梁到连续梁的受力
体系以接近设计受力体系的方式进行转换,那么连续梁的负弯
矩区在简支过程中梁底是肯定要产生横向裂缝的。
2非结构性裂缝的形成原因
2.1塑性裂缝。塑性收缩发生在施工过程中,混凝土浇筑
后四到五小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,
出现沁水和水分蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,
因此时混凝土尚未硬化称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很
大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡便形成沿
钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶
底板分接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂
缝。为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长
时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜
分层浇筑。
2.2温差裂缝。温差裂缝,即由于混凝土自体的温度变化
及混凝土自体温度与环境温度的差异使混凝土自体收缩不均而
产生的裂缝。由于早期混凝土构件被模板等材料隔离,水泥水
化所产生的热量无法及时散发到空气中,故在初始24h内混凝
土温度将升高,过几天后随着热量的散发混凝土将变冷,此时
混凝土会产生收缩,这种收缩受结构内部钢筋及外部模板等约
束会使混凝土开裂;当砼冬季施工时,由于砼散热快,其内
部温度较高,而表面温度受环境影响变得较低,表面砼的收缩
率大于砼内部的收缩率,从而使表面砼产生裂缝。
2.3长期干缩裂缝。长期干缩裂缝,即混凝土长期暴露于
不饱和的空气中由于物理的、化学的失水使砼体积缩小,当缩
小受到约束时产生的裂缝。通常来讲,干缩指混凝土结硬以后,
随着表层水分逐步蒸发,温度逐步降低,混凝土体积减小。因
混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、
内部收缩小的不均匀收缩变形,受到内部混凝土的约束,致使
表面混凝土承受拉力。
2.4龟裂缝。龟裂缝,即砼表面形状不规则的微细裂纹。
它的产生一般是由于相对温度低、模板的渗透性低、砼中水泥用
量过大等原因造成的。侵害性裂缝是由于有害的化学反应、混凝
土中的钢筋生锈等原因造成的。
三、桥梁施工中混凝土裂缝的控制策略
桥梁施工中的裂缝控制不能以补救为主,要形成以主动抗裂的
施工规范。
1施工原材料要严格控制质量
施工工艺的控制是保证混凝土裂缝产生得少的关键,但是,
这一切的前提就是要保证混凝土原材料一定要满足要求。一些骨
料中的含水情况会改变混凝土的水灰比,对坍落度和密实性的影
响极大;砂、石中的含泥量等等也会影响拌制混凝土时的用水量
控制。在施工前,要对钢筋、水泥、砂石等等进行严格的检验,
确保施工质量。对于变异性较大的砂、石材料,更是要加强检验。
从这个角度出发,一般来讲,选择的原材料质量等级要高,如选
择级配均匀并且热膨胀系数小、含泥量少的骨料,能够降低石灰
的用量,进而间接地减少了水化热,较少了出现裂缝的可能。更
要注意的就是原材料的保养问题,在雨季或是特别炎热的季节,
要注意骨料、砂石的含水量控制。
2混凝土施工工艺控制
正如上所述,用符合要求的原材料,要根据规范进行混凝
土的拌制。拌制混凝土时,要注意拌合的连续性,运输的快捷性,
以及拌合时整体钢筋笼、架的位置不被移动。浇筑混凝土之前,
支架、模板要进行先一步的检查,确保各控制因素如刚度,厚度
等满足要求才能进行下面一步的施工工作。对于预制的构件要保
存得当,确保构件正放,同时支点等要尽量保持在同一直线。若
要吊装至施工现场的,起吊点也要进行精确地判断,避免梁、柱
等在运输的过程中拉裂。施工时时刻注意支架、模板的位置和变
形。若是采用的木头模板,要事先将之用水浇透,防止因为模板
的胀起将混凝土拉裂;脱模的时候,要确保平稳,防止剧烈的敲
击和冲击。浇筑时,要注意振捣的连续性、均匀性、规范性,避
免出现过振和漏振现象而致使混凝土表面粗骨料的集中以及麻
面、蜂窝、裂缝的产生。具体一点来说,在采用振捣棒振捣时,
要注意观察混凝土的流动,等到混凝土的下沉趋于停止,气泡也
不再冒出,就能慢慢的将振捣棒边振捣边提起。这样规范的施工
能够避免混凝土的内在缺陷,大大保证了桥梁结构的整体强度。
3加强混凝土的养护
混凝土的养护至关重要。对终凝后的混凝土进行及时性的
覆盖、洒水,覆盖土工布、土工膜等等,避免因为水分急剧流失
和温度急剧变化以及外力突然干扰而产生的裂缝。养护的时间也
要保证,绝对不能因为赶工期而刻意减少养护时间。一般来说,
养护时间不得小于7天,有明确抗渗要求的混凝土构件,养护时
间不得小于14天。在低温施工环境下,养护的方法要适当进行
改变,一般来说是采用薄膜覆盖法进行养护。
4其他措施
现今的桥梁施工所涉及到的体系转换时多种多样的,在施
工时,要结合桥梁的体系转换,即施工顺序来进行裂缝的控制。
施工时,不能将施工的顺序随意地进行改变,以免引起巨大的附
加应力引发裂缝。在施工的技术方案中,设计人员、施工单位和
监理单位要将混凝土的温度控制、养护拆模做好,三方交底,加
强人员监督管理,落实责任制。在行业内,将桥梁施工混凝土裂
缝的成因和防治形成课题,将发展起来的低预应力计算方法、结
构转换变化等和裂缝的防治结合起来。
四、总结
桥梁在国家的交通运输中发挥着重要的作用,因此必须要
保证桥梁的质量。在实际的建设过程中,由于容易出现裂缝现象,
对桥梁的质量造成不良影响,相关单位和部门必须要采取各种措
施,对桥梁的裂缝问题加以控制,确保桥梁的安全使用。
参考文献
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