刍议市政桥梁施工混凝土裂缝分析其防治

时间:2022-07-22 12:44:58

刍议市政桥梁施工混凝土裂缝分析其防治

【摘 要】当前,我国很多桥梁在施工和投入运营之后出现了裂缝问题,不但对桥梁外观造成了影响,同时还影响桥梁的使用功能以及寿命,严重的话还可能导致垮塌,所以,要对裂缝进行分析,并制定有效的防治措施,确保桥梁施工的质量。

【关键词】桥梁施工;混凝土裂缝;防治

市政桥梁在施工的过程中,产生裂缝的原因比较多,经常由于多种因素的影响,导致裂缝问题的出现。下面我们对混凝土裂缝进行分析并提出有效的防治措施。

1 混凝土裂缝及其产生原因

(1)关于结构性裂缝。这种裂缝主要是设计的结构形式由于受到后期荷载的相关作用,最终导致裂缝产生,比如,非预应力预制梁板在进行预制的时候采用的是预拱,但是由于后期荷载的相关作用,使得预拱消失,最终在底部抗拉的位置开裂,这种裂缝如果在规定的范围以内属于安全的,可是如果超出了这一范围,就会对结构的安全造成影响。在施工中因为张拉造成的裂缝还有在对连续箱梁进行拆除的时候出现的裂缝,它们不会在瞬间形成,是从简支梁一直到连续梁的相关受力体系利用接近受力体系这一方式进行转换,所以,一般情况下,都是在负弯矩这一位置容易造成横向裂缝。

(2)关于塑性裂缝。在对混凝土进行浇筑4到5个小时之后,内部水泥就会产生一定的水化热反应,这一过程会释放出较多热,从而使得混凝土中的温度提升,特别是大体积混凝土,问题更加严重,对于混凝土来说,内部和外部散热条件是不同的,从而导致内部和外部之间的温度梯度形成,在混凝土内部有压应力产生,其表面有拉应力产生,等到应力超出了允许范围以内,就会产生裂缝;在水化反应这一过程之中,会形成分子链,同时还会有泌水以及水分蒸发现象,使得混凝土失水后发生收缩现象,另外,内部骨料会在自重的作用下出现下沉,如果在这一过程中被钢筋阻挡,就会沿着钢筋的方向出现裂缝,与此同时,在梁同梁腹板以及顶板相交接的地方由于硬化之前没有进行均匀沉实,也会沿腹板的方向形成一些裂缝。

(3)关于温差裂缝。由于混凝土本身温度的变化、混凝土和环境问题之间的差异,会使得混凝土在收缩的时候不均匀,从而导致温差裂缝的产生,早期,模板等材料会对混凝土构件进行隔离,使得水化热过程中产生的热量不能及时散发出去,使得内部温度快速提升,后期,由于热量的散发,导致混凝土温度下降,并进行收缩,从而使得裂缝出现,另外,内部和外部之间的温差也会导致内部和外部收缩率不相同,使得裂缝产生可能性增大。

(4)关于干缩裂缝。在施工以后,混凝土会长时间被暴露在不饱和的空气之中,因为物理化学失水就会使得混凝土体积不断缩小,如果体积缩小会受到一定的约束,那么就会有裂缝产生,也就是干缩裂缝。一般来说,由于混凝土表层中的水分不断蒸发,温度不断下降,混凝土体积不断缩小,因为内部和外部之间的水分损失速度是不同的,使得收缩变形不均匀,在受到内部约束之后,就会导致裂缝的产生。

(5)关于钢筋锈蚀造成的裂缝。在施工完成以后,混凝土质量不合格或者是保护层厚度不充足,或者是保护层长时间被二氧化碳所侵蚀炭化,在达到钢筋表面后,就会降低其碱度,或者是氯离子在空气中含量比较高,进入到混凝土内部钢筋周围,就会对钢筋表面具有的氧化膜造成破坏,这样进入到内部的水分以及氧气就会和铁离子之间产生锈蚀反应,因为锈蚀产物体积要比原来的体积大1到3倍,所以,锈蚀就会对位于钢筋周围的混凝土造成一定的膨胀应力,从而使得混凝土产生开裂或者是剥离现象,同时,这一现象还会使得钢筋断面面积减小,并降低和混凝土之间的握裹力,使结构承载力不断下降,对结构造成破坏。

2 防治措施

(1)对材料质量进行控制。第一,水泥质量控制。水泥品种和用量会对水化热造成决定性的影响,水泥对温度进行释放的大小与速度主要取决于内部矿物成分,所以,在对水泥进行选择的时候,要选择水化热比较低的水泥,同时还要在确保其强度的基础上,利用后期强度降低水泥用量。第二,骨料质量控制。要在保证能够进行泵送的基础上选择粒径在5毫米到20毫米的连续级配石子,减少混凝土产生的收缩变形现象,对于细骨料来说,要选择中砂,减少对水以及水泥的用量,另外还要对骨料内部的含泥量进行控制,防止含泥量太多,使得混凝土产生收缩变形现象,降低其抗拉强度。第三,掺合料质量控制。掺入粉煤灰能够使混凝土具有更高的密实度,并提升其抗渗能力,减少水泥的用量,在一定程度上能够减少因为水化热造成的内部温升,另外,掺加一定的粉煤灰还能使其和易性提升,后期强度也得以提升,使得温升峰值的具体出现时间被推迟。

(2)对混凝土做好浇筑工作。对于桥梁混凝土,特别是大体积混凝土,对其进行浇筑的时候一般采用的是分块浇筑的方法,它又被分成水平以及竖向分层或者是分块浇筑,分层浇筑有全面分层以及分段分层还有斜面分层等不同的方式,如果施工工期允许的话,就应该利用分层多次浇筑的方法,各层之间结合的位置要按施工缝进行处理,在施工的过程中要对每一道程序具体的间歇时间进行严格控制,防止因为间歇太长导致先浇筑完的混凝土会对后来浇筑完成的混凝土造成约束力,使后期在结合面的位置有裂缝形成。在浇筑之后,要做好振捣工作,对振捣时间进行严格控制,对其移动距离以及插入深度进行控制,确保密实度,防止出现漏振和过振现象,振捣时一定要快进慢出,避免内部有空洞与气泡形成,振捣要保证表面的平坦、泛浆。要组织人力以及物力,确保浇筑能够按计划进行,防止出现施工冷缝。如果在浇筑完成之后,混凝土表面有厚度较大的水泥浆,要对其做好处理工作,在浇筑完成之后的3到4小时之内利用刮尺进行刮平,在初凝以前要利用铁滚筒对其进行碾压,最终要利用木抹子进行搓平压实,避免表面出现龟裂现象。在混凝土浇筑完1到2个小时之后做好二次振捣工作,还要对表面进行拍打和振密。

(3)做好模板安拆工作。在对模板进行拆除之前,要对模板和支架刚度以及承载力与稳定性进行核校,在对混凝土进行施工之前,要对支架做好预压工作,防止非弹性形变,对其进行测量,并预留出模板拱度,在对其进行安装的时候,要保证连接紧密,没有漏浆和渗水现象发生,确保形状规则,从而保证其均匀性,在对模板进行拆除的时候要确保强度符合相关规范。

(4)对钢筋位置进行调整。在施工的过程中要将温度传递的相关分布筋增设上,使混凝土内部热量能够及时进行传递,从而对内部热量增高进行控制。在对钢筋进行设计的时候,要确保不会对配筋率进行改变的基础上实行上下皮筋差异的相关措施,同时在底皮与顶皮钢筋之间设置好温度分布筋,这种钢筋能够利用焊接的做法对上下皮钢筋进行连接,使钢筋之间间距缩小,从而降低收缩程度,使得中间热量可以及时被散发。

(5)对混凝土结构做好早期维护工作。这是避免裂缝产生的一个有效办法。在对混凝土进行早期维护时,特别是注意将保温工作做好。首先,要防止内部与外部之间的温差太大,避免结构太冷。其次,在施工中,也要做好保温的相关工作,避免因为温度太低从而使得裂缝产生。再次,避免混凝土温度太冷,因为这样会使得结构内部的水逐渐形成固态。

3 结语

综上所述,裂缝会对市政桥梁造成极大影响,在以后的工程建设过程中,要对裂缝产生原因进行分析,结合具体情况采用有效的措施防治裂缝,确保桥梁建设的良好质量,提升其综合效益。

参考文献:

[1]蔡建明.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施[J].科技风,2012(06).

[2]闫彤麟.公路桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施[J].交通世界,2012(07).

[3]陈水君.公路桥梁施工混凝土裂缝成因及防治措施[J].交通标准化,2012(19)

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