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标题 桥梁裂缝在道桥工程中的影响
范文

    陈巨龙

    摘要:经济的高速发展,离不开四通八达的道路网络。同时,道路工程的快速发展也对经济的发展起到了及其重要的推动作用。桥梁建设是我国现阶段较为重要的工程建设项目,也是我国交通道路的主要组成部分。为了能够更好的提高桥梁建设的安全性以及舒适性,桥梁裂缝在道桥工程建设中的处理成为了首要解决的问题。

    Abstract: The rapid development of the economy is inseparable from the road network extending in all directions. At the same time, the rapid development of road engineering has also played an important role in promoting economic development. Bridge construction is a relatively important engineering construction project in China at present, and it is also a major component of China's traffic roads. In order to better improve the safety and comfort of bridge construction, the treatment of bridge cracks in the construction of road and bridge engineering has become the primary problem to be solved.

    关键词:桥梁裂缝;荷载裂缝;温度;收缩;道桥工程

    Key words: bridge crack;load crack;temperature;shrinkage;road and bridge engineering

    中圖分类号:U445.7+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号:1006-4311(2019)24-0117-02

    0? 引言

    目前,我国公共基础设施的建设与发展处在一个逐年增长的阶段,随着我国人均汽车保有量的增长我国建设并拥有完善的交通体系迫在眉睫。其中桥梁的建设更是缓解了诸多交通难题。桥梁建设的重要性可见一斑,在建设桥梁工程时如若质量没把好关导致桥梁主体出现裂缝造成工程质量问题,从而桥梁垮塌这样的事件也是偶有发生。如果采取一定的行为,可以相信有很大一部分裂缝是完全可以扼杀在萌芽状态的。要想尽可能的减少桥梁工程建设中出现的种种裂缝所带来的危害,就需要加强桥梁工程建设人员对桥梁裂缝危害的高度警惕。桥梁工程建设出现桥体裂缝的原因不只是单单的一两种因素所能引发的,在更多的时候桥体出现裂缝,是各种各样的原因综合影响导致的。我国桥梁工程工作人员一定要述职桥梁裂缝产生原因,只有不断的学习才能确保在桥梁施工过程中避免出现一些有害裂缝的产生,也只有更好的掌握施工技术才能为祖国桥梁建设尽一份力。

    1? 桥梁工程产生裂缝原因

    在进行桥梁工程建设时,桥梁主体由于各种原因会出现裂缝,那么在桥梁建设施工的时候其产生裂缝的主要原因可以分为以下几种:

    1.1 荷载裂缝

    通常桥梁工程所提及到的由于荷载引发桥梁产生裂缝具体产生原理是由于混凝土桥梁主体在常规静荷载、常规动荷载还有次应力等作用下产生的裂缝都可以被称之为荷载裂缝,学术上将这些裂缝按照受力情况分为两个类别一个是直接应力裂缝另外一个是次应力裂缝。

    1.1.1 直接应力裂缝产生原因

    直接应力裂缝的概念是由外部荷载作用在桥梁主体上所产生的裂缝,造成这些裂缝的原因一般有三种情况分别是:设计计算阶段的计算问题、施工阶段不规范施工的原因、桥梁使用阶段荷载过大的原因。接下来我们一一分析这三种原因。在整个桥梁工程的初期阶段需要对整个桥梁进行详细的计算设计,因此就要要求在进行桥梁工程设计阶段不能出现不计算或者直接忽略对桥梁结构的计算或者直接略过计算程序、桥梁数学模型计算不合理、桥梁实际所承受的荷载与假设荷载相差太大、荷载计算少项、内部受力与配筋计算失误、结构安全系数不达标、设计断面不足、钢筋设置不合理、结构刚度不足、构造处理不当、设计图纸交代不清等;在桥梁工程建设施工阶段,堆积物荷载过大、现场工作人员没有经过监理方的允许就胡乱施工不按规范流程、改变整个桥梁的受力点、不按照规范步骤进行桥体结构的安装、施工人员未按照设计图纸进行施工、改变结构受力模式、不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等;在桥梁施工完毕后桥梁的使用阶段,会有超出桥梁设计荷载的重型车辆经过、遭受到车辆或者传播的猛烈撞击以及一些极端天气带来的恶劣影响。

    1.1.2 次应力裂缝产生原因

    次应力裂缝的产生原因是由于桥梁外部荷载所引发的次应力在桥梁主体上所产生的裂缝,由于次应力所出现裂缝的的原因有如下几种:首先是桥梁主体在设计外荷载的作用之下,桥梁整体的受荷载情况与计算值产生较大偏差,进而导致桥梁的某些部位出现由于次应力的影响所导致的结构开裂现象;另外在施工队在现场进行建设的时候桥梁的主体结构会频繁的接受凿槽、开洞、设置牛腿等行为,故而一定要按照标准施工,这些操作在常规计算中很难有一个准确的模拟计算,这类的计算大多是根据经验来设置受力钢筋。

    1.2 温度差异造成的桥梁裂缝

    众所周知混凝土有一个特别显著的特征就是热胀冷缩,当桥梁主体结构所在的外部环境温度与桥梁结构内部的温度出现较大的差异时,采用混凝土作为主要建筑材料的桥梁就会产生形变,这时候如果变形遭受到桥梁内部结构力的约束,这个时候我们就有理由认定在整个桥梁的内部出现一定的结构应力产生作用,如果出现这个应力的作用强于整座桥梁工程所采用混凝土的抗拉强度时,就会产生内外强烈的温度变化,从而引发桥体裂缝的出现。有很多跨径值相对较大的桥梁之间,温度所产生的应力很有可能达到荷载应力更有甚者会出现超过荷载应力的情况。如何区分温度裂缝与其他裂缝呢?就需要看温度裂缝的主要特征,它是随着温度的变化而出现的裂缝。在桥梁工程建设中温度所引发裂缝的主要因素是包括:年温差、日照、降温。

    1.3 混凝土收缩引起的裂缝

    在实际桥梁工程建设过程中,出现裂缝最常见的原因是由于混凝土产生的收缩现象所造成的的裂缝。造成混凝土收缩产生裂缝的主要原因有很多,分别包括:项目采用的水泥种类、混凝土的标号及混凝土的占比、骨料的种类质量、施工过程中的水灰比、采用何种外掺剂以及外掺剂的用量、桥梁结构的养护方法、施工过程中的气候温度等外部环境因素、浇筑混凝土的振捣方式及振捣时间。如何处理由于温度变化所引起的结构收缩产生的裂缝?这种情况的解决方法是可以通过增配构造钢筋来提高混凝土的抗裂能力,特别需要注意薄壁结构。在整体的构造配筋上更加适合使用细口径的钢筋通过较小的间距来进行布置,要求全截面构造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%~0.5%。

    1.4 钢筋锈蚀引起的裂缝

    在桥梁建设中,会出现由于施工方偷工减料没有按照设计要求施工导致施工所使用的混凝土质量较差或桥梁结构混凝土保护层厚度不满足要求等情况,一旦出现桥梁结构混凝土保护层过薄未能起到保护桥梁内部钢筋的作用,就会造成桥梁内部钢筋锈蚀,产生裂缝。如若发生钢筋四周混凝土PH值下降,亦或是由于氯化物的作用,钢筋周围氯离子含量突然增高,这些原因都是造成钢筋表面氧化膜破坏的原因,钢筋结构中的铁离子如果碰到了掺杂在混凝土之中的氧气与水就会发生化学反应,钢筋出现锈蚀,整个化学反应的反应物是氢氧化铁,其体积是原来体积的2~4倍,因此混凝土内部膨胀出现钢筋产生的锈迹渗到混凝土表面的现象。整个化学反应所引发的结果是钢筋锈蚀,并通过钢筋锈蚀是的结构内部钢筋的有效断面面积不断变小,钢筋与混凝土之间互相作用的力变弱,其结构承载能力也在不断下降,与此同时也会引发其它形式的裂缝,使得钢筋锈蚀更为严重,最终对整体结构造成破坏。

    2? 桥梁裂缝施工现场控制

    2.1 温度预测分析

    要进行桥梁裂缝的温控措施和施工现场控制就需要进行温度预测分析,提供结构沿厚度方向的温度分布及随混凝土龄期变化情况,从而制定好混凝土在不同条件下施工的温度把控标准,才能更好的进行桥梁结构建设。

    2.2 规范混凝土浇筑流程

    在浇筑混凝土的过程中,要对混凝土浇筑流程进行规范,可以采用延缓温差梯度和降温梯度两种方式来对整体浇筑过程的温度变化进行有效把控,在进行混凝土浇筑之前需要有一个详细规范的浇筑计划,严格控制好混凝土的温度变化范围以及加强混凝土振捣,振捣棒移动的范围、振捣棒插入混凝土的深度,以此来保证整个振捣过程的密实度,杜绝漏振和过振现象的发生,要按照规范标准保证混凝土的质量在一定标准,经过合理的振捣有着符合规范标准的密实度;在施工现场现场技术员要做好现场工作的协调管理,要保证随时都有相应的、足够的施工人员、建筑资源来保证整个桥梁工程顺利按照施工计划建设,搅拌站要随时供应所需任何种类的混凝土,杜绝留下冷缝,在浇筑完每一个阶段的混凝土之后,需要在第一时间实施行之有效的保溫措施并按照规范对施工结构进行合理养护。

    2.3 随时监测混凝土温度

    在桥梁工程建设施工过程中为了避免桥梁主体出现裂缝,就需要在现场施工时混凝土的内部与外部都设置若干温度测点来对混凝土的温度进行实时监测统计,在保温材料放置的地方设置一些温度测点,在养护水温度测点处也需要进行温度的实时测量。与此同时这些温度测点所收集到的数据会由计算机收集并通过相应的运算进行分析探究。

    2.4 通过通水冷却

    在桥梁工程建设施工中,可以通过运用薄壁钢管,通过将这些薄壁钢管分层浇筑在混凝土结构中,利用水循环来冷却桥梁结构,当然在使用薄壁钢管作为冷却水管的时候需要进行防水试验,否则一旦出现漏水或者由于薄壁钢管阻塞造成蹦坏,就会对桥梁整体造成更为恶劣的损失。在做好完善的提前准备之后可以参考混凝土之间关于温度这方面的数据收集统计,调控用于降温的水管装置的每分钟水流流速与水的温度等问题。

    3? 在构造设计上对桥梁裂缝采取防裂措施

    建设一个优秀的桥梁工程,需要注意很多方面,首先要有一个好的开端,做出适合的桥梁设计,根据施工场地当地的气候条件、地理条件来进行与之相呼应的桥梁结构设计,有了好的开始也需要规范的监督只有这样才能更好的开展施工,有一个合理的施工频率,才能达到对资源的最大化利用。在桥梁设计阶段可以依据悬索桥锚碇受力这一特点,在设计上挖掉结构中不是关键受力的混凝土部位,进而减少桥梁结构的体积与自重,通过土方压重的方法,实现减少混凝土结构体积的设计构思。要更为充分地利用到混凝土在基坑有限条件,采用将微膨胀剂掺加进混凝土中,这样就可以使桥梁结构在基坑的约束下形成一定的预压力,达到补偿混凝土内部温度,收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。

    4? 结语

    桥梁工程建设是我国交通基础设施建设的重要部分,桥梁工程建设的质量直接关系到国计民生,拥有好的桥梁工程是人民的福祉。在桥梁工程建设的过程中会面临许多问题,任何有可能影响到桥梁工程质量的因素都不能忽视,古语云:“千里之堤溃在蚁穴”,极言细节的重要性,在桥梁建设中要注意种种施工细节,不能因为个人失误造成工程质量问题,建设务必将桥梁裂缝问题放在心上,一旦桥梁整体出现裂缝就需要立刻找出裂缝形成原因以及解决方案,要避免产生桥梁裂缝不仅仅需要从设计初期就全面考量,更要注重施工过程中的严格管理以及桥梁施工完成后的养护与管理,只有全方位的进行管理桥梁质量才能够得到真正的保证。

    参考文献:

    [1]吴兴漫.浅析混凝土桥梁裂缝成因[J].四川建材,2006(04).

    [2]吾尔列吾.桥梁裂缝产生原因浅析[J].科学咨询(科技管理),2010(08).

    [3]王斌.桥梁裂缝产生原因浅析[J].科技信息,2011(06).

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更新时间:2024/12/22 16:41:15