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摘要:我国经济迅速发展,大大促进了交通基础建设的发展,全国各地都开始将混凝土技术应用于桥梁施工中。在现实情况中由于桥梁维护措施的不到位,容易使混凝土出现一系列裂缝,会导致桥梁崩塌等后果。为了合理应用混凝土技术,实现对桥梁施工过程中出现的裂缝的有效控制,该文针对现实情况,对桥梁施工中混凝土裂缝控制技术进行浅析,以解决现场桥梁施工的需要。
关键词:桥梁施工;混凝土裂缝;控制技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
随着交通压力的增大,对桥梁质量要求越来越高,混凝土结构是当前桥梁建设常采用的结构形式。混凝土混合物制作比较方便,强度高、抗压性强,而且持久性良好,加上价格低廉,在当前桥梁工程中颇受重视。实际施工中,从材料的选择,到混合物的配置,再到运输直至投入使用,每个环节受自然环境以及人为因素的影响较多,混凝土极易出现质量问题,如蜂窝、裂缝等,不但影响桥梁外型美观,而且对其质量及使用寿命非常不利,会严重缩短桥梁的安全使用时间给国家造成重大的经济损失,甚至给人民的生命安全带来重大的隐患。故而,必须对桥梁施工中裂缝的成因进行科学的分析和研究,并寻找积极有效的措施,进而为我国的桥梁建设事业做出应有的贡献。
1.工程概况
以某桥作为实例分析。该桥是一座单线双幅桥,单幅宽度为12.0m,该桥起讫里程为MK306+479.524~MK306+871.524,全长395m,位于平曲线内桥上部结构为35m连续、钢构丁梁。桥梁出现裂缝的主要部位桥墩、桥面和梁的部位,有桥孔丁梁按直梁设置,通过调整翼缘长度以适应曲线线形,墩台基础均为径向布置,桥台处各设置一道D-80型伸缩缝,6号交接墩处设D-160伸缩缝。
2.混凝土桥梁裂缝产生的原因
2.1荷载原因
所谓的荷载裂缝就是指混凝土在受到过重的负荷后使其承重能力超过正常值,最终导致裂缝。调查发现,该桥梁的行车量较大,因此,就容易造成裂缝的产生。产生荷载裂缝的原因很多,主要有两种:第一种直接应力裂缝主要是指桥梁的混凝土在受到外力的重压后产生的直接应力最终导致裂缝的出现。比如受到地质灾害或者桥下船舶和桥梁公路发生激烈碰撞而导致的裂缝;而次应力裂缝则是指桥梁的混凝土受到外界的荷载后发生的次应力导致的裂缝。裂缝产生的原因有:①在设计外荷载作用下,由于结构物的、实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。②桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
2.2施工原因
施工技术的不成熟或者施工人员的责任意识不强,都有可能导致施工质量问题,进而产生混凝土的裂縫。施工中最常见的混凝土裂缝主要有混凝土自身的收缩,导致自身的体积变形。所以说要想减少施工中混凝土的裂缝问题,就要提高施工人员的施工技术,提高自身的责任意识。公桥梁梁施工时,混凝土浇筑后的5h,混凝土中的水泥自身会发生剧烈的水化反应,从而在混凝土的内部形成一条分水缝,而由于混凝土内部的水分被大量的蒸发,使得混凝土的骨科开始下沉。但是混凝土本身还没有完全硬化,再加上混凝土自身塑性收缩,最终会导致裂缝的出现。如果混凝土硬化后不能够采用相应的技术,也可能会出现裂缝。
2.3温度原因
该桥梁建设施工中,正处冬季低温之时,则必须对预应力孔道进行灌浆后采取必要的控温方式,使之温度不会过低。这样一来,很大程度上能够减少发生冻胀绷裂缝的概率。当外界温度低于零度时,且此时混凝凝土吸水过多,则水分在低温的作用下冰化膨胀,从而导致混凝土发生强力胀破。此外,当混凝土中参杂骨料过大过多,骨料之间空隙太大,则会直接导致混凝土的吸水性大为增强。如若水灰在混凝土中所占比例偏大,且在施工中出现不均匀搅拌,同时对混凝土的养护不到位,这些都会导致混凝土出现冻胀裂缝现象。
3.混凝土裂缝的控制技术分析
3.1温度裂缝控制
(1)在混凝土浇筑过程中,考虑到更好地散热,经常需要按照分层进行,可有效地避免浮浆现象。施工中,工作者应对入仓温度进行实时检测,并做好相关试验工作,将浇筑温度控制在允许范围之内。
(2)由于早期的抗拉力较弱,混凝土常会出现表面裂缝,这就需要在初凝之前对其表面进行抹面刮平,持续三次。先用长尺刮平,后进行打磨压实,从而闭合收水裂缝,12h以后,切忌覆盖膜进行喷水,保持表面的湿润。
(3)浇筑工作结束后,需对混凝土进行养护,此环节非常重要,既要保温,又要保湿,通常会在表面覆盖薄膜或麻袋,麻袋铺放于模板的外侧,以达到降低内外温差的效果,其内外温度差控制在25℃以内,表面与养护层的温差在20℃以内。养护时间需根据工程具体而定,通常要保持15天,拆模之后,需要立即回填土进行保护。
3.2优化施工工艺
混凝土在浇筑过程中,要加强对混凝土振捣的监督,要适度振捣,做到不过量不欠缺,一般情况下,每点振捣大约25秒,但因水灰比不同等原因,更应实际问题实际分析,混凝土达到密实即可,表面泌水不易过多,若水灰比太大,应及时排出混凝土的泌水,并对混凝土做好压光等后续处理。对于大体积的混凝土浇筑时可按自然坡度、水平分层、斜向分段、连续逐层推移、一次到顶的方法进行,控制好浇筑的时间和各层厚度,选择合适的温度以减小水化热效应,全天24小时监测混凝土的温度,并做好记录,遇到反常情况,及时有效处理,确保工程的质量。混凝土骨料下沉和泌水性也会产生缩裂缝问题,骨料下沉过程和水泌出过程都会造成一定的塑性变形,针对这个问题,可以用木抹子和细光铁抹子等在初凝之后进行压实操作,在终凝之前进行抹光操作。所有混凝土均采用输送泵输送直接到位,提高施工效率,严格控制好混凝土的施工过程,并按照施工工序和操作规程进行,避免此过程中出现失误,为现场文明施工创造了条件。
3.4桥梁混凝土裂缝修补措施
针对桥梁施工中已经出现的裂缝问题,其裂缝控制应采取修补措施进行处理。常见的裂缝修补措施主要包括表面修补法、灌浆及嵌缝封堵法、结构加固法等。其中表面修补法属于一种常见的修补措施,在处理对混凝土结构承载能力不存在影响的表面裂缝及深层裂缝中较为适用,主要处理方法为:选择水泥浆、环氧材料等涂抹于裂缝表面,以实现裂缝修补目的;灌浆及嵌缝封堵法,在处理对混凝土结构存在影响的裂缝中应用较为广泛,通过压力设备,将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入到混凝土裂缝中,最终实现封堵加固目的,其处理效果较好;如桥梁混凝土裂缝对混凝土结构性能存在较大影响时,应采取加固措施,如预应力法加固、粘贴钢板加固、喷射混凝土补强加固等措施。采取修补措施,实现桥梁混凝土控制,保障桥梁运行安全性及效益。
3.5强化混凝土的养护
有始必有终,做好混凝土的养护管理,才能使混凝土的裂缝控制工作事半功倍。混凝土在浇筑完之后,为了防止水分蒸发过快造成表面干裂,一定时间后,可以在其表面覆盖草席、树枝、麻袋片或塑料薄膜,待表面湿度下降后,及时洒水养护,水流不能太大太急,避免冲坏混凝土。有些省份天气比较炎热,大多属于高温下施工,所以要更加重视养护的作用,一般情况下,养护时间越长,混凝土越牢固,养护过程不仅减少了温度裂缝,也利于混凝土应力松弛,减少应力裂缝。在混凝土的浇灌过程中,若碰到风雨等恶劣天气,就要做好相应的保护措施,如用塑料薄膜或者毡子遮盖,避免积水,做好相应的排水措施。对于建筑施工完成后混凝土的温度和湿度的测量,一天不能少于四次,并且要做好记录。
结束语
桥梁建设事关国家经济发展,具有巨大的现实意义。当前国内桥梁工程多采用混凝土结构,在提高桥梁强度和承载力方面极具优势。然而由于桥梁的结构有着多样性,许多不同的桥梁裂缝的产生,也有着不同的原因,因此,我们要根据各种实际情况,去探究不同的解决方案。
参考文献:
[1]薛江海.桥梁施工中关于裂缝方面的问题分析[J].黑龙江科技信息,2014,07:232.
[2]付光磊,桑喜中.桥梁施工裂缝的形成原因及策略研究[J].江西建材,2014,04:165.
[3]柴军锋.公桥梁梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].交通建设与管理,2014,08:27-29.
关键词:桥梁施工;混凝土裂缝;控制技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
随着交通压力的增大,对桥梁质量要求越来越高,混凝土结构是当前桥梁建设常采用的结构形式。混凝土混合物制作比较方便,强度高、抗压性强,而且持久性良好,加上价格低廉,在当前桥梁工程中颇受重视。实际施工中,从材料的选择,到混合物的配置,再到运输直至投入使用,每个环节受自然环境以及人为因素的影响较多,混凝土极易出现质量问题,如蜂窝、裂缝等,不但影响桥梁外型美观,而且对其质量及使用寿命非常不利,会严重缩短桥梁的安全使用时间给国家造成重大的经济损失,甚至给人民的生命安全带来重大的隐患。故而,必须对桥梁施工中裂缝的成因进行科学的分析和研究,并寻找积极有效的措施,进而为我国的桥梁建设事业做出应有的贡献。
1.工程概况
以某桥作为实例分析。该桥是一座单线双幅桥,单幅宽度为12.0m,该桥起讫里程为MK306+479.524~MK306+871.524,全长395m,位于平曲线内桥上部结构为35m连续、钢构丁梁。桥梁出现裂缝的主要部位桥墩、桥面和梁的部位,有桥孔丁梁按直梁设置,通过调整翼缘长度以适应曲线线形,墩台基础均为径向布置,桥台处各设置一道D-80型伸缩缝,6号交接墩处设D-160伸缩缝。
2.混凝土桥梁裂缝产生的原因
2.1荷载原因
所谓的荷载裂缝就是指混凝土在受到过重的负荷后使其承重能力超过正常值,最终导致裂缝。调查发现,该桥梁的行车量较大,因此,就容易造成裂缝的产生。产生荷载裂缝的原因很多,主要有两种:第一种直接应力裂缝主要是指桥梁的混凝土在受到外力的重压后产生的直接应力最终导致裂缝的出现。比如受到地质灾害或者桥下船舶和桥梁公路发生激烈碰撞而导致的裂缝;而次应力裂缝则是指桥梁的混凝土受到外界的荷载后发生的次应力导致的裂缝。裂缝产生的原因有:①在设计外荷载作用下,由于结构物的、实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。②桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。在长跨预截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
2.2施工原因
施工技术的不成熟或者施工人员的责任意识不强,都有可能导致施工质量问题,进而产生混凝土的裂縫。施工中最常见的混凝土裂缝主要有混凝土自身的收缩,导致自身的体积变形。所以说要想减少施工中混凝土的裂缝问题,就要提高施工人员的施工技术,提高自身的责任意识。公桥梁梁施工时,混凝土浇筑后的5h,混凝土中的水泥自身会发生剧烈的水化反应,从而在混凝土的内部形成一条分水缝,而由于混凝土内部的水分被大量的蒸发,使得混凝土的骨科开始下沉。但是混凝土本身还没有完全硬化,再加上混凝土自身塑性收缩,最终会导致裂缝的出现。如果混凝土硬化后不能够采用相应的技术,也可能会出现裂缝。
2.3温度原因
该桥梁建设施工中,正处冬季低温之时,则必须对预应力孔道进行灌浆后采取必要的控温方式,使之温度不会过低。这样一来,很大程度上能够减少发生冻胀绷裂缝的概率。当外界温度低于零度时,且此时混凝凝土吸水过多,则水分在低温的作用下冰化膨胀,从而导致混凝土发生强力胀破。此外,当混凝土中参杂骨料过大过多,骨料之间空隙太大,则会直接导致混凝土的吸水性大为增强。如若水灰在混凝土中所占比例偏大,且在施工中出现不均匀搅拌,同时对混凝土的养护不到位,这些都会导致混凝土出现冻胀裂缝现象。
3.混凝土裂缝的控制技术分析
3.1温度裂缝控制
(1)在混凝土浇筑过程中,考虑到更好地散热,经常需要按照分层进行,可有效地避免浮浆现象。施工中,工作者应对入仓温度进行实时检测,并做好相关试验工作,将浇筑温度控制在允许范围之内。
(2)由于早期的抗拉力较弱,混凝土常会出现表面裂缝,这就需要在初凝之前对其表面进行抹面刮平,持续三次。先用长尺刮平,后进行打磨压实,从而闭合收水裂缝,12h以后,切忌覆盖膜进行喷水,保持表面的湿润。
(3)浇筑工作结束后,需对混凝土进行养护,此环节非常重要,既要保温,又要保湿,通常会在表面覆盖薄膜或麻袋,麻袋铺放于模板的外侧,以达到降低内外温差的效果,其内外温度差控制在25℃以内,表面与养护层的温差在20℃以内。养护时间需根据工程具体而定,通常要保持15天,拆模之后,需要立即回填土进行保护。
3.2优化施工工艺
混凝土在浇筑过程中,要加强对混凝土振捣的监督,要适度振捣,做到不过量不欠缺,一般情况下,每点振捣大约25秒,但因水灰比不同等原因,更应实际问题实际分析,混凝土达到密实即可,表面泌水不易过多,若水灰比太大,应及时排出混凝土的泌水,并对混凝土做好压光等后续处理。对于大体积的混凝土浇筑时可按自然坡度、水平分层、斜向分段、连续逐层推移、一次到顶的方法进行,控制好浇筑的时间和各层厚度,选择合适的温度以减小水化热效应,全天24小时监测混凝土的温度,并做好记录,遇到反常情况,及时有效处理,确保工程的质量。混凝土骨料下沉和泌水性也会产生缩裂缝问题,骨料下沉过程和水泌出过程都会造成一定的塑性变形,针对这个问题,可以用木抹子和细光铁抹子等在初凝之后进行压实操作,在终凝之前进行抹光操作。所有混凝土均采用输送泵输送直接到位,提高施工效率,严格控制好混凝土的施工过程,并按照施工工序和操作规程进行,避免此过程中出现失误,为现场文明施工创造了条件。
3.4桥梁混凝土裂缝修补措施
针对桥梁施工中已经出现的裂缝问题,其裂缝控制应采取修补措施进行处理。常见的裂缝修补措施主要包括表面修补法、灌浆及嵌缝封堵法、结构加固法等。其中表面修补法属于一种常见的修补措施,在处理对混凝土结构承载能力不存在影响的表面裂缝及深层裂缝中较为适用,主要处理方法为:选择水泥浆、环氧材料等涂抹于裂缝表面,以实现裂缝修补目的;灌浆及嵌缝封堵法,在处理对混凝土结构存在影响的裂缝中应用较为广泛,通过压力设备,将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入到混凝土裂缝中,最终实现封堵加固目的,其处理效果较好;如桥梁混凝土裂缝对混凝土结构性能存在较大影响时,应采取加固措施,如预应力法加固、粘贴钢板加固、喷射混凝土补强加固等措施。采取修补措施,实现桥梁混凝土控制,保障桥梁运行安全性及效益。
3.5强化混凝土的养护
有始必有终,做好混凝土的养护管理,才能使混凝土的裂缝控制工作事半功倍。混凝土在浇筑完之后,为了防止水分蒸发过快造成表面干裂,一定时间后,可以在其表面覆盖草席、树枝、麻袋片或塑料薄膜,待表面湿度下降后,及时洒水养护,水流不能太大太急,避免冲坏混凝土。有些省份天气比较炎热,大多属于高温下施工,所以要更加重视养护的作用,一般情况下,养护时间越长,混凝土越牢固,养护过程不仅减少了温度裂缝,也利于混凝土应力松弛,减少应力裂缝。在混凝土的浇灌过程中,若碰到风雨等恶劣天气,就要做好相应的保护措施,如用塑料薄膜或者毡子遮盖,避免积水,做好相应的排水措施。对于建筑施工完成后混凝土的温度和湿度的测量,一天不能少于四次,并且要做好记录。
结束语
桥梁建设事关国家经济发展,具有巨大的现实意义。当前国内桥梁工程多采用混凝土结构,在提高桥梁强度和承载力方面极具优势。然而由于桥梁的结构有着多样性,许多不同的桥梁裂缝的产生,也有着不同的原因,因此,我们要根据各种实际情况,去探究不同的解决方案。
参考文献:
[1]薛江海.桥梁施工中关于裂缝方面的问题分析[J].黑龙江科技信息,2014,07:232.
[2]付光磊,桑喜中.桥梁施工裂缝的形成原因及策略研究[J].江西建材,2014,04:165.
[3]柴军锋.公桥梁梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].交通建设与管理,2014,08:27-29.