当前位置:作文大全 > 桥梁施工裂缝成因分析与防治措施

桥梁施工裂缝成因分析与防治措施

时间:2022-05-20 18:14:02 浏览次数:

(甘肃园陇路桥机械化公路工程有限责任公司,甘肃 兰州 730000)
摘 要:文章对混凝土桥梁施工裂缝中由荷载、冻胀、施工材料质量、施工工艺质量、钢筋锈蚀等原因引起的裂缝进行了较全面地分析和总结,并提出了裂缝的防治措施。
关键词:桥梁施工;施工裂缝;施工质量;防治措施
中图分类号:U445.4  文献标识码:A  文章编号:1007—6921(2008)12—0080—01

随着公路交通运输事业的发展,我国公路桥梁的建设正以前所未的规模在各地展开,同时,质量问题也越来越成为人们关注的焦点, 近两年来频繁出现了一些质量事故,对工期、安全、质量、效益都产生严重影响。在这些事故中有的事故的发生是偶然的,有的则具有一定的代表性,通过对某些典型事例分析,总结一些经验教训,供大家借鉴。桥梁施工过程中,很容易出现裂缝。裂缝的出现不仅仅影响工程质量甚至会导致桥梁垮塌,混凝土开裂经常困扰着我们桥梁工程技术人员。其实,如果采取有效的施工措施,很多裂缝是可以克服和控制的。为了尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,少出裂缝。文章尽可能对混凝土桥梁在施工过程中产生裂缝的原因作较全面的分析、总结,以方便施工中做出行之有效的控制办法,保证工程的质量。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冻胀裂缝,温差裂缝,材料干裂缝,龟裂缝以及其他侵害性裂缝。
1 结构性裂缝的形成原因
1.1 荷载引起的裂缝

荷载裂缝产生的原因在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具,材料,不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装,不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式。
1.2 施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑,构件制作、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,容易产生纵向的,横向的,斜向的,竖向的,水平的,表面的,深进的和贯穿的各种裂缝;特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向,裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:
1.2.1 混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。
1.2.2 混凝土振捣不密实,不均匀,出现蜂窝,麻面,空洞。
1.2.3 混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足。
1.2.4 混凝土搅拌,运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土坍落度过低。
1.2.5 混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
1.2.6 用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,使得混凝土体积上出现不规则裂缝。
1.2.7 混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电,下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。
1.2.8 施工时模板刚度不足,在浇筑混凝土时,由于侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。
2 非结构性裂缝的形成原因
2.1 温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力。当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
2.2 冻胀引起的裂缝

大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水结冰温度在一 温度以下,在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现;尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30%~50%;温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多,吸水性强,骨料中含泥土等杂质过多,混凝土水灰比偏大,振捣不密实,养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。
2.3 施工材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥,砂,骨料,拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。砂石粒径太小,级配不良,空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果更严重。砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,而且还降低混凝土强度和抗冻性,抗渗性。
2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,混凝土保护层受侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂,剥离。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其他形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。
3 桥梁混凝土裂缝的施工防治措施
3.1 材料的控制

施工工艺是保证混凝土构件质量的关键,除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行。对原材料( 钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。在高温下或雨后施工对砂,碎石应进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。
3.2 温度的控制
3.2.1 改善骨料级配,采用干硬性混凝土,加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度;利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管;通入冷水降温;规定合理的拆模时间;气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。
3.2.2 合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序;避免过大的高差和侧面长期暴露。应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。
3.3 非结构性裂缝防止措施

防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理;支架搭设进行科学设计;严格施工,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水,确保砼保护层厚度,砼施工时进行二次抹面。

防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率,方法是结构外露面覆盖麻袋,海绵等浇水湿治养护,防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中消除部分温差。

防止干缩裂缝的措施有设计部门布设足够的控制裂缝的分布筋;施工配合比设计时减小水灰比;防止龟裂的措施有配合比设计时水泥用量不宜过多,振捣要密实而不过振;砼表面泌水及浮浆要及时清除并注意及时养护。
3.4 钢筋锈蚀引起的裂缝的防治

要防止钢筋锈蚀;施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣;保证混凝土的密实性,防止氧气侵入;同时严格控制含氯盐的外加剂用量;沿海地区或其他存在腐蚀性强的空气,地下水地区尤其应慎重。
4 结束语

只要选择合格的材料,并改进现浇混凝土的施工工艺。根据混凝土主要技术指标及现场条件,选择合适的水泥和集料,并严格控制水灰比,就可以有效地控制由于施工材料质量而引发的裂缝。因此,严格按照国家有关规范。技术标准进行设计,施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础。在运营管理过程中,进一步加强巡查和管理,及时发现和处理问题。
[参考文献]
[1] 周国钧,等混凝土工程裂缝调查及外强加固技术规程[M]北京:地震出版社,1992.
[2] 北京市市政工程局市政工程施工手册[M]北京:中国建筑工业出版社,1994.

推荐访问:成因 裂缝 桥梁 防治措施 施工