关键词:道路;桥梁;施工;裂缝
1引言
随着社会的进步与经济的发展我国公路桥梁工程量与日俱增,而占据基础设施工程的建筑行业的进步和经济的发展建设都不能没有道路和桥梁的搭建,当前较为常见的建筑方式是混凝土施工,水泥或沥青施工,所以因为不同材料性质不一导致的裂缝问题是一个关键。本文基于道路桥梁施工裂缝因素展开讨论,并根据笔者多年工作经验提出相关改进措施,为同行提供建设性参考。
2裂缝对于道路桥梁施工的危害分析
当代建筑物设计和建设环节都有严格的质量监控与竣工验收机制。任何的地基不稳固和地面建筑物质量缺陷都会影响后续建筑物的使用。在道路和桥梁的施工环节,裂缝是影响建筑施工最为关键的危害因素之一,任何细微裂缝都有可能对道路和桥梁的施工造成危害。通常,桥梁出现裂缝危害性最大,应格外重视。桥梁的结构稳定程度和路面膨胀系数的设计与后续裂缝的产生有着至关重要的关系。如若发生施工缺陷或者设计失误导致的细微裂缝都会直接影响到桥梁稳定性,在结构方面降低了整体结构的稳定的道路和桥梁。存在潜在的桥梁结构安全隐患。另外,桥梁建设需要使用大量钢筋,如若桥梁本体出现裂缝则会将桥内部的钢筋暴露在空气、雨水之中。导致腐蚀变形。最终诱发结构性损伤。钢外暴露在空气中,在从而导致桥的安全性和可靠性下降。除此之外,桥梁的开裂将大大降低道路和桥梁的使用寿命,使道路和桥梁的使用寿命不能达到预期的设计年限,大大降低了道路和桥梁建设的经济效益(图1)。
图1道路裂缝
3道路桥梁施工中出现桥梁裂缝问题的原因分析
在道路桥梁的设计与现场实际施工中,诱发最终裂缝问题的原因是多种多样的。根据笔者多年工作经验,主要归咎为材料选择与施工方面;环境因素评估与异常温度影响;其次就是人为破坏与道路桥梁使用过度的原因。以下根据现场实例做详细讨论:
(1)混凝土等原材料质检使用不恰当,质量不合格。混凝土是道路桥梁施工建设的主要建筑材料,是保障结构稳定性与施工完整性的关键。建筑施工中的广义混领土材料主要包括钢筋、水泥、砂和碎石等。是一项复合型搅拌、浇筑、施工。如若某个环节出现问题或者某种原材料发生质量缺陷都会直接或间接影响混凝土整体施工安全系数,严重影响建筑构件寿命和后续使用。根据笔者工作经验,其混凝土骨料质量优良性会直接影响混凝土最终成型强度。所以在工程设计环节应反复验证混凝土骨料质量偏差系数,确保施工环节的质量保证。施工现场的混凝土搅拌会因为施工粗放型而受到影响,以需水量为例,现场的实际的需水量还有额定需水量之间会出现差异。最终影响混凝土的收缩性,导致不同种类不同大小的裂缝产生,严格外注意。
(2)直接或间接应力导致的桥梁裂缝。桥梁载荷预算是桥梁施工设计的关键,该参数直接影响到桥梁使用寿命和安全性。在实际施工中会存在因为施工堆积材料应力载荷过度而导致的未固结成型混凝土结构压实变形,导致最终的混凝土开裂。另外,如果对于次应力没有进行准确的预估、对于桥梁开洞、凿槽等工序,如果没有在施工设计前期就对其可能导致的桥梁整体负荷改变进行重视,都可能导致裂缝的产生。也同样会出现裂缝。
(3)温度变化诱发的热胀冷缩。混凝土热胀冷缩延展程度是根据使用环境和混凝土结构组分变化的。当混凝土受到由于气候、地域不同所导致的温度改变、内外温差增加,那么混凝土发生的形变就会进一步提高,所产生的应力也会逐渐加强,当应力大于混凝土的强度的时候,就会导致裂缝的出现。例如我国西南亚热带某环境下炎热高温下暴晒,昼夜温差大,雨水多。在进行混凝土浇筑的24个小时内,混凝土会由于水化反应而放出大量的热,导致混凝土的温度骤然上升。混凝土内外的温度在经过一段时间后会出现一定的温度差,这种温差会加快外部空气的流动,使得混凝土外部的温度降低的速度要快于混凝土内部,这种温差造成了混凝土表面的收缩速度也要快于内部,进而导致了裂缝的出现。另外由于混凝土大量含水,所以低温情况下的收缩和胀冻也会诱发混凝土产生裂缝。混凝土在处于低温环境的时候表面水分的蒸发速度会加快,而内部的水平蒸发则比较慢,从而导致了混凝土内外部形变程度产生差异,当这种差异所造成的拉力大于混凝土强度的时候,裂缝也就随之而出现了。在冻胀的情况下,这种现象往往是在低温的情况下,当冷混凝土出现时,会出现内部的水分凝结状态,产生较大的体积和裂缝。
(4)施工配套设施安置不当。部分单位和人员在施工期间,施工设备和支持结构会导致桥梁裂缝位置不合适,通常出现在桥梁施工过程中安排的锚板位置错误,后锚垫板螺旋钢筋不符合法律、法规的规定,规范操作,而不是顶板锚板监狱,等耦合梁落架意外设置在齿轮的生产,如连续梁的应力梁系统,而不是标准的设计基础,因此在这个过程简单,支持连续梁负弯矩区因为顺序不对的时候没有现成的或落架形成强烈的伸展度不满足设计要求,也将出现在梁端横向裂缝。
4道路桥梁施工中出现桥梁裂缝的控制对策
道路桥梁施工是一项系统性工程,需要设计方,承包方个第三方监理单位协同配合。而桥梁裂缝的控制是保障建筑质量的基本举措,必须相当重视。当前随着大跨度桥梁建设量的不断增加和高速公路等特级道路标准不断提高。笔者根据自身工作经验针对道路桥梁施工中桥梁裂缝的多种产生原因进行措施性指导:
(1)严谨设计桥梁布局,合理分配桥梁荷载。在道路和桥梁的设计过程中,桥梁结构布置在设计方案中的合理性大大影响桥梁裂缝的产生。因此,工程设计人员在道路和桥梁施工前,必须根据桥梁设计的相关原则,结合工程场地的实际情况,良好的布局,桥梁的荷载设计。首先是完整的钢筋混凝土桥的布局和规划,并完全加载负载损失造成的桥面开裂的控制负载,足够保证桥负载的情况下,保证道路桥梁的布局设计,负载分布。其次是在道路和桥梁施工过程中,为工程设备的布置进行科学设计,避免通过桥梁混凝土结构的过重工程设备产生负面影响,导致裂缝出现。
(2)严控混凝土原料质量。混凝土是道路和桥梁施工的基本材料。道路桥梁的质量和裂缝问题与混凝土原材料的质量有很大关系。因此,在道路和桥梁的建设中,必须全面有效地控制混凝土原材料的质量。一是从混凝土原料的采购环节开始,有效地控制混凝土的原材料的质量,选择具体的专业人员,购买,并提供足够的混凝土原材料质量证书,此外,开始前的桥梁施工和混凝土原材料的质量检查。二是注意使用具体操作是科学时,比赛比的混凝土材料和有效控制衰退,通常会控制混凝土材料的衰退在80mm到100mm之间,桥的实际情况,结合项目控制混凝土材料的比例,不仅通过经验或简单的参考标准。
(3)科学控制混凝土的温度变化。在导致桥梁出现裂缝的原因中,没有混凝土进行良好的温度控制是最重要的因素之一。一是采用冷水冷却、冷却混凝土混合砂石冷却,从而降低混凝土浇筑过程的温度,避免因热胀冷缩混凝土结构裂缝,有效控制混凝土的温度。在夏季的高温施工中,冷水冷却,降低混凝土浇筑的实际层厚度,有效控制混凝土的整体温度,避免混凝土温度和环境温度产生较大的间隙。三是混凝土施工技术的应用,预制混凝土的冷却将良好的管道埋在市政道路和桥梁工程施工中,在混凝土施工中可以快速、连贯地对冷水冷却,由于冷却效果迅速,避免了混凝土的开裂。
(4)加强施工管理,严控施工过程。为了避免各种因素导致的公路桥梁施工出现裂缝,就需要对混凝土的施工加强管理,对于施工中的管理以及人员控制等方面要注意细节的把握。在进行工程设计的时候首先要对各设计、施工方的资质进行确认和检验,加大对设计图纸的审核力度,从而保证准确、有效的进行施工。
5结语
综上所述,道路桥梁施工中的裂缝问题是一项多因素影响下的复合相变过程。每项影响因素都能独立产生一定破坏或者复合型诱发相关问题。相关部门必须采取适当的措施进行最小裂缝的有效控制。强化公路桥梁的设计、施工、监理等部门的裂缝控制意识,掌握有效的桥梁裂缝控制手段,在相关国家标准下进行现场施工状况监控,实现最终的高质量控制,从而使道路桥梁施工的质量和效益得到全面提升。
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