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道路桥梁施工裂纹形成原因与预防措施

时间:2019-11-08 来源:绿色环保建材 作者:姜贵夫,乔攀举 本文字数:3455字

  摘    要: 交通运输业在我国的经济发展中占据着十分重要的地位,而且近些年来随着我国社会的不断发展,道路桥梁的建设项目逐渐增多,要求也越来越高。本文从荷载问题、材料问题、环境问题、混凝土收缩问题、工程设计问题五个方面,探究了道路桥梁施工中的裂缝成因,并提出了相应的预防方法。意在为道路桥梁建设提供经验参考。

  关键词: 道路桥梁施工; 裂缝成因; 预防方法;

  1、 前言

  道路桥梁工程是我国经济实力发展和建设能力进步的重要标志。在道路桥梁工程的实际建设中,保障道路桥梁稳固性和安全性是十分重要的任务,但是道路桥梁的施工中裂缝问题是极易出现的严重问题,出现裂缝问题的因素是多方面的,相关人员需要对裂缝成因进行细致的分析,然后找到最有效合理的预防方法。

  2、 道路桥梁施工中的裂缝成因

  2.1、 建筑材料质量引起裂缝

  道路桥梁的建设需要使用大量的建筑材料,而且对于建筑材料有很高的要求,例如水泥、石灰石、钢筋等各类材料。其中水泥是构成混凝土结构的关键原材料,所以水泥的质量尤为关键,如果出现水泥的强度低、砂粒过大或者过小、孔隙率大、砂石的含泥量过高等等问题都极易影响混凝土结构强度。而且在混凝土的制作过程中,既应注意原材料的质量,又需要控制各种原材料、外部添加剂以及水的混合比例,并且搅拌均匀,稍有不注意就可能导致道路桥梁出现裂缝问题。

  2.2、 荷载引起裂缝

  道路桥梁中的混凝土结构在不同荷载的作用下会受到不同的拉应力,其中外荷载是引起裂缝问题的主要原因之一。最典型的是在道路桥梁的实际使用过程中,超出荷载规划的车辆在驶过路面时会给混凝土结构带来很大的拉应力,这就导致了裂缝问题发生,而且可以发现这些裂缝主要出现在受压区、受拉区以及振动区。出现在受压区的裂缝多数是与受力方向平行的,长度较短且分布密集,如果出现超荷载车辆的反复或持续作用,会引起桥梁箱梁与桥面的分离。出现在受拉区的裂缝多数与受力方向呈现垂直关系,裂缝的宽度大致相等,而且会贯穿整个结构的横截面。除此之外在施工过程中桥梁支座的钢筋会受到外力作用而弯曲变形,这也会引起混凝土的裂缝问题[1]。

  2.3、 外界环境引起裂缝

  外界环境对于道路桥梁的裂缝问题有一定间接作用。由于道路桥梁施工的地点是在室外,极易受到外界环境的影响,不仅会影响施工进度,还会影响建筑结构的质量。天气的变化对于施工原材料有很大影响,混凝土中的粗骨料和细骨料需要避免高温和严寒天气,混凝土结构的浇筑工作需要避开低温天气等等。
 

道路桥梁施工裂纹形成原因与预防措施
 

  2.4、 混凝土收缩引起裂缝

  混凝土的收缩问题是导致道路桥梁结构出现裂缝的直接因素之一。由于混凝土在凝固成型的过程中水分会逐渐蒸发,使得混凝土结构的体积逐渐降低,即失水收缩,但是结构表面的水分蒸发速度远远高于结构内部,这就使得表面的体积降低速度远远高于内部,这种不均匀的收缩会导致结构整体各个地方所受的拉力不均衡,一旦某个地方的拉力超过了混凝土的拉力承受极限就会出现裂缝问题。

  出现混凝土收缩裂缝问题的原因主要有两个方面。一方面,是人为的养护工作不当,养护工作的任务是尽量降低结构内部和表面的温度差,并保持结构凝固成型过程中的湿度,通过一定手段加快水化反应,提高混凝土的强度。实践发现,结构内外温差越小,湿度越大,养护时间就越长,混凝土结构体积收缩量就越小。另一方面,是环境温度的影响,空气湿度越低、温度越高、风速越大,混凝土的水分蒸发速度就越快,体积收缩量就越大。

  2.5、 工程设计问题引起裂缝

  工程设计问题是引起道路桥梁出现裂缝问题的直接因素之一,一些设计工艺不完善、设计技术不能达到要求等等,都会一点一点地增加裂缝问题发生的概率。例如,如果设计时没有充分考虑道路桥梁的荷载问题,会使得桥梁主体的承重力变大,甚至会出现不可逆的变形;如果在施工过程中没有进行严格监管,出现细节遗漏等虽然看似不大的失误,但是极有可能导致裂缝问题出现;如果设计图纸上尺寸数据的标注不准确,会出现施工错误,也极有可能引起裂缝问题等等。

  3、 道路桥梁施工中的裂缝预防方法

  3.1、 保证建筑材料的质量

  保证材料质量是道路桥梁施工中预防裂缝问题的主要途径之一,所以需要强化对施工原材料质量的监管力度。

  首先,需要从建筑材料的采购入手保证材料质量,采购人员应当提前与设计人员沟通,结合道路桥梁的结构、特点以及质量要求等各方面的因素综合确定使用材料的型号和数量,根据设计方案和技术要求进行采购工作,还要全面考察供应商的资质、信用、材料性价比能情况,选购最优的建筑材料。

  其次,需要进行材料的验收和监管工作以保证材料的质量,应当设置专门的人员负责这一工作,保证建设过程中的材料质量能够符合采购标准以及建设要求。对于一些关键的材料。例如,水泥、钢筋等,还需要进行检测工作。

  最后,在实际的施工过程中,材料管理人员需要考虑天气情况、环境因素等问题,保证材料不会发生受潮、变质等问题。

  3.2、 改进荷载规划

  荷载作用的问题是道路桥梁实际使用中不可避免的问题,所以有关建设人员需要全面、深入地探究这一问题的解决方法。

  针对设计人员,应当从道路桥梁工程的设计规划阶段就充分考虑到这一问题。由于道路桥梁工程的特殊性,它必须具备能够长期使用的质量要求,而且社会的发展也推动了交通运输业的发展,道路桥梁的使用频率和荷载重量只会越来越大。设计人员应当充分考虑这些要求,在规划设计阶段对工程要求进行全面的分析,不断优化设计方案,提高道路桥梁的荷载能力,尽最大可能避免日后使用中出现超荷载的情况,这样就能有效预防裂缝问题出现[2]。

  针对施工人员和管理人员,需要具备足够的专业技能。第一,要在开工之前对建设图纸和施工方案进行分析和研究工作,对于不理解或者不清楚的地方要及时沟通。第二,应当对施工人员进行相应的培训教育,提高施工人员的职业素养,尽量避免人为失误而导致的裂缝问题。第三,根据实际施工情况,将外界环境的影响因素控制在最低,对于可能发生的情况要采取一定的预防措施。

  3.3、 注意外界环境变化

  道理桥梁的施工过程都是在室外环境下进行的,极易受到环境、天气、温度等因素的影响。因此,施工管理人员需要做好外界环境变化情况的了解,并且提前准备好不同天气的应对措施,还需要做好环境温度的监测工作。温度是影响道路桥梁施工裂缝问题的重要因素,应当结合温度变化对施工进度适当地控制。而且施工结束后也需要根据实际情况做好一定的维护工作。

  3.4、 控制混凝土收缩问题

  控制混凝土失水收缩问题是预防裂缝问题的关键,施工人员需要做好混凝土养护工作,尽量降低结构内部和表面的温度差,并保持铸模过程的湿度,提升结构的强度,减少裂缝问题的出现。通常情况下,工作人员会在浇筑混凝土的表面铺设一层塑料膜,如果环境温度低,还会铺设防寒垫,如果环境温度较高,要在表面铺设草席并进行洒水。这样既能控制温度,又能提高混凝土结构的湿度,防止出现开裂问题,使建筑更加安全可靠;在炎热的夏季,混凝土养护人员要采取洒水养护措施;但是如果外界温度低于零上5℃,要停止进行浇筑工作。工作人员要随时注意混凝土结构内部和表面温度差,并妥善控制循环冷却系统,注意水流量与进水的温度,可以使用蒸汽养护方法,或者水循环养护方法,一般情况下要将混凝土结构表面与环境的温度差控制在8℃~10℃之间,混凝土结构内部和表面温度差要低于25℃。

  3.5、 改善工程设计水平

  工程设计是道路桥梁建设的第一任务,科学合理的工程设计对保障道路桥梁质量有很大作用。在道路桥梁建设之前,设计人员就需要对施工现场的地理情况和环境气候进行全面细致地实地勘察,并且根据实际情况,参考其他道路桥梁的设计,按照道路桥梁专业设计技术的标准,既要对每一个细节成分考虑,又要综合性的考虑实用效果,设计出科学合理、清晰准确的建设图纸和施工方案。在施工过程中,也要严格按照设计规划进行每一施工环节,相关管理人员应当起到监督作用,设计人员也要深入实地与施工人员沟通,及时解决不明确的地方,落实设计规划的要求,有依据地进行道路桥梁建设工作,降低裂缝问题放生的概率[3]。

  4、 结论

  总而言之,目前在我国道路桥梁建设中裂缝的问题已经受到相关施工人员和管理人员的注意,道理桥梁出现裂缝的原因是复杂多样的,有环境因素、设计因素、材料因素、人为因素等等。为了保障道路桥梁在实际使用中的安全性和长期性,要对各类问题严格控制,尽可能避免出现裂缝情况,发挥出道路桥梁建设的效益,推动我国交通运输行业的发展。

  参考文献

  [1]高冬克.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].绿色环保建材,2019(4):123+125.
  [2]宗敬全.桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].黑龙江交通科技,2019(4):136~137.
  [3]郭东铭.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析[J].信息记录材料,2019(5):227~228.

    姜贵夫,乔攀举.分析道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法[J].绿色环保建材,2019(10):91+94.
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