唐 芳
湖北省公路工程咨詢監(jiān)理中心
道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫成因分析
唐 芳
湖北省公路工程咨詢監(jiān)理中心
近幾年我國道路橋梁事業(yè)有了飛速發(fā)展,質(zhì)量安全問題是關(guān)鍵。而道路橋梁施工中最常見的問題就是裂縫的出現(xiàn),不但會影響工程的美觀程度,還會對道路橋梁的整體質(zhì)量產(chǎn)生一定影響,威脅著人們的安全。只有裂縫問題得到了合理的解決,才能夠保證道路橋梁工程的安全進行和使用。本文從根據(jù)道路橋梁施工情況對裂縫的類型和形成原因進行了分析,并根據(jù)裂縫產(chǎn)生原因的不同對相應(yīng)的預(yù)防方案進行了闡述。
道路橋梁施工;橋梁裂縫;成因分析
橋梁裂縫問題是目前道路橋梁施工中十分常見的問題,正是這容易被人忽視的裂縫很容易引發(fā)道路橋梁工程的安全問題,嚴(yán)重威脅著施工者和使用者的生命財產(chǎn)安全。為此我們需要對道路橋梁裂縫問題提起重視,通過一定的手段進行預(yù)防和補救,從而對裂縫進行控制將可能出現(xiàn)的危害降到最低。
由于道路橋梁施工的具體情況千差萬別,因此道路橋梁裂縫有多種產(chǎn)生原因,而產(chǎn)生原因不同所產(chǎn)生的影響也不同。為此我們需要對裂縫的產(chǎn)生原因進行分析,從而找到合理的解決方法。道路橋梁工程的質(zhì)量會受到多種因素的影響,使用的材料的質(zhì)量、施工溫度等因素都會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,在美觀程度和使用情況上產(chǎn)生影響,還會改變工程的強度,威脅使用的安全,導(dǎo)致事故的發(fā)生。
目前我國的道路橋梁工程一般采用的都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),裂縫也可根據(jù)橋梁承載能力的差別而分成結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩種,由于產(chǎn)生原因不同,所產(chǎn)生的影響也是不同的。
結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生多是由于外界壓力和內(nèi)部承載力的不協(xié)調(diào)所導(dǎo)致的,外部的負(fù)荷超過承受能力當(dāng)然會產(chǎn)生裂縫。那么橋梁的承載能力主要表現(xiàn)為橋梁的剛性和強度,如果剛性和強度過低,那么橋梁的承載能力就會差,再加上過大的外部負(fù)荷,就會產(chǎn)生裂縫。
非結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生并非是由于橋梁的承載能力造成的,更多的是外界的一些原因。非結(jié)構(gòu)性裂縫首先會對道路橋梁的美觀性能造成永久性的影響,時間久了還會對橋梁的承載能力產(chǎn)生很大的影響,威脅使用者的安全。
上文說到現(xiàn)在我國的道路橋梁工程一般是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而裂縫可分為結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫兩種。下問將對道路橋梁裂縫產(chǎn)生的幾點原因進行分析。
荷載問題會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生。在施工的具體過程中對實際情況不夠了解而盲目施工,或者將施工中所需要的施工用具和材料隨便亂堆亂放會使還沒有成型的道路橋梁工程造成壓力,會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。另外一些施工隊不按照設(shè)計圖紙嚴(yán)格的進行施工,例如隨意的擾動橋梁的部位會使得施工的順序被人為打亂,還會影響橋梁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變橋梁的受力結(jié)構(gòu),從而產(chǎn)生裂縫。
我國目前的道路橋梁大多是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),受溫度變化的影響會在建造過程中產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象,從而產(chǎn)生形變對結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生一定的拉力,影響結(jié)構(gòu)。當(dāng)拉力強度超過道路橋梁結(jié)構(gòu)的承載能力之后,就會產(chǎn)生裂縫。而產(chǎn)生的裂縫會因為溫度的變化而產(chǎn)生擴張和收攏情況,這也是因為溫度變化而產(chǎn)生的裂縫區(qū)別于其他情況裂縫的一個特征。而導(dǎo)致溫度變化的原因主要是一下兩種。
(1)水熱化
水熱化是溫度產(chǎn)生變化的一個主要原因,在道路橋梁在進行施工的過程中,要對混凝土澆筑的厚度進行控制,一般不能超過兩米。在混凝土進行澆筑的過程中,混凝土厚度太高會產(chǎn)生水化放熱現(xiàn)象,道路橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度會升高,從而道路橋梁結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫度產(chǎn)生很大的差距。產(chǎn)生了溫度差就容易產(chǎn)生裂縫。
(2)蒸汽養(yǎng)護
蒸汽養(yǎng)護是道路橋梁的一種養(yǎng)護方法,一般適用于冬季來進行道路橋梁養(yǎng)護。蒸汽養(yǎng)護需要使用蒸汽,溫度很高,道路橋梁的溫度就會非常的高。進行一段時間的蒸汽養(yǎng)護之后突然停止,溫度很高的橋體突然暴露在冬季寒冷的空氣當(dāng)中,混凝土結(jié)構(gòu)溫度驟降。熱脹冷縮,容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。
施工工藝是在道路橋梁施工中十分重要的存在,會對道路橋梁整體工程的質(zhì)量有很大的影響,施工工藝選擇不合理也容易造成裂縫的產(chǎn)生。如果在施工過程中所采用的施工工藝不合理會影響鋼筋的情況,在鋼筋的周圍產(chǎn)生各種方向的裂縫。另外由于鋼筋的布設(shè)情況和鋼筋的規(guī)格不同還會影響裂縫的寬度。
橋梁結(jié)構(gòu)各個方向的鋼筋的保護層會受橋梁混凝土的厚度影響,混凝土保護層過厚那么,鋼筋保護層也需要加厚,這樣一來橋梁的整體所需要的構(gòu)件都會降低,在垂直方向上會產(chǎn)生裂縫。另外如果混凝土澆筑過程中的振搗階段振搗的程度不夠或者操作工藝不合格,會產(chǎn)生荷載過強產(chǎn)生裂縫。在振搗不足加上混凝土流動性更差的情況下,再加上攪拌不足,在混凝土硬化后就會很容易產(chǎn)生裂縫。
我們可以根據(jù)道路橋梁裂縫的實習(xí)情況找出產(chǎn)生原因,在施工之前可以對各種可以產(chǎn)生裂縫的情況采取預(yù)防措施,并在施工過程中對這些因素進行控制,來保證道路橋梁工程的外觀和質(zhì)量。上面我們已經(jīng)對道路橋梁施工過程中裂縫產(chǎn)生的荷載、溫度和施工工藝三種原因進行了分析,針對產(chǎn)生裂縫原因的不同可以采取專門的措施進行預(yù)防。
由于荷載原因所產(chǎn)生的裂縫是由于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的,因此為了預(yù)防這種裂縫的產(chǎn)生需要從橋梁的結(jié)構(gòu)方面進行考慮,來避免裂縫甚至斷面情況的出現(xiàn)。由于溫度原因產(chǎn)生的裂縫,我們需要從道路橋梁的設(shè)計細(xì)節(jié)進行考慮,因為外部客觀條件是人為不可改變的。我們可以將結(jié)構(gòu)突變的部位進行改變,設(shè)計為漸變并對鋼筋的具體構(gòu)造進行加強從而提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性,避免由于溫度的巨變而產(chǎn)生裂縫。由于施工工藝所產(chǎn)生的裂縫,需要從設(shè)計方面進行改進。在施工過程中需要對設(shè)計規(guī)范進行嚴(yán)格的遵從,從而避免裂縫的生成。
道路橋梁裂縫問題是在道路橋梁工程施工過程中眾多問題當(dāng)中一個較為顯著的問題,對道路橋梁工程整體的美觀性和安全性都有很嚴(yán)重的影響,是一個十分不穩(wěn)定的安全隱患。為此需要對道路橋梁施工中裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的具體情況和原因進行分析探討,針對不同情況采取適合的方法進行補救和控制,盡量降低可能造成的損失。只有這樣才能夠保證工程的安全性,保證道路橋梁的使用安全。
[1]邢春安,陳俊杰,關(guān)紅民,等.混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治[J].河南水利與南水北調(diào),2011,9(14):77~78.
[2]鄧少輝,馬雙梅.淺談橋梁混凝土裂縫原因與治理措施[J].科技促進發(fā)展:應(yīng)用版,2010,9(8):55~56.
[3]尹宏磊,徐千軍,李仲奎.膨脹變形對膨脹土邊坡穩(wěn)定性的影響[J].巖土力學(xué),2009,30(8):2506~2510.
[4]劉斯宏,白福青,汪易森,等.膨脹土工袋浸水變形及強度特性試驗研究[J].南水北調(diào)與水利科技,2009,7(6):54~58.
[5]白福青,劉斯宏,王艷巧.土袋加固原理與極限強的分析研究[J].巖土力學(xué),2010,31(S1):172~176.
[6]王艷巧,劉斯宏,楊俊杰,等.土袋加固砂性質(zhì)邊坡模型試驗與上限解[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2009,28(S2):4006~4013.