張東旭
摘要:我國(guó)目前形勢(shì)是經(jīng)濟(jì)實(shí)力水平不斷提高,交通工程事業(yè)也有了前所未有的進(jìn)步。其中作為交通工程建設(shè)項(xiàng)目的重要組成部分之一就是道路橋梁工程。施工裂縫是目前道路橋梁工程施工項(xiàng)目中經(jīng)常出現(xiàn)的施工問(wèn)題,應(yīng)該引起施工人員的高度警惕,給予更多的關(guān)注,產(chǎn)生裂縫的原因要盡快找到,并且采取相對(duì)應(yīng)的有效措施,把道路橋梁工程建設(shè)項(xiàng)目的工程質(zhì)量從根本上提升上去。所以,必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)施工管理,嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié),保證施工工藝按照規(guī)定進(jìn)行,使得材料和設(shè)計(jì)都符合標(biāo)準(zhǔn)。本文探討了裂縫對(duì)于到路橋橋梁施工建設(shè)的危害,分析形成裂縫的成因,提出了裂縫的應(yīng)對(duì)措施。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;混凝土裂縫;成因分析;措施
一、前言
經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)道路和橋梁的建設(shè),俗話說(shuō):“要致富,先修路。”因此,保障道路橋梁的順利施工和后期維護(hù)是很有必要的?;炷磷鳛榈缆窐蛄菏┕ぶ饕牧?,其裂縫問(wèn)題一直是困擾施工的通病[1]。但是由于混凝土施工便利、裝飾性強(qiáng),整體質(zhì)量比較高,是道路橋梁施工中必不可少的?;炷劣捎谄涮匦?,在施工過(guò)程中,以及道路橋梁投入使用后都會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。道路橋梁的裂縫不僅影響美觀性,而且對(duì)于交通安全也有較大威脅[2]。所以,必須探尋并掌握裂縫產(chǎn)生的原因,采取有效措施,降低甚至消除裂縫的不利影響。
二、裂縫對(duì)橋梁施工建設(shè)的危害
在道路橋梁工程施工和設(shè)計(jì)的過(guò)程中有著多種多樣的形成裂縫的原因,大型裂縫的產(chǎn)生會(huì)對(duì)道路橋梁的交通安全造成巨大隱患,影響交通出行的順利進(jìn)行。根據(jù)調(diào)查顯示,世界上很多道路的塌陷以及橋梁的坍塌都是由裂縫的產(chǎn)生進(jìn)而加劇造成的[3]。因此,道路橋梁的施工裂縫是亟需解決的問(wèn)題,不僅影響了道路橋梁的整體性、美觀性,還會(huì)威脅人們的日常出行。如果裂縫出現(xiàn)在施工過(guò)程中,那么就會(huì)極大地增加施工的成本,施工單會(huì)容易造成虧損,如果裂縫過(guò)大,或者出現(xiàn)施工事故,還會(huì)造成工期延誤,浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力,對(duì)施工企業(yè)的名譽(yù)帶來(lái)不利影響。如果裂縫出現(xiàn)在運(yùn)行過(guò)程中,那么就會(huì)給后期維修養(yǎng)護(hù)帶來(lái)巨大困難,在維修期間會(huì)造成交通擁堵,影響人們的日常出行。總而言之,裂縫的出現(xiàn)是一種多方面虧損的狀況,必須引起施工企業(yè)的重點(diǎn)關(guān)注,相關(guān)監(jiān)理部門(mén)也要加強(qiáng)施工工藝的監(jiān)督。施工企業(yè)積極找尋裂縫產(chǎn)生的原因,采取相應(yīng)措施,就可以極大地提升道路橋梁工程的整體質(zhì)量。
三、形成裂縫的原因
在道路橋梁工程施工建設(shè)過(guò)程中,有多種形成裂縫的原因,而且也有多種形成裂縫的橋梁結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō),有兩種比較常見(jiàn)的施工裂縫:結(jié)構(gòu)性裂縫和非結(jié)構(gòu)性裂縫。
(一)形成結(jié)構(gòu)性裂縫的原因
設(shè)計(jì)性結(jié)構(gòu)性裂縫主要是指:道路橋梁工程施工的設(shè)計(jì)過(guò)程中,荷載作用在橋梁結(jié)構(gòu)之上,對(duì)其施壓,使其產(chǎn)生對(duì)應(yīng)其作用力大小的裂縫[4]。例如,工作人員施工過(guò)程中所使用的非預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁與非預(yù)應(yīng)力的預(yù)制梁板等橋梁結(jié)構(gòu)。施工人員在實(shí)際的施工過(guò)程中會(huì)針對(duì)不同結(jié)構(gòu)設(shè)置不同的預(yù)拱措施,但是,預(yù)拱在高強(qiáng)度的荷載作用下會(huì)漸漸失去原有的保護(hù)橋梁的作用,位于橋梁底部的抗拉區(qū)域內(nèi)最后還是會(huì)出現(xiàn)施工裂縫。而在橋梁頂部區(qū)域負(fù)彎矩的影響下非預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁會(huì)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的裂縫,但是這種通常都是比較安全的裂縫。
(二)形成非結(jié)構(gòu)性裂縫的原因
1. 干縮裂縫的形成原因
混凝土道路橋梁工程施工過(guò)程中常見(jiàn)的裂縫——干縮裂縫:在混凝土結(jié)構(gòu)硬化后,其體積會(huì)漸漸縮小,途中水分還會(huì)繼續(xù)揮發(fā)散失,進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致干縮裂縫的出現(xiàn)。在混凝土初步凝結(jié)的過(guò)程中是沒(méi)有很大強(qiáng)度的,如果正好遇到環(huán)境溫度很高的狀況,其表面的水分就會(huì)迅速被蒸發(fā)出來(lái),導(dǎo)致表面干縮產(chǎn)生裂縫。
2. 變形裂縫的形成原因
混凝土道路橋梁工程結(jié)構(gòu)在凝固之前,會(huì)因?yàn)槭艿酵獠亢奢d干擾導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。盡管在混凝土完全凝固之前,它具有一定的流動(dòng)特性,但是初步凝結(jié)之后,混凝土本身的流動(dòng)性就會(huì)完全消失,結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫還沒(méi)有得到復(fù)原,裂縫就會(huì)因此產(chǎn)生。
3. 溫差裂縫的形成原因
混凝土道路橋梁工程施工過(guò)程中,在水泥水化時(shí)混凝土內(nèi)部和外部會(huì)形成一個(gè)溫度差,混凝土的表面也會(huì)產(chǎn)生與周圍環(huán)境不同的溫度差值。急劇的變冷或者急劇的變熱從而導(dǎo)致溫差太大而出現(xiàn)裂縫。溫差裂縫往往更易出現(xiàn)在大規(guī)模大體積道路橋梁工程施工過(guò)程中[5]。除此之外,不同季節(jié)的溫度變化也會(huì)對(duì)施工造成不同的影響。
4. 塑性沉降裂縫的形成原因
在混凝土道路橋梁工程施工過(guò)程中,混凝土澆筑完畢后,往往會(huì)因?yàn)椴痪鶆虻某两祵?dǎo)致塑性裂縫的形成。主要的原因就是:混凝土的配比不合適,混凝土澆筑完畢不久后橋梁的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生了沉降,或者是混凝土發(fā)生了沉降作用,從而導(dǎo)致塑性沉降裂縫的出現(xiàn)。
5. 荷載裂縫的形成原因
道路橋梁工程施工過(guò)程中主要是由應(yīng)力引起荷載裂縫的出現(xiàn)。例如配筋比不合理,出現(xiàn)錯(cuò)誤的附加筋,導(dǎo)致附加應(yīng)力過(guò)大,產(chǎn)生荷載裂縫(如下圖1所示)。
6. 脹縮裂縫的形成原因
道路橋梁工程施工的原材料是導(dǎo)致脹縮裂縫出現(xiàn)的主要原因,比如,水泥混凝土、摻和料、外部添加劑的質(zhì)量不合格,材料自身不穩(wěn)定;又或者原材料的攪拌不均勻,都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生脹縮裂縫(如下圖2所示)。
四、控制道路橋梁工程施工過(guò)程中裂縫的措施
道路橋梁工程施工過(guò)程中裂縫的產(chǎn)生不僅會(huì)減少橋梁的美觀性,還會(huì)降低橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定可靠性。工程施工過(guò)程中可以采用以下幾種措施有地的預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生[6]。
(一)施工材料的質(zhì)量要有所保證
在前提條件能夠被滿足的情況下,選用最優(yōu)質(zhì)的粗細(xì)集料,較大的粗骨料是首選材料。級(jí)配比優(yōu)良的中砂是最好的細(xì)集料選擇,道路橋梁工程施工過(guò)程中也要選用合適的中砂比例。集料選擇好能夠很大程度上減少裂縫的產(chǎn)生。如果選擇的水泥等級(jí)較低,那么其剛性和強(qiáng)度就不足,在道路橋梁施工完畢后,整體的質(zhì)量就得不到保障,很容易出現(xiàn)大型裂縫。相反,如果水泥的等級(jí)選擇過(guò)高,在其澆筑完畢固結(jié)的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此,在施工材料選擇方面,不僅要關(guān)注原材料的質(zhì)量,還要關(guān)注材料的合理等級(jí)和規(guī)格混凝土攪拌儲(chǔ)存(如下圖3所示)。
(二)設(shè)計(jì)最佳配合比
道路橋梁工程施工過(guò)程設(shè)計(jì)選取最佳配合比,盡量滿足設(shè)計(jì)需求,粉煤灰要適當(dāng)?shù)奶砑?。在攪拌混凝土?xí)r適當(dāng)?shù)奶砑雍玫姆勖夯?,不但可以減少水泥的使用數(shù)量,還能夠起到一定的潤(rùn)滑劑效果[7]。粉煤灰能夠填充混凝土的縫隙,使得混凝土更加密實(shí)堅(jiān)固,大大提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。
除此之外,將外加劑合理添加到混凝土的配置中,能夠達(dá)到很好的減少水分、增加塑性的效果。適當(dāng)減水可以在保證混凝土坍落度的前提下,降低其絕熱溫升。
(三)優(yōu)化施工流程,嚴(yán)控現(xiàn)場(chǎng)施工溫度
道路橋梁施工過(guò)程中,對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)溫度的把控不嚴(yán)格是造成裂縫產(chǎn)生的主要原因之一。想要避免因?yàn)闇囟鹊目刂撇划?dāng)產(chǎn)生裂縫,就要重點(diǎn)關(guān)注施工工藝和流程。監(jiān)察人員加強(qiáng)監(jiān)督,保證施工溫度控制得當(dāng)。例如,在炎熱的夏天施工時(shí),為了確?;炷恋乃療崮軌蛟诙虝r(shí)間內(nèi)消散,就要適當(dāng)減少現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑的厚度,與此同時(shí),還要降低混凝土分層澆筑的速度,只有確保澆筑的混凝土水化熱散去之后,才進(jìn)行下一層的澆筑[8]。
隨著施工技術(shù)的不斷更新,現(xiàn)階段可以通過(guò)布置測(cè)溫管,用以檢測(cè)混凝土的內(nèi)外溫度。并且在實(shí)時(shí)檢測(cè)的過(guò)程中,通過(guò)相應(yīng)的調(diào)控可以保障混凝土的內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi),這樣可以最大化保障混凝土在澆筑以及固結(jié)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂,固結(jié)完畢后也能夠保障混凝土的強(qiáng)度和安全性。
(四)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在進(jìn)行道路橋梁施工之前,要綜合考慮多方面因素,通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行分析,在道路橋梁設(shè)計(jì)時(shí)能夠選擇最佳高效且保證安全性的方案[9]。為了防止混凝土被腐蝕,可以根據(jù)施工規(guī)范以及現(xiàn)場(chǎng)條件適當(dāng)增厚混凝土保護(hù)層;為了延長(zhǎng)有害物質(zhì)腐蝕內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)的時(shí)間,可以在鋼筋表面增加防腐涂層,延緩鋼筋結(jié)構(gòu)的腐蝕[10]。在內(nèi)部鋼筋編制過(guò)程中,要盡可能地選取小直徑、小間距的鋼筋和編制方法,并且通過(guò)設(shè)置密度高的金屬網(wǎng)增加混凝土結(jié)構(gòu)的整體抗裂性(如下圖4所示)。
五、結(jié)語(yǔ)
在整個(gè)的道路橋梁工程施工過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格把控技術(shù)水平,遵循技術(shù)要求,加強(qiáng)混凝土攪拌質(zhì)量,確保橋道路梁施工效果。工程施工完畢后要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)維修,預(yù)防減少裂縫的產(chǎn)生。另外,施工單位、企業(yè)還要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測(cè),加快分析裂縫形成的原因,以最快的速度采取有效措施,對(duì)出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行補(bǔ)修,從而提高道路橋梁整體的美觀性,增強(qiáng)道路橋梁的安全可靠性,為交通事業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。
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