公路桥梁施工中裂纹形成的原因与治理措施论文

公路桥梁施工中裂纹形成的原因与治理措施论文

　　摘要：随着我国公路桥梁工程事业的快速推进, 公路桥梁施工裂缝成为人们关注的焦点, 受到诸多因素的影响和干扰, 公路桥梁施工裂缝的出现会导致施工质量下降、工程进度延长, 甚至会出现桥梁垮塌和人身伤亡事故等, 为此, 要重视公路桥梁施工裂缝的防范, 要全面分析公路桥梁施工裂缝产生的原因, 并提出切实有效的应对策略, 以较好地保证公路桥梁施工建设的安全稳定性。

　　关键词：公路桥梁; 施工裂缝; 原因; 应对策略;

　　Abstract：With the rapid development of highway and bridge engineering in our country, the construction crack of highways and bridges has become the focus of people's attention. It is influenced and interfered by many factors. The appearance of construction crack of highway and bridge will lead to the decline of construction quality and the extension of project progress. Therefore, it is necessary to pay attention to the prevention of the cracks in the construction of highway bridges, comprehensively analyze the causes of the cracks in the construction of highway bridges, and put forward practical and effective countermeasures, in order to better ensure the safety and stability of highway bridge construction.

　　Keyword：highway bridge; construction crack; reason; countermeasure;

　　公路桥梁工程施工建设是我国极其重要的基础设施建设内容, 对于社会经济发展有重大的意义和作用。然而, 在公路桥梁工程施工中出现的裂缝极大地影响了公路桥梁的整体质量和安全, 为此, 要全面分析公路桥梁施工裂缝产生的原因, 并探索公路桥梁施工裂缝的应对策略, 为公路桥梁基础建设提供良好的保障。

　　1 公路桥梁施工裂缝的危害性认识

　　(1) 渗漏危害。公路桥梁施工裂缝会导致水流渗漏到工程内部, 引发混凝土结构的水解现象, 在气温下降的寒冷季节时, 渗漏的水流还会产生冻胀作用, 使公路桥梁裂缝不断扩大, 导致公路桥梁混凝土结构不够稳定和安全。

　　(2) 碳化危害。公路桥梁施工裂缝会加剧混凝土结构内部的碳化现象, 这主要是由于公路桥梁的混凝土结构由水泥原料构成, 水泥会与空气、水产生化学反应, 生成稳定性较差的碳酸钙, 导致混凝土结构的力学性能、物理特点发生改变, 给公路桥梁带来安全和稳定隐患。

　　(3) 腐蚀危害。公路桥梁施工裂缝会在周边环境中的空气和水的渗透作用下, 侵蚀和破坏混凝土结构中的钢筋、金属构件的纯化膜, 使其生成的锈蚀体积明显大于其自身的体积, 降低钢筋混凝土结构的整体稳定性。

　　2 公路桥梁施工裂缝产生的原因剖析

　　2.1 施工工艺不合理而引发的裂缝

　　公路桥梁施工建设的过程中, 施工工艺和方法是极其重要的内容, 如果混凝土浇筑施工工艺不够科学合理, 则会使公路桥梁出现不同程度的贯穿裂缝、横向裂缝等。具体来说, 因施工工艺不合理而引发的裂缝原因包括有以下内容: (1) 混凝土保护层的厚度过大。由于施工工艺设计不够科学, 导致钢筋混凝土的保护层过厚;或者钢筋受到外界反复的踩踏而导致其保护层加厚, 这就使建筑构件的高度减小, 受力钢筋出现垂直方向的施工裂缝。 (2) 混凝土振捣施工工艺不够合理。在公路桥梁施工的过程中, 对混凝土的振捣施工工艺内容是必不可少的重要环节, 要通过对混凝土的振捣施工方式以达到增强混凝土强度及使用性能的目的。然而, 如果混凝土振捣施工工艺不够科学合理, 如:振捣速度过快、过慢、插点没有均匀排列等问题, 则会使钢筋混凝土结构的内部出现空洞、蜂窝等缺陷, 降低混凝土结构的均匀性和致密度。 (3) 混凝土浇筑不够合理。公路桥梁的混凝土浇筑施工工艺也是重要的内容, 如果浇筑工艺不够科学合理, 如:速度过快、浇筑高度问题、浇筑的分段分层出现问题、没有持续连贯操作等, 都会导致混凝土浇筑的裂缝问题。

　　2.2 温度变化引发的施工裂缝

　　公路桥梁工程施工会受到温度的变化影响, 它是影响公路桥梁施工质量的关键要素, 由于我国地域辽阔, 不同地区的公路桥梁施工难免会受到温度差异性变化的影响, 公路桥梁的混凝土施工材料有热胀冷缩的自然属性和特点, 会在温度变化的条件下而产生相应的物理改变, 如:变形现象等, 由此而引发公路桥梁结构的施工裂缝问题。具体来说包括以下方面的内容: (1) 年温差。年温差的变化相对缓慢, 会使桥梁结构产生蠕变性, 出现桥梁的纵向位移现象而出现裂缝。 (2) 日照。公路桥梁在受到太阳曝晒之后, 温度梯度会呈现出非线性分布的状态, 导致其局部拉应力增大而出现裂缝。 (3) 骤然降温。这种情况会导致公路桥梁结构外表面温度突然下降, 产生温度梯度而逐渐生成裂缝。 (4) 水化热。公路桥梁施工所用的大体积混凝土会出现水泥水化放热的现象, 在内外温差相差较大的状况下而出现表面裂缝。 (5) 养护施工措施不够科学合理, 也会使混凝土内部出现较大的温度差异, 而引发裂缝问题。

　　2.3 地基变形而引发的施工裂缝

　　公路桥梁施工的地基是重要的前提和基础, 对于工程施工质量有直接而密切的关联, 如果地基不够稳定, 出现偏移或荷载力不足等情况, 则会极大地降低公路桥梁施工质量, 也由此而引发裂缝现象。

　　2.4 荷载而引发的施工裂缝

　　公路桥梁所能够承受的荷载也是重要因素之一, 如果公路桥梁的荷载量超出其自身的设计标准, 则会导致公路桥梁出现裂缝问题。加之如果在混凝土浇筑或养护的操作中, 如果不够科学合理, 则也会降低结构的荷载能力, 造成对路面及结构的损害。

　　2.5 混凝土自身收缩而引发的裂缝

　　在公路桥梁的施工过程中, 混凝土也会存在因自身干缩和塑性收缩而引发的裂缝现象。以混凝土养护施工环节为例, 如果混凝土养护期间操作不够合理, 则会加快水分蒸发的速度, 导致混凝土失水过多而产生收缩和干缩性裂缝。同时, 混凝土自身的变形会受到内部的限制, 当其表面拉应力比抗拉力要大时, 则会导致混凝土结构出现干缩裂缝现象。另外, 当混凝土结构在水平、竖向移动不均匀的过程中, 由于受力不均匀则会产生附加应力, 当其超出抗拉力时也会引发沉降裂缝。

　　2.6 施工材料质量引发的裂缝

　　在公路桥梁施工的过程中, 混凝土使用材料、配比等因素也是重要的内容, 如果混凝土施工材料混合配比不够合理则也会导致施工裂缝。另外, 如果施工操作人员自身技术水平欠缺、操作不够规范、质量意识淡薄等, 也会导致公路桥梁结构出现裂缝问题。

　　3 公路桥梁施工裂缝的应对策略探索

　　3.1 控制公路桥梁施工工艺

　　公路桥梁施工工艺是极其重要的施工内容之一, 要着重加强对混凝土施工工艺的控制, 以提高混凝土施工质量, 减少和控制裂缝的现象, 首先要选择质量优良、价格低廉的水泥, 并注重混凝土的配合比, 要通过科学的实验和测试确定混凝土配制比例, 结合混凝土施工质量的要求, 选取适宜的添加剂, 并合理控制好添加剂的使用量, 以达到强化混凝土塑性、增强混凝土抗拉性能的效果。同时, 还要在公路桥梁施工工艺之中, 注重对预埋件的合理设计和施工, 要在结构受力部位加设钢筋网、铁丝网等构件, 增强混凝土结构的强度、抗裂性能, 并在易于出现裂缝的区域, 预设传感器, 有效地防范和应对混凝土施工中出现的裂缝。另外, 还要加强对施工技术的管理和控制, 要进行科学施工、规范施工, 对于可预见的问题进行及时的处理和控制, 较好地避免裂缝问题。

　　3.2 做好混凝土施工的温度控制

　　为了避免公路桥梁施工中的温度裂缝问题, 要注重混凝土施工过程中的温度控制, 具体来说可以采用如下方法加以规避和防范:

　　(1) 选取低热或中热水泥进行公路桥梁施工原材料, 如:矿渣水泥、粉煤灰水泥等, 并减少水泥的用量, 应当将其控制在450kg/m3以内;还要降低水灰比, 将其控制在0.6以内。同时, 要改善水泥骨料级配, 可以通过掺加粉煤灰或高效减水剂的方式, 减少水泥的用量, 以达到降低水泥的水化热的作用。

　　(2) 在混凝土浇筑施工的过程中, 可以合理利用浇筑层面, 避免混凝土浇筑的厚度过大, 影响混凝土自身的散热。要尽量降低骨料入模的温度, 必要时可以采用循环冷却系统, 将冷水管填埋于混凝土之中, 利用冷水在混凝土中的流动性, 实现对混凝土内部进行散热;还可以采用薄层连续浇筑的方式, 以达到混凝土快速散热的目的。

　　(3) 控制混凝土入模时的温度。通常在春季或秋季时进行大体积混凝土的浇筑施工, 以达到严格控制混凝土入模时温度的效果。然而如果是在夏季进行混凝土浇筑施工, 则要采用各种有效的措施降低混凝土入模时的温度, 并要注意避免使混凝土受到阳光的直接曝晒。

　　(4) 混凝土支架的安装必须先进行预压, 降低混凝土的非弹性变形, 并对混凝土表面的受力情况进行计算, 避免混凝土因塑性收缩而引发裂缝。

　　3.3 确保工程施工原材料的质量

　　要对购买的工程施工原材料进行检测, 包括原材料的质量、性能的检测, 使之符合公路桥梁施工的要求, 要关注原材料采购、质量验收等每一个环节, 加强施工管理人员的质量意识, 将不合格的原材料挡在公路桥梁施工场地之外, 预防和规避施工裂缝的生成。

　　3.4 对生成裂缝的技术处理

　　对于公路桥梁施工中已经出现的裂缝, 要进行适当的修补和养护, 避免裂缝继续扩大。通常可以采用表面修补法、直接注入法等技术措施, 对公路桥梁已经生成的裂缝进行处理。通常来说, 对于宽度小于0.2mm、深度较浅的裂缝或者出现大面积漏水的防渗堵漏, 可以采用表面涂抹法和表面贴补法进行处理。对于宽度大于0.3mm的裂缝则可以采用直接注入法进行处理, 并在表面涂抹沥青等防腐物质, 避免钢筋锈蚀的情形。

　　综上所述, 公路桥梁工程施工建设是极其重要的基础设施内容, 对于我国经济发展和社会进步有重大的意义, 要充分认识到公路桥梁施工裂缝的危害性, 全面剖析公路桥梁施工裂缝产生的原因, 提出切实有效的应对策略和方法, 避免公路桥梁裂缝的生成, 并采用有效的科学修复技术对已经生成的裂缝进行处理, 提升公路桥梁的整体质量。

　　参考文献

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　　[2]魏洪月.公路桥梁施工过程中裂缝产生原因及应对策略探析[J].科技创新导报, 2013 (01) .

　　[3]蔡宇环.公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及防治对策[J].四川水泥, 2018 (03) .

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