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淺議道路橋梁施工中裂縫的原因分析

發(fā)布日期： 2014-05-20 發(fā)布：  

  2014年1期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘要：一座橋梁從建成到使用，牽涉到設(shè)計、施工、監(jiān)理、運(yùn)營管理等各個方面。由上述可知，設(shè)計疏漏、施工低劣、監(jiān)理不力，均可能使混凝土橋梁出現(xiàn)裂縫。因此，嚴(yán)格按照國家有關(guān)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、施工和監(jiān)理，是保證結(jié)構(gòu)安全耐用的前提和基礎(chǔ)。在運(yùn)營管理過程中，進(jìn)一步加強(qiáng)巡查和管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題，也是相當(dāng)重要的一個環(huán)節(jié)。
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　　關(guān)鍵詞：橋梁；施工；裂縫；原因
　　混凝土橋梁裂縫種類、成因綜述混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因�；炷翗蛄毫芽p的種類，就其產(chǎn)生的原因，大致可劃分如下幾種：
　　1.關(guān)于荷載性裂縫環(huán)節(jié)的分析
　　1.1荷載裂縫環(huán)節(jié)是混凝土橋梁施工過程中比較常見的環(huán)節(jié)，它是一種常見的裂縫形勢，源自于次應(yīng)力的變化及其靜荷載的變化其荷載的發(fā)生導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)，出現(xiàn)了次應(yīng)力裂縫和應(yīng)力裂縫。我們平常所說的直接應(yīng)力裂縫是一種針對外部荷載而引起的裂縫。其產(chǎn)生的因素是很多的，不利于該橋梁環(huán)節(jié)的裂縫問題的避免。
　　1.2如果不能保證其設(shè)計計算階段的穩(wěn)定運(yùn)行，其必然導(dǎo)致橋梁裂縫的出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)計算過程中，如果施工單位不能進(jìn)行有效計算，或者計算過程中的相關(guān)漏洞問題的出現(xiàn)，都不利于橋梁裂縫的避免。尤其是計算模型設(shè)計的不科學(xué)性，更不利于其橋梁荷載環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行。其橋梁結(jié)構(gòu)的預(yù)先受力架設(shè)和實際工程中的承受壓力發(fā)展較大的差異，不能實現(xiàn)對配筋計算及其內(nèi)力計算環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，導(dǎo)致其橋梁結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)的降低，不能滿足工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。在施工過程中，如果不能實現(xiàn)對堆砌施工材料的有效限制，不能確保其工程的穩(wěn)定運(yùn)行，也就不利于橋梁結(jié)構(gòu)受力的優(yōu)化。在實際工程中，我們要實現(xiàn)對起吊工作、安裝工作及其運(yùn)輸工作的有效限制，要按照具體的施工的圖紙進(jìn)行相關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其橋梁結(jié)構(gòu)的平衡。我們也要確保其使用環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保該環(huán)節(jié)的橋梁裂縫的有效避免。進(jìn)行設(shè)計載荷環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其過橋車輛的有效運(yùn)行，避免出現(xiàn)車體與橋梁的直接碰撞，從而避免產(chǎn)生一系列的裂縫。為了促進(jìn)次應(yīng)力裂縫的減少，我們要進(jìn)行外荷載環(huán)節(jié)的優(yōu)化，確保其外荷載設(shè)計環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性，確保其常規(guī)計算環(huán)節(jié)的穩(wěn)定運(yùn)行，確保其橋梁結(jié)構(gòu)的合理性，保證日常工作狀態(tài)的協(xié)調(diào)性運(yùn)行。
　　2關(guān)于溫度性裂縫環(huán)節(jié)分析
　　2.1溫度性裂縫，顧名思義，是由外界的溫差導(dǎo)致的一種裂縫由于我國的氣候特點(diǎn)的影響，溫度性裂縫是不可避免的存在，我國的四季溫差的變化幅度并不太大，其冬夏之間的平均溫度的差異也是比較大的，這不利于提高橋梁結(jié)構(gòu)的平衡性，從而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的不合理性，導(dǎo)致橋梁溫度性裂縫的出現(xiàn)，這種裂縫來源于橋梁的縱向的位移，在此過程中，其結(jié)構(gòu)也發(fā)生位移，不利于其溫度裂縫的避免。在實際橋梁運(yùn)作過程中，由于橋墩、橋梁部分、橋面板塊部分，受到陽光的直接照射，導(dǎo)致其橋梁整體的不均勻性受熱，不利于其整體溫度差的降低，從而導(dǎo)致橋梁溫度的不平衡性。這種橋梁溫度是一種梯度性質(zhì)的分布結(jié)構(gòu)。由于其受到受力因素的影響，在加上其橋體的比較大的應(yīng)力與拉力，其裂縫就會隨之產(chǎn)生，在此過程中，溫度的突然降低及其長時間的日照都會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的溫度裂縫的出現(xiàn)。如果正常的天氣突然下大雨或者突然來冷空氣，會導(dǎo)致橋體的表面溫度驟然下降，甚至是日落都會引起結(jié)構(gòu)外表溫度的降低。但是橋梁的內(nèi)部溫度卻下降的很緩慢，這樣，內(nèi)外溫差引起的橋梁溫度梯度，直接會導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)裂縫。在對日照以及突然降溫進(jìn)行內(nèi)力計算的時候，可以把設(shè)計規(guī)范起來，并結(jié)合實際橋梁的資料進(jìn)行計算，而混凝土的彈性量則不需考慮折減。
　　2.2混凝土在澆筑完畢后，其水泥在一定時間后會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，特別是水化反應(yīng)在此過程中，如果混凝土自身不能實現(xiàn)硬化，其處于非硬化的形態(tài)中，就會產(chǎn)生一系列的塑性收縮。在此環(huán)節(jié)中，一些骨料發(fā)生下沉現(xiàn)象，其受到鋼筋的強(qiáng)烈的阻擋，并且由于混凝土塑性收縮現(xiàn)象的出現(xiàn)，其相關(guān)裂縫因此而發(fā)生�；炷恋目s水性和縮干性收縮發(fā)生在混凝土硬結(jié)之后。由于硬結(jié)后的混凝土的溫度會隨著表層水分的蒸發(fā)而降低，進(jìn)而導(dǎo)致其體積不斷縮小。整個混凝土表面水分丟失快，而內(nèi)部卻相對很慢，所以，引起混凝土表面和內(nèi)部的收縮性能不同，強(qiáng)度大小不一致，使混凝土被鋼筋強(qiáng)烈的束縛著，而產(chǎn)生明顯的裂紋。在混凝土的硬化過程中，也經(jīng)常出現(xiàn)自生收縮的現(xiàn)象，導(dǎo)致收縮發(fā)生的因素不包括外界的溫度影響，而是一種水泥與水的水化反應(yīng)。其在高溫模式下，碳化收縮現(xiàn)象是比較常見的現(xiàn)象，其水泥與二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致其自生性收縮。其內(nèi)部的溫度的提升，空氣二氧化碳濃度的提升，都加劇了碳化收縮現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而不利于橋梁裂縫現(xiàn)象的避免，導(dǎo)致橋梁的安全隱患的出現(xiàn)。影響混凝土收縮裂縫的因素主要包括水泥品種、標(biāo)號及用量。水泥標(biāo)號越低、單體積用量越大、磨細(xì)度越大，則混凝土收縮越大，且發(fā)生收縮時間越長。良好的養(yǎng)護(hù)方法可加速混凝土的水化反應(yīng)，獲得較高的混凝土強(qiáng)度。養(yǎng)護(hù)時間越長，則混凝土收縮越小。對于溫度和收縮引起的裂縫，增配構(gòu)造鋼筋可用明顯提高混凝土的抗裂性，尤其是薄壁結(jié)構(gòu)。構(gòu)造上配筋宜優(yōu)先采用小直徑鋼筋小距布置。
　　3關(guān)于工藝質(zhì)量性裂縫環(huán)節(jié)的分析
　　為了促進(jìn)施工質(zhì)量的提升，我們要進(jìn)行混凝土施工工藝的深化，確保其施工水平的提高，以確保其混凝土裂縫的有效避免。如果不能保證施工工藝系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)節(jié)的有效協(xié)調(diào)，就容易導(dǎo)致鋼筋各個環(huán)節(jié)的裂縫的產(chǎn)生。在實際工作中，施工工藝的不科學(xué)性，會導(dǎo)致其鋼筋的不同走向的裂縫出現(xiàn)，其裂縫寬度也受到施工技巧的影響，如果不能實現(xiàn)其鋼筋構(gòu)件高度的規(guī)范，也容易導(dǎo)致相應(yīng)的鋼筋裂縫。如果混凝土的振搗工作進(jìn)行的操作不合格，會引起荷載裂縫，而不合格的操作往往包括振搗過程不均勻也不密實等。另外，混凝土的流動性能很差，這樣使得混凝在硬化前很難做到充足的沉實，造成硬化后的沉實量過大，引起裂縫。還有很多由于工藝技術(shù)引起的混凝土裂縫，，如對混凝土攪拌時間、運(yùn)輸時間的控制以及對接頭部分的處理等。
　　4.施工材料質(zhì)引起的裂縫
　　混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
　　4.1水泥
　　4.1.1水泥安定性不合格，水泥中游離的氧化鈣含量超標(biāo)。氧化鈣在凝結(jié)過程中水化很慢，在水泥混凝土凝結(jié)后仍然繼續(xù)起水化作用，可破壞已硬化的水泥石，使混凝土抗拉強(qiáng)度下降。
　　4.1.2水泥出廠時強(qiáng)度不足，水泥受潮或過期，可能使混凝土強(qiáng)度不足，從而導(dǎo)致混凝土開裂。
　　4.1.3當(dāng)水泥含堿量較高（超過0.6%），同時又使用含有堿活性的骨料，可能導(dǎo)致堿骨料反應(yīng)。
　　4.2砂、石骨料砂石的粒徑、級配、雜質(zhì)含量：砂石粒徑太小、級配不良、空隙率大，將導(dǎo)致水泥和拌和水用量加大，影響混凝土的強(qiáng)度，使混凝土收縮加大，如果使用超出規(guī)定的特細(xì)砂，后果更嚴(yán)重。砂石中含泥量高，不僅將造成水泥和拌和水用量加大，而且還降低混凝土強(qiáng)度和抗凍性、抗?jié)B性。砂石中有機(jī)質(zhì)和輕物質(zhì)過多，將延緩水泥的硬化過程，降低混凝土強(qiáng)度，特別是早期強(qiáng)度。
　　4.3拌和水及外加劑拌和水或外加劑中氛化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土，或采用含堿的外加劑，可能對堿骨料反應(yīng)有影響。
　　5.結(jié)語
　　為了促進(jìn)橋梁建設(shè)的綜合效益的提升，我們要進(jìn)行橋梁裂縫現(xiàn)象的避免，這就需要引起相關(guān)管理者的重視，確保其施工工藝的穩(wěn)定性，確保其工作系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)。引起裂縫的因素是多而復(fù)雜的，有的甚至是因很平常的不被重視的因素導(dǎo)致，要根據(jù)裂縫出現(xiàn)的原因及時進(jìn)行彌補(bǔ)，避免危險事故的發(fā)生。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]李傳松；道路橋梁施工中出現(xiàn)橋梁裂縫的原因分析，科技創(chuàng)新與應(yīng)用
　　[2]陶�。粶\析橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因及其對策，科技資訊，2009-01-13

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