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来源:职称驿站所属分类:交通运输论文 发布时间:2011-08-12浏览:42次
摘要:裂缝是桥梁施工过程中一个比较常见的质量问题,对桥粱的质量和安全产生极大危害,引起众人们的关注。因此,本文就对桥梁施工过程中裂缝的形成的原因进行了探讨,并给出解决这些问题的措施。
关键词:桥梁施工,裂缝成因,措施
随着交通业的发展,对桥梁需求的增大,桥梁建设也逐渐成为交通建设的重要组成部分。因此桥梁的施工质量也非常重要,裂缝问题亟待解决。作者根据多年的经验,总结了一些裂缝产生的原因。如下:
1、收缩引起的裂缝
引起裂缝的收缩主要有塑性收缩、缩水收缩(也叫干缩)、自生收缩等,下面一一说明。
(1)塑性收缩。
发生在施工过程中、混凝土浇筑后4h~5h左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
(2)缩水收缩
混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝士承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
(3)自生收缩
自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。炭化收缩。大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。炭化收缩只有在湿度5O%左右才能发生,且随二氧化碳浓度的增加而加快。炭化收缩一般不做计算。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,呈龟裂状,形状没有任何规律。
2.荷载引起的裂缝
在于施工过程中,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装,不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3、温度变化引起的裂缝
在外部环境或结构内部出现温度发生变化的情况,混凝土就会出现发生变形的情况,而如果在变形的过程中遭到压制,便有可能在其结构内造成应力的产生,这样当产生的应力超过桥梁的混凝土的抗拉强度时,就会生温度裂缝。在特定的情况下,桥梁工程所产生的温度应力可能会达到甚至超出荷载应力,在这样的情况下,产生温度裂缝不可避免,甚至可能出现更大的隐患。随温度的改变而扩张或合拢是温度裂缝的主要特点。年温差,即是指一年四季温度不断变化而造成的裂变。不过这种裂变的产生是受一定条件限制的,比如,桥梁结构的位移受到限制时才可能出现温度裂缝,如拱桥、刚架桥等位移不可能出现的这类桥梁。虽然温度变化比较缓和,不会出现突然转变,对桥梁的危险也是蠕变性的,但是出于防范意识,对年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。日照也是温度裂变的原因之一。由于桥面板、主梁或桥墩侧面等容易遭太阳曝晒,其温度会明显的高于桥梁的其它部位,整个桥梁的温度分布不均匀,再加上受到自身的影响,导致桥梁局部拉应力较大,进而导致裂缝的出现。同时,突然降温和水泥的水化热等也是造成温度裂缝的原因。
5.施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工丁j艺不合理、施工质量低劣.容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝.特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。
6.桥梁混凝土裂缝的施工防治措施
6.1.要对温度进行控制
(1)改善骨料级配,采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时问,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。
(2)合理地分缝分块,避免基础过大起伏冶理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。
6.2.防止非结构性裂缝的发生
防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水.确保砼保护层厚度、砼施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率.方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温.冬季施工时砼表面应覆盖保温。防止干缩裂缝的措施有设计部门布设足够的控制裂缝的分布筋。施工配合比设计时减小水灰比.尽量增加骨料用量、增大骨料粒径.施工完成后加强砼的湿治养护。防止龟裂的措施有配合比设计时水泥用量不宜过多。振捣要密实而不过振.砼表面泌水及浮浆要及时清除并注意及时养护。
6.3.对材料的进行控制
施工工艺是保证混凝土构件质量的关键、除施工的施工操作应严格按照施工技术规范的有关规定进行,对原材料(钢筋、水泥、砂、碎石、水等)都应进行严格的抽样检验。对混凝土配合比应进行对比试验.在高温下或雨后施工对砂、碎石应进行含水量实验,及时调整施工配合比,确保混凝土的施工质量。
《桥梁施工过程中裂缝的成因》
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文章名称: 桥梁施工过程中裂缝的成因
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