桥梁结构中裂缝预防途径分析

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:张仕卓
[导读] 摘要:随着我国经济的发展、粤港澳大湾区的概念提出,桥梁工程建设得到国家的大力支持。
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        摘要:随着我国经济的发展、粤港澳大湾区的概念提出,桥梁工程建设得到国家的大力支持。其不仅为人们的出行提供了便利的交通条件,更为各城市间的经济融合提供了机会,为物流、旅游、房地产等行业的发展提供了契机。因此,桥梁的工程质量与人们的生活及我国经济建设密切相关,随着高端设备和先进技术的不断引进,桥梁工程质量也得到了提升,但目前仍存在一些常见问题难以避免,影响工程的施工安全及后期使用,其中最普遍的就是裂缝。相关单位必须重视裂缝问题并采取合理的方案进行预防和维修,以保障施工安全及工程质量。鉴于此,文章对桥梁结构中的裂缝进行了论述,并提出建议。
        关键词:桥梁施工;裂缝问题;预防途径分析
        引言
        随着桥梁工程项目逐渐增多,我国对于桥梁结构的要求越来越高。混凝土作为桥梁施工中极为重要的材料,因此其质量把控要求越发提升,而裂缝作为混凝土结构的经常出现的问题,要引起足够的关注。因此,在设计阶段要充分考虑各种因素,减少桥梁结构产生结构性裂缝的风险;在桥梁施工过程中,要严格控制施工过程中的工序,减少混凝土结构出现的裂缝问题。并根据桥梁裂缝的类型及产生的原因,选取恰当的防治措施,及时调整施工方案,减少因为各种影响因素产生的混凝土裂缝等问题,保证桥梁施工的整体质量;在施工后也要提高管养能力,对裂缝进行及时修补以及重视超载货车的问题。保障桥梁结构的安全及使用寿命。
        1、加强桥梁施工中裂缝预防的重要意义
        一般桥梁施工过程中的产生的裂缝仅在结构表面发生,刚开始时候不会对结构引起太大的影响,但是随着时间的推移,裂缝会向结构内部逐渐蔓延,裂缝处因钢筋保护层不足引起钢筋的锈蚀,从而导致保护层脱落,进而引起联锁反应,迅速降低结构的耐久性,降低桥梁结构的使用寿命。并且由于受力主筋的大面积锈蚀,还会进一步降低桥梁结构的承载能力,影响桥梁结构的整体稳定性和安全性。因此加强桥梁施工过程中的裂缝预防具有重要的意义。
        2、道桥工程施工中裂缝出现的原因
        2.1初期设计存在缺陷
        相关调查研究指出,桥梁施工中出现裂缝,与设计缺陷具有密切的关系,具体表现在设计过程中,未严格依照相关技术规范要求进行执行,增加工程出现裂缝的风险。若出现桥梁工程设计不规范和不严谨现象,将有可能导致桥梁主体结构受力不均,降低结构的承载能力与稳定性,严重时甚至会导致主体产生过大的变形,增加了裂缝产生的风险。同时在设计施工图纸的过程中,若是图纸相关数据不准确,相关指标无法达标,并在施工图审核时候没有及时发现存在问题,致使施工过程中出现错误,这也会导致桥梁出现裂缝。
        2.2桥梁施工中混凝土裂缝
        施工过程中桥梁结构裂缝生成的主要原因有两个,材料和温度,前者产生的裂缝叫收缩裂缝,后者叫温度裂缝。其中材料因素产生裂缝主要是由于混凝土在制造的过程中,水泥、粗细集料、水及外加剂的配合比把控不准,或者在搅拌的过程中搅拌不均匀,从而导致了在混凝土施工的过程中表面及内部水分蒸发的速度不一致导致内外收缩度不一致,造成混凝土裂缝的发生。温度因素是指混凝土施工后,混凝土中的水泥和水会发生化学反应,产生大量的热量,混凝土内部的热量因为散发不出去就急剧的升高,特别对于大体积混凝土,内外温度梯度变化过大,使混凝土结构中出现拉应力,当超过混凝土抗拉承载能力时,就会产生温度裂缝。
        2.3桥梁施工后混凝土产生裂缝
        除了上述几点,在施工后由于各基础的不稳定性也会导致裂缝的产生,这种裂缝主要出现在连续梁等超静定结构。基础的稳定性决定了道桥工程的寿命,如果在道桥工程施工完成以后,桥梁基础出现了小幅度的偏移或者下沉,就会对桥梁结构及路面结构造成破坏,造成裂缝的出现。造成基础不稳定一个主要因素是设计、施工企业在桥梁工程勘察、施工的过程中,对当地的地质条件没有做出准确的调查,对地基的承载力没有一个细致的把握,造成了地基的沉降。
        此外,还有一些其他的因素造成桥梁结构中出现裂缝裂缝,例如由于施工材料选材不严谨,水泥原材含碱量超标,骨料为碱活性材料,从而导致产生碱骨料反应,使施工后混凝土结构产生膨胀裂缝。又例如在桥梁结构营运的过程中,出现了超载现象,这也加速了结构中裂缝的产生。

因此桥梁结构中裂缝的产生的原因是复杂的,有可能是单一因素导致,也有可能是多种因素共同导致,裂缝的产生又会对结构产生不可逆的不利影响,因此控制结构中裂缝的产生是必要的,特别对于施工过程中裂缝的产生更加显得尤为重要。
        3、桥梁施工中裂缝预防途径分析
        3.1合理设计桥梁的负荷程度
        桥梁结构的承载能力,是影响工程的质量的关键因素,若处置不当会增加出现裂缝的风险。基于此,工程师在施工前期要做好准备,在对项目进行详细调查和分析的基础上,制定较为完善的工程方案。在方案设计中,除了工程自身的因素之外,还要实地考察和分析周边相关的自然因素以及桥梁的流量,在全面考量的基础上,有的放矢地进行设计,制定详细的工程设计、施工方案,从而提升桥梁结构的承载能力,防控裂缝的出现。
        3.2控制原材料质量
        加强完善砂石、水泥等原材料的采购管理制度,制定完善的采购与使用计划,防止原材料过度堆积造成不要的浪费与损失。加强监管力度,成立专门的采购监管小组,严格控制原材料施工现场的性能参数,严格打击不良材料的使用,从根本上保证材料质量。
        3.3控制施工时混凝土温度
        严格控制混凝土搅拌、浇筑以及后期养护过程中的温度变化,在混凝土搅拌过程中,若温度变化较大,现场施工人员要及时采取措施控制混凝土温度变化,在浇筑时可以采取分层浇筑的方法,能够有效加快散热,减少温度影响混凝土质量问题,在后期养护中,要采取科学养生的措施,夏季温度较高时采土工布浇水降温的方法,冬季采取贴膜保温措施,对于强度要求高,质量要求好的结构可以采用蒸养的措施;其次,严格按照图纸计划与施工方案施工,选取较为适合的时间段进行浇筑,减少混凝土裂缝问题的出现,保证整体桥梁工程的质量安全与交通建设发展。
        3.4建立健全混凝土管理体制
        在我国工程建设发展过程当中,有效、健全的运行体制管理是保证工程质量、解决工程问题的有力依据。通过对人员进行有效管理、对材料进行及时检测以及对机械劳动力进行合理分配等,减少混凝土裂缝问题的出现。加强对混凝土质量管理,通过员工培训提高技术人员与施工人员技能与综合素质,强调混凝土裂缝问题造成的危害,定期对混凝土施工程序、材料配比等进行检测,出现问题立即查处,建立健全桥梁施工中混凝土质量管理制度与措施,使项目运行更加具有完善性、科学性以及条理性。
        3.5强化后期桥梁养护工作
        除了施工前、施工过程中需要对混凝土裂缝的产生加强管理,桥梁结构投入使用一段时间后,也需要加强对桥梁结构的检测及养护工作,及时发现危害性较大的裂缝,对裂缝采取注浆、修补等有效的措施。除此之外对于已经危害桥梁结构的承载能力的裂缝,除了采取修补措施外,还需彻底分析裂缝产生的原因,进一步对桥梁结构进行另外的加固措施,防止结构产生不可逆的破坏。
        结束语
        城市化进程加快,使得人们的日常出行需求增加,因而桥梁工程的规模和复杂程度明显提升。为保证出行安全,相关单位和人员需要提升对桥梁工程质量的重视,针对性地做好裂缝防控工作。这需要对裂缝形成的机理进行总结,在此基础上制定和实施针对性的防控措施,从而提升工程质量,推动我国桥梁建设事业的进步和社会可持续发展。
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