桥梁施工中的裂缝成因分析及预防措施

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4卷10期   作者:方晓庆 徐敏
[导读] 桥梁工程作为交通系统中的重要节点,不但影响整个社会经济的发展
        方晓庆    徐敏
        宁波市交通规划设计研究院有限公司  宁波市鄞州区    315192
        摘要:桥梁工程作为交通系统中的重要节点,不但影响整个社会经济的发展,也与人们的日常出行安全息息相关。在桥梁建设中,混凝土结构都存在着一个共同的问题,那就是裂缝问题,而在实际的工程施工建设中,只有提前加强对施工过程中裂缝的预防工作,并找到形成裂缝的根源,才能提高施工质量。本文就对桥梁施工中的裂缝成因及预防措施进行分析。
        关键词:桥梁;施工;裂缝成因;预防
        1桥梁施工中裂缝的危害性
        桥梁施工裂缝问题不仅影响桥梁的美观性,更重要的是影响桥梁在使用期间的安全性,对行车造成一定的安全隐患。首先,裂缝的开展会减小梁体的截面尺寸,削弱截面刚度,承载能力降低到一定程度之后,对结构安全产生影响。裂缝出现后,水进入梁体内,钢筋遇水锈蚀、膨胀,又加速钢筋表面砼开裂,使情况更加恶化。更有甚者,在氯化物环境中裂缝产生后,氯离子进入混凝土内,使得桥梁内部钢筋发生氯化反应,加速结构病害的发生,对桥梁整体结构的稳定性造成破坏,进而对桥梁整体结构的质量产生破坏,缩短桥梁的使用年限,造成资源浪费。
        2造成桥梁施工中裂缝的原因
        2.1工程设计存在缺陷
        很多的裂缝问题都与设计关系,因为在进行桥梁设计时如果没有对其受力状况进行正确分析计算,就会使其后期使用中因为受力不满足而产生大的裂缝,给桥梁带来质量问题。桥梁设计阶段,必须进行实地调查,设计符合实际,并通过精细的核算,在受力上满足要求,构造符合规范。另外,设计图纸上的各类数据没有进行准确的标注,也会造成施工错误的情况出现,这些都会让桥梁容易产生裂缝。
        2.2施工期间的桥梁裂缝问题
        混凝土桥梁中最常见的裂缝是温缩裂缝,它是在混凝土浇筑后,混凝土表面收缩变形受到约束限制时,引起混凝土开裂。混凝土温度裂缝是水泥在水化过程中产生水化热不容易散发使砼内部温度高,而砼外表面散热较快,使截面内部产生非线性温差,即存在温度自应力,很容易造成砼裂缝。施工过程中对混凝土养护不到位很容易产生这种裂缝。施工材料搅拌操作不当将导致施工材料不合格,直接导致施工裂缝问题,主要包括施工材料的配置比例、干湿程度、水分量、放置时间等。
        3预防桥梁施工裂缝的措施
        3.1提高路桥设计
        设计阶段,应满足规范要求,复杂结构应通过多个软件对比计算,均满足要求后方可通过。桥梁结构应精细化设计,源头上杜绝裂缝的产生。
        3.2加强施工管理
        为了确保桥梁工程的施工质量,需加强施工管理,在具体施工期间组建施工验收检查制度,并对工程施工验收人员进行定期培训,严格要求施工质量。首先,施工阶段应按照施工规范,振捣密实,提高施工质量。混凝土养护过程中加强养护保养,施工单位相关工作人员做好混凝土表面的养护工作。针对不同的施工环境条件,对混凝土表面的温度差进行合理的控制,要保证混凝土表面的湿润程度,提高混凝土构件的施工强度,防止不良裂缝问题的产生。
        3.3合理选择混凝土原材料
        材料质量能否得到保障,直接影响着桥梁工程是否出现裂缝。基于此,施工单位要给予钢筋与混凝土材料足够的重视,重点加强对桥梁施工原材料质量控制。此外,在施工原材料的选择过程中,根据桥梁施工要求,尽可能选择含水量与水热化较低的水泥。在保证桥梁施工质量的基础上,逐渐降低水泥产品的使用量,严格控制混凝土收缩现象,进而有效的预防桥梁出现施工裂缝。


        4工程实例
        4.1工程概况
        某工程多跨预应力混凝土现浇连续箱梁浇筑完成后,发现箱室内顶板处存在横向裂缝,裂缝宽度约0.1~0.12mm,裂缝长约3m。对该箱梁进行重新计算复核结果表明桥梁结构在自重及运营阶段,承载能力极限状态,正常使用极限状态及持久状况下的各项计算值均能满足规范要求,故初步判断为该裂缝为表观细裂缝,同时后续观测结果表明,裂缝后续没有发展,故判断为非结构裂缝。
        4.2裂缝成因分析
        混凝土结构裂缝成因复杂,且多为各种因素的叠加,本联箱梁顶板下缘出现裂缝的原因分析如下:
        (1)温度作用
        本联箱梁顶板从早上10点浇到凌晨2点,各节段浇筑时的温度相差较大。且桥梁浇筑时,箱室内空气不流通,水泥水化热使得箱室内温度逐渐升高,而室外空气流通快,混凝土表面温度较为稳定,当顶板内外表面温度差形成温度应力超过混凝土抗拉能力会导致开裂。
        (2)腹板的约束作用
        底、腹板浇筑完以后13天后再浇筑顶板,相差时间过长,顶板浇筑时,腹板大部分收缩徐变已经完成,且腹板的刚度大,腹板限制了顶板的收缩徐变,拉应力超限时会产生裂缝。
        (3)其它施工因素
        混凝土的配合比不合理,施工振捣操作不当,会导致底板下缘水泥浆过厚,易出现裂缝;拆模过早,预应力张拉不及时,混凝土养护不到位也都是箱梁发生裂缝的原因。
        4.3后续防止措施
        各参建单位深入讨论后确定,对该联箱梁裂缝进行封闭处理,其余箱梁后续施工需采取针对性的防止措施:
        (1)合理安排施工工序,充分考虑各种不利因素,严格控制底腹板、顶板浇筑间隔时间,同时预应力张拉应及时,拆模不宜过早。
        (2)合理选择混凝土浇筑时间,特别是后续夏季高温天即将来临,应控制在一天中温度较低的时间进行,严格控制混凝土入模温度。加强箱室内通风,温度过高时应采取降温措施。
        (3)根据实际情况优化混凝土配合比,避免混凝土收缩及水化热过高产生裂缝,根据季节变化需对配合比进行调整。
        (4)加强施工控制,避免出现少振或过振的情况,混凝土浇筑完成后需加强混凝土养生。
        5结语
        裂缝的产生会对桥梁的耐久性产生影响,减小它的使用寿命,对行车安全产生影响。加强对桥梁施工质量控制,对于提升桥梁工程的质量具有重要的现实性意义。故在施工前应做好预防措施,减少裂缝的发生。
        
        参考文献
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