關(guān)于道路橋梁施工中裂縫成因分析及預(yù)防對(duì)策,大學(xué)論文

關(guān)于道路橋梁施工中裂縫成因分析及預(yù)防對(duì)策,大學(xué)論文內(nèi)容摘要：以某橋梁工程為例，分別從荷載、溫度變化、收縮、地基變形、鋼筋銹蝕以及施工工藝等方面，對(duì)該橋梁裂縫的成因進(jìn)行分析，并提出有效的預(yù)防對(duì)策。研究表示清楚，在橋梁施工中，采取有效的預(yù)防措施，能夠降低裂縫的產(chǎn)生幾率，有利于橋梁構(gòu)造安全性和耐久性的提升。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：橋梁裂縫;成因分析;預(yù)防措施;0引言混凝土是橋梁施工的主要材料之一，由于材料本身的性質(zhì)決定了其容易產(chǎn)生裂縫，因而為最大限度降低橋梁裂縫的產(chǎn)生幾率，應(yīng)采取有效的預(yù)防對(duì)策。借此，本文依托工程實(shí)例，對(duì)橋梁施工中裂縫成因及預(yù)防對(duì)策展開(kāi)討論。1工程大概情況某橋梁工程下部構(gòu)造采用的是鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，大型承臺(tái)加實(shí)體墩柱；上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。該橋梁遭到眾多因素影響，混凝土構(gòu)造出現(xiàn)多處裂縫。為此，應(yīng)分析裂縫的成因，并采取有效對(duì)策加以預(yù)防，延長(zhǎng)橋梁構(gòu)造的使用壽命。2橋梁施工裂縫成因及預(yù)防對(duì)策2.1裂縫成因引起橋梁混凝土裂縫的原因相對(duì)較多，華而不實(shí)較具典型和代表性的有荷載、溫度變化、收縮、地基變形、鋼筋銹蝕以及施工工藝等。2.1.1荷載單柱或雙柱橋墩構(gòu)造的中心遭到荷載作用，易產(chǎn)生短而密的平行裂縫；彎矩最大截面在受拉區(qū)荷載的作用下出現(xiàn)垂直裂縫，若使用較少的構(gòu)造鋼筋，則會(huì)導(dǎo)致少而寬的裂縫；因主筋和抗剪切筋設(shè)置缺乏，在遭到剪切毀壞時(shí)會(huì)出現(xiàn)斜裂縫[1]；橋梁構(gòu)造剛度缺乏、鋼筋布置不合理，會(huì)使橋梁長(zhǎng)期遭到荷載作用進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。2.1.2溫度變化混凝土澆筑中，受水泥水化熱的影響導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差增大，易產(chǎn)生溫度裂縫；在混凝土養(yǎng)護(hù)階段，提早除掉保溫層，使混凝土降溫速度過(guò)快，造成混凝土外表收縮，易產(chǎn)生裂縫；現(xiàn)澆橋臺(tái)混凝土澆筑到堅(jiān)硬的地基上，在未采取任何隔離措施的情況下，會(huì)使混凝土內(nèi)部遇冷快速收縮，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，產(chǎn)生深層次的貫穿裂縫[2]。2.1.3收縮混凝土成形后，由表及里蒸發(fā)水分，導(dǎo)致內(nèi)外干縮量存在較大差異，促使混凝土中產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，引起收縮裂縫；混凝土遭到強(qiáng)烈日曬、風(fēng)力過(guò)大等因素的影響，加快外表水分蒸發(fā)，降低混凝土早期強(qiáng)度，易引起收縮裂縫；大體積混凝土施工易受水泥品種、振搗方式、骨料配制等因素的影響，在平面和側(cè)面出現(xiàn)較多收縮裂縫。2.1.4地基基礎(chǔ)變形橋梁構(gòu)造受地基不均勻沉降的影響造成內(nèi)部拉應(yīng)力變化，在拉應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度的情況下，會(huì)在橋梁構(gòu)造薄弱處產(chǎn)生裂縫；施工前期沒(méi)有深切進(jìn)入開(kāi)展地質(zhì)勘察工作，使得勘察報(bào)告與實(shí)際地質(zhì)情況不符，直接影響橋梁施工中地基的穩(wěn)定性，易出現(xiàn)地基不均勻沉降；橋梁工程位于復(fù)雜地形，若不同區(qū)域的地質(zhì)條件相差較大，且部分區(qū)域?yàn)檐浫醯鼗瑒t會(huì)導(dǎo)致地基出現(xiàn)不均勻沉降，引發(fā)混凝土裂縫[3]。2.1.5鋼筋銹蝕鋼筋裸露在混凝土外部，發(fā)生銹蝕，減小鋼筋有效斷面面積，逐步減弱混凝土與鋼筋的握裹力，導(dǎo)致混凝土整體構(gòu)造的承載力下降，引發(fā)裂縫；混凝土保衛(wèi)層遭到毀壞，降低混凝土強(qiáng)度，使得氯化物進(jìn)入到混凝土構(gòu)造中侵蝕鋼筋，毀壞鋼筋氧化膜，發(fā)生銹蝕反響。在這里情況之下，鋼筋上的銹蝕物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致鋼筋體積變大，對(duì)周?chē)炷廉a(chǎn)生膨脹應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫。2.1.6施工工藝質(zhì)量產(chǎn)生各種裂縫的原因如下：混凝土構(gòu)造澆筑施工工藝不合理，降低混凝土質(zhì)量；混凝土振搗不均勻，留有較多孔洞、蜂窩，降低混凝土強(qiáng)度；混凝土分層澆筑沒(méi)有處理好接頭部位，導(dǎo)致新舊混凝土出現(xiàn)施工縫；混凝土骨料控制不嚴(yán)，隨意堆放，造成混凝土拌和物性能下降；混凝土配合比不合理，用料計(jì)量不準(zhǔn)確[4]，造成混凝土構(gòu)造穩(wěn)定性下降。2.2橋梁裂縫預(yù)防措施2.2.1預(yù)防荷載裂縫(1〕橋梁施工采用合理的混凝土構(gòu)造形式，牢固連接各個(gè)混凝土分塊。在整體澆筑混凝土上部構(gòu)造時(shí)，要在混凝土中設(shè)置足夠的橫向受力鋼筋，提升混凝土構(gòu)造的荷載能力。(2〕在布置鋼筋時(shí)選用直徑較小的鋼筋，直徑不得超過(guò)10cm，在構(gòu)造邊緣處適當(dāng)增加鋼筋間距，以保證混凝土構(gòu)造穩(wěn)定。若混凝土構(gòu)件的高度較高，則要在外表設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，加強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度。(3〕根據(jù)規(guī)范要求對(duì)裂縫寬度進(jìn)行控制，可將外加劑摻入混凝土原料中，提高混凝土保衛(wèi)層的耐久性，以到達(dá)有效預(yù)防混凝土內(nèi)部鋼筋銹蝕的目的。(4〕施工經(jīng)過(guò)中要禁止施工機(jī)具堆放到橋梁構(gòu)造上，在橋梁使用中限制超過(guò)設(shè)計(jì)荷載的車(chē)輛通行[5]。2.2.2預(yù)防溫度裂縫(1〕盡量選擇低熱或中熱的礦渣硅酸水泥，降低水泥用量，減輕水泥水化熱反響帶來(lái)的溫度升高。在混凝土中摻入粉煤灰、外加劑，可以以摻入適量的細(xì)粉煤灰以降低水化熱，提高混凝土后期強(qiáng)度，降低產(chǎn)生溫度裂縫的可能性。(2〕控制好混凝土澆筑的溫度，若遇高溫天氣，應(yīng)在砂石堆場(chǎng)搭建遮陽(yáng)棚，并對(duì)砂石集料進(jìn)行噴水降溫，避免砂石溫度過(guò)高導(dǎo)致混凝土溫度升高。(3〕對(duì)混凝土振搗工藝進(jìn)行改良，終凝前二次振搗，減少因小石塊構(gòu)成的混凝土空隙和氣孔，加強(qiáng)混凝土的黏結(jié)力和抗裂性。(4〕合理布置澆筑施工工序，有效降低混凝土溫差；在冬季施工中，澆筑后要及時(shí)進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期不得小于14d，以保證混凝土在潮濕環(huán)境下充分進(jìn)行水泥水化，加強(qiáng)混凝土抗拉力。2.2.3預(yù)防收縮裂縫(1〕嚴(yán)格控制混凝土的水灰比不超過(guò)0.6，把握好混凝土的攪拌時(shí)間，降低混凝土澆筑中的坍落度?？刂苹炷翝仓南铝纤俣?，避免出現(xiàn)混凝土堆積問(wèn)題[6]。(2〕在高溫大風(fēng)天氣條件下，采用必要的緩凝和覆蓋措施降低混凝土水分蒸發(fā)速度，縮小混凝土內(nèi)外硬化進(jìn)程。(3〕加強(qiáng)混凝土用水量控制，一般不得超過(guò)170kg/m?，以預(yù)防枯燥收縮裂縫。(4〕混凝土拌和中采用雙摻技術(shù)，摻入減水率高的外加劑和一級(jí)粉煤灰，預(yù)防混凝土枯燥收縮裂縫。同時(shí)，可以以摻入適量的膨脹劑，對(duì)收縮裂縫進(jìn)行補(bǔ)償，但必須控制好膨脹劑的用量，避免混凝土開(kāi)裂。(5〕加強(qiáng)早期混凝土養(yǎng)護(hù)，將無(wú)紡布、塑料布覆蓋到混凝土構(gòu)造外，降低混凝土水分蒸發(fā)速度，預(yù)防收縮裂縫。2.2.4預(yù)防基礎(chǔ)變形裂縫(1〕對(duì)橋梁樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固加寬，預(yù)防基礎(chǔ)不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫。采用換填夯實(shí)法擴(kuò)大樁基礎(chǔ)構(gòu)造，確保構(gòu)造能夠構(gòu)成一體，避免出現(xiàn)不均勻沉陷。(2〕提高新建樁基礎(chǔ)承載力并處理好橫向接縫，降低基礎(chǔ)沉降對(duì)接縫的影響程度。(3〕提高混凝土鋪裝剛度，尤其在設(shè)計(jì)橋梁上部構(gòu)造時(shí)必須考慮不均勻沉降產(chǎn)生的荷載。2.2.5預(yù)防鋼筋銹蝕裂縫(1〕根據(jù)規(guī)范要求控制好混凝土保衛(wèi)層的厚度，預(yù)防鋼筋銹蝕問(wèn)題。(2〕提高混凝土密實(shí)度，加強(qiáng)混凝土振搗，不得讓高堿性物質(zhì)摻入混凝土，避免對(duì)鋼筋造成銹蝕[7]。(3〕控制好含氯鹽外加劑的摻入量，在重要的混凝土構(gòu)造部位摻入阻銹劑。若混凝土構(gòu)造出現(xiàn)細(xì)小裂縫，必須及時(shí)進(jìn)行封閉處理。2.2.6預(yù)防施工質(zhì)量裂縫(1〕混凝土攤鋪施工若采用泵送方式，則攤鋪厚度要控制在600mm以內(nèi)。盡量縮短分層連續(xù)澆筑的時(shí)間間隔，保證在初凝前完成下一層混凝土澆筑施工。假如分層澆筑的時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)，則要進(jìn)行施工縫處理。(2〕在上層混凝土澆筑前去除外表雜物，對(duì)混凝土進(jìn)行濕潤(rùn)，使其外表露出粗骨料。(3〕混凝土澆筑壓平后，需先灑水潤(rùn)濕，再覆蓋保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，不得讓混凝土暴露在外界環(huán)境中。在中午高溫條件下，可適當(dāng)揭開(kāi)材料降低混凝土溫度。將補(bǔ)水軟管鋪設(shè)到底層塑料布，水孔間隔30cm[8]，以方便對(duì)混凝土進(jìn)行潤(rùn)濕養(yǎng)生。3結(jié)束語(yǔ)橋梁工程中，混凝土裂縫是最為常見(jiàn)的質(zhì)量病害之一，裂縫產(chǎn)生后若控制不及時(shí)，則可能導(dǎo)致裂縫不斷擴(kuò)展，進(jìn)而毀壞橋梁構(gòu)造的整體穩(wěn)定性。為此，施工單位應(yīng)對(duì)橋梁裂縫的成因進(jìn)行分析，并采取有效的對(duì)策加以預(yù)防，最大限度降低裂縫的發(fā)生幾率，延長(zhǎng)橋梁構(gòu)造的使用壽命。以下為參考文獻(xiàn)[1]馬浪.關(guān)于道路橋梁施工中裂縫成因分析及預(yù)防對(duì)策[J].黑龍江交通科技，2020(5):85-87.[2]樊耀文.道路橋梁施工中裂縫成因分析[J].建筑與裝飾，2021(9):97-98.[3]李袁.道路橋梁施工中裂縫成因與防治措施[J].四川水泥，2021(9):34.[4]劉金尚.橋梁施工中的裂縫成因分析[J].城市周刊，2022(35):36[5]葉爾豐.道路橋梁施工中混凝土裂縫成因分析及應(yīng)對(duì)措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020(7):