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道路桥梁施工的裂缝成因和预防对策探究

更新时间:2009-03-28

0 引言

实践证明,道路桥梁在施工环节中一旦出现裂缝,将严重影响道路桥梁施工质量,当裂缝问题无法得到科学、有效的解决时,将影响道路桥梁运行安全与稳定,降低道路桥梁使用寿命。而导致道路桥梁施工裂缝产生的原因有很多,只有全面掌握裂缝成因,有针对性、科学性的进行预防与处理,才能减少裂缝发生概率,降低裂缝危害。对此,关于道路桥梁施工中裂缝成因与预防对策的研究具有重要现实意义与研究价值。

1 工程概况

吉莲高速公路土建施工A5合同段,在天河村跨越禾水河,敦(厚)永(新)公路,经过白堡村,在江口村再次上跨敦(厚)永(新)公路后,经上鹿村,再次跨禾水河,到达本项目终点,全长6.375 km。项目设计桥梁工程主要包括:沙林场分离立交,全长44.04 m,3×13 m预应力空心板梁;天河高架桥,长289 m,7×40 m先简支后连续T梁;高坪禾水河大桥,长449 m,11×40 m先简支后连续T梁;江口高架桥,长169 m,4×40 m先简支后连续T梁;上鹿禾水河大桥,长 503 m,4×40+(57-100-57)+3×40 m,主跨为连续刚构。

2 道路桥梁施工的裂缝成因

在桥梁前期施工过程中,部分桥梁混凝土结构产生了不同程度的裂缝,经总结发现,形成道路桥梁施工裂缝的实质性原因大致体现在以下几方面:

2.1 基于道路桥梁施工原因产生的施工裂缝

施工问题引发的裂缝是混凝土结构裂缝产生的主要因素,也是工程人员研究过程中关注的重点问题:①沙林场分离立交采用预应力空心板梁结构,预制梁在施工安装过程中需要采用运梁车进行运输拼装,其中炮车重量应为3 t,牵引车为9 t,基于相关要求,在运送桥梁时,一次最多可运载一片边梁和一片中梁。但是,在实际施工过程中,没有考虑桥梁汽车重量的影响,从而形成荷载裂缝;②上鹿禾水河大桥由于桥梁承台尺寸较大,在施工过程中没有考虑大体积混凝土施工温度控制措施,大体积混凝土施工不当,导致部分裂缝的产生,主要原因是没有埋设降温管、没使用低水化热水泥、骨料温度过高、养护不当使得内外温差过大造成裂缝;③上鹿禾水河大桥主跨采用的是实心薄壁墩,在建设施工过程中,当桥梁墩身截面过小,一次浇注较高时,会导致混凝土振捣与凝固收缩的过程中,出现表面浮浆过多的问题,从而形成收缩裂纹;④现场施工控制过程中,上鹿禾水河大桥薄壁墩的外部,由于柔性墩反复多向受力所致加上施工误差导致混凝土钢筋保护层不够,使得结构表面形成反射裂纹。

2.2 基于施工材料选用原因产生的施工裂缝

施工材料选用不科学也是导致道路桥梁施工中形成裂缝的主要因素之一。在桥梁施工过程中,选用42.5标号的普通硅酸盐水泥,则可取得较好的施工效果,提升公路抗冻性、抗腐蚀性,满足强度要求,但在施工时,没有依据施工要求进行材料选用,导致水泥标号与施工设计不相符,易出现裂缝问题。与此同时,在混合材料配比过程中,所选用的原材料质量出现问题时,如存在较多杂质、砂石颗粒过大或过小等等,也会引发裂缝问题的产生。

2.3 基于道路桥梁设计原因产生的施工裂缝

在道路桥梁施工中,为实现裂缝问题的有效预防,应注重施工材料选用的科学性与合理性,做好材料质量检测与管理工作,具体工作如表1所示。

 

表1 材料质量检测与管理基本要求

  

项目具体操作施工前原材料检测 施工水泥标号检测、砂石物理指标审核、钢筋抗压承载力检测等等。施工中材料管理 建立岗位责任制,进行材料运输的科学管理,材料存储的科学管理;做好混合材料配比试验、砂与碎石含水量检测工作,保证材料搅拌均匀性,控制好材料配置时间。各环节施工后质量检测 结合相关规定,做好各环节施工后的质量检测工作,针对存在的质量问题,进行针对性处理,如重新施工、施工补救等等。

3 道路桥梁施工裂缝预防对策

3.1 科学应用工艺技术,针对性处理裂缝

孩子的个性不同,所处的年龄阶段不同,对父母的需求不同,良好亲子关系的格式也会有所不同。良好的亲子关系表现为依恋不依赖,理性不冷漠。父母需要很好地回应并引导孩子,使亲子之间和而不同,保持一种有弹性的融洽关系。

针对温度变化产生的裂缝问题,可从以下几方面入手进行预防:第一,在骨料配置过程中,为保证材料配置符合施工设计标准,可采用增加添加剂的方式,改善道路桥梁施工过程中混合料水泥水分蒸发发热带来的影响;第二,做好浇筑养护工作,根据气候条件,采用适宜的养护方法对道路桥梁浇筑的混凝土部件进行养护,提升混凝土部件整体质量。例如,用净水在终凝后3~4 h,采用喷雾式撒水法进行养护。在此过程中,每天喷雾水3次左右,连续3 d(夏季可多喷几次);在施工后48 h内,做好避雨、防晒、防污染工作。针对上文中提出的收缩裂缝,可采用如下预防措施:浇注完后铲除表面浮浆,并用砂袋加载,以减少混凝土凝固过程中上下混凝土荷载差;针对上文中提到的表面反射裂缝,可通过在表面加设钢丝网片或调整保护层厚度的方法进行预防。

3.2 科学选择施工材料,保证材料质量合格

在道路桥梁施工过程中,荷载裂缝是较为常见的一种裂缝,产生该裂缝的本质原因在于道路桥梁无法承载荷载应力,从而在荷载应力(接应力、次应力)作用下产生裂缝。研究发现,该裂缝问题的产生与道路桥梁设计存在密切关联性。桥梁一级公路在设计过程中要求载荷量应控制在55 t范围内,但是桥梁道路设计过程中,由于工作人员失误导致设计尺寸出现误差,造成道路桥梁成品未能够满足桥梁一级公路载荷量设计要求,从而使道路桥梁无法承担运载力,出现裂缝;又如,道路桥梁设计要求桥梁横向钢筋数量应为150根,但在实际设计过程中横向钢筋数量不足150根,从而降低了桥梁承载力,使得道路桥梁施工时产生裂缝[1]

由上述分析可知,道路桥梁结构设计的科学性是保证施工质量的前提条件,也是预防道路桥梁裂缝产生的重要举措之一。因此,在进行道路桥梁施工过程中,建议相关设计工作人员遵循实事求是的原则,具体问题具体分析,实现道路桥梁结构布局的科学设计[2]。与此同时,根据实际情况(包括水文条件、工程条件等)与工程建设要求,对可能出现道路桥梁裂缝的施工环节,如混合材料配置阶段、材料运输阶段、浇筑养护阶段等等,进行综合分析,掌握各阶段可能出现裂缝的原因,并与相关技术人员进行沟通,制定相应预防措施,在道路桥梁施工设计中尽量规避出现裂缝的风险。此外,在设计时相关单位应聘请专业技术人员对道路桥梁荷载力进行计算审核,用以保证施工过程中各环节工作满足道路桥梁荷载要求。

3.3 科学设计道路桥梁结构

对文本进行社会语义网络及共现词分析,由社会语义网络(见图1)可知,文本特征词呈层级分布,核心词层为“游客”“洪江古商城”等;第二为“古巷”“芙蓉楼”“戴笠”等与历史景观相关的词,包括历史文化遗存及历史名人名事;第三层以“古朴”“悠闲”“宁静”等形容词为主,反映旅游者对旅游地环境氛围的感知,可概括为文化环境氛围和生活环境氛围两类。“值得”“不错”则表示的是旅游者对旅游地的整体评价。

3.4 其他裂缝处理常用方法

针对施工过程中已经产生的裂缝,可采用表面修补法、植物胶结材料添加法、预应力加固法进行处理。在道路桥梁施工过程中,针对浅层次的裂缝、不影响道路桥梁结构承载力的深层次裂缝可采用表面修补法进行处理,即利用水泥浆等材料涂抹裂痕后,利用油漆进行表面处理。与此同时,也可通过添加植物胶结材料,如环氧树脂进行处理。在应用胶体性能为抗拉强度22.6 MPa,抗压强度62.8 MPa,抗弯强度32.1 MPa的环氧树脂灌补>0.5 mm的结构性微细裂缝时,需要按照甲:乙=2:1的比例进行混合均匀搅拌,搅拌后进行材料注入。在此过程中可根据实际情况适当加入稀释剂,提高施工效率,一次性配合量应不高于500 g,遵循“随配随用”原则。当外部环境温度为25℃左右时,操作时间应控制在40 min以内。

文章通过施工实际情况,分析道路桥梁施工的裂缝成因与预防策略,为道路桥梁高质建设提供实践指导依据,改善道路桥梁施工质量问题。在本工程后期,这些策略在桥梁混凝土结构施工裂缝控制方面起到了较好的作用,达到了不错的效果。

4 结论

今年5月4日,在齐鲁石化纪念“五四”青年节、“十大杰出青年”表彰暨导师带徒工作会议上,一对青年职工的发言引起反响。他们都来自胜利炼油厂连续重整车间,同年进厂,现在却成为了师徒。

伯虎感觉对方似乎又要出离愤怒,便马上极力劝说般回应到,“我之所以不告诉你这个东西已经对外发布了,那是因为发布之后便出事了,而且是出了两件事。第一件事是——”

参考文献:

[1]连小虎.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通标准化,2014(1):21-23.

[2]张薪.高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用[J].交通建设与管理,2015(Z2):46.

 
敖根平
《河南建材》 2018年第02期
《河南建材》2018年第02期文献

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