混凝土桥梁裂缝成因及防控措施分析

2021-01-16 05:56宋述评
黑龙江科学 2021年12期
关键词:桥梁裂缝混凝土

宋述评

(甘南县公路事业发展中心,黑龙江 甘南 162100)

桥梁工程质量直接决定其使用寿命,混凝土桥梁质量关系着车辆通行和人员安全。应高度重视混凝土桥梁建设质量,为桥梁安全通行提供坚实基础。在实际使用过程中,混凝土桥梁经常会出现裂缝,影响桥梁美观和使用年限,甚至会影响桥梁结构,对其安全性造成影响。日常养护过程中,应科学分析混凝土桥梁裂缝形成原因,运用科学方法防控桥梁裂缝,对其安全性和耐久性进行重点评估,及时排除施工安全隐患,保证施工作业质量,提升桥梁安全性,有效缓解交通压力,营造舒适安全的通行环境。

1 混凝土桥梁产生裂缝的原因

1.1 混凝土桥梁自身产生应力

混凝土桥梁承受多种荷载,使得桥体自身产生裂缝,产生裂缝的主要原因是应力和次应力的作用。桥体设计阶段,很多零件尺寸无法满足设计要求,钢筋与混凝土设计分布不合理,造成局部承受荷载力失调,容易出现裂缝。施工过程中,受多种技术因素的影响,导致次应力产生,特别是施工中没有考虑工艺设计,结构中未考虑开槽问题,多使用钢筋进行常规操作,这样就会在凿洞附近产生应力,造成裂缝现象。

1.2 温度变化

桥梁需面对各种天气变化,因此会受到温度影响。大体积混凝土桥梁出现裂缝,主要是由于热胀冷缩对桥体结构产生影响,这种变形会产生结构应力,如果超出桥梁的承受强度,很容易产生裂缝,对混凝土结构造成影响,威胁桥梁结构安全。裂缝产生的原因是温度变化,强烈的温差会造成桥梁位移,如果桥梁长时间出现位移变化,就会造成纵向位移,很容易产生温度裂缝。特别是北方地区温度变化较大,雨雪天气会直接引起桥梁的温度变化,对混凝土结构造成严重影响,其内外部温度变化较大,从而引发桥面裂缝。混凝土桥梁的日常养护工作十分重要,采用蒸汽养护方式容易使混凝土骤冷或骤热,导致混凝土内外温度不均匀,形成裂缝。如果在冬季施工,保暖措施不到位也容易造成混凝土开裂。

1.3 混凝土桥梁基础变化

很多桥梁基础建设对地质勘查工作不够重视,试验测试精度不够,导致桥梁基础结构安装不合理,使得桥梁结构产生较大荷载。桥梁基础发生变化,很容易出现裂缝,特别是在特殊气候条件下,会引发不良地质段出现地面沉陷,造成桥梁裂缝。

1.4 混凝土材料影响

桥梁主要使用混凝土等原料建造,受材料质量影响,会产生裂缝。水泥是混凝土的主要原料,要想真正提高混凝土的耐久度,就必须合理确定水泥配比,选择泥量小的水泥,满足混凝土施工要求。因为泥量小的水泥含有稳定的孔隙率,能够使混凝土更加稳定、质量更好。加工混凝土时,可以适当添加一些材料进行补充,常见的物质包括煤灰和矿渣等,可有效改善混凝土保水性,降低孔隙率,提升混凝土强度和硬度,保证桥梁施工安全。

2 混凝土桥梁裂缝防控措施

2.1 合理控制设计流程

应注重混凝土桥梁设计环节,统筹安排,重视安全工作。针对桥梁结构特点,考察施工状况,严格执行设计要求。设计要充分考虑裂缝的最大宽度,合理控制。重点分析裂缝位置,科学确定抗裂钢筋强度,减少结构约束,释放应力。

2.2 严格控制施工流程

混凝土桥梁施工中,应科学合理制订施工工艺,严格管理施工工作,保证施工水平。应合理安排钢筋安装、专用模板制作、混凝土浇筑、零件吊装等工作,对每一个环节进行严格管理,保证工程质量。浇筑混凝土时,应保证振捣时间,可以采用二次振捣措施,尽量排出混凝土中的气泡,提升安全系数。

2.3 重视对施工温度的管理

要严格按照施工工期作业,保证各项工作在施工计划内完成。如遇到极端天气,需要调整工期,应保质保量完成各项工作,避免出现人员中暑或冻伤问题。应重视对骨料的科学配比,使用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥,加入塑化剂提高混凝土强度,降低水泥水化热和温差。夏季高温天气,应对每层混凝土的厚度进行控制,尽量减少浇筑层面,这样才能更好地散热。在寒冷冬季进行作业时,应注意保暖,避免长时间暴露。

2.4 提升混凝土质量

混凝土桥梁工程建设中,混凝土是最为关键的材料之一,应增加混凝土保护层厚度,这样才能提高混凝土保护层质量,为桥梁安全施工打下坚实基础。要想提高混凝土工程质量,必须要严格按照配比进行调制,增加水分比例,有效提高混凝土孔隙率,还要增加灰份投入,这样才能使总体质量达到标准。通过增加水灰配比,使混凝土毛细孔比例逐渐缩小,间接增大其中有益成分比例,减少其他物质占比,并将这些废弃物质从内部排出,增加其耐久性,最大限度提高混凝土使用寿命。要提高路桥工程钢筋与混凝土配比,有效增加混凝土保护层厚度,提升混凝土耐久性和安全性。混凝土桥梁设计中,桥梁混凝土地基施工最为关键,只有保证混凝土地基安全施工,才能保证桥梁稳定,应根据地基不同位置情况有效解决地质问题,提升建设安全性和实用性。分析桥梁地基类型,识别不同地下环境,科学处理地基,主要方法是对地基进行夯实和挤密处理,再开展有效的加固处理。地基施工主要有以下几种方式:对地基深度进行分析估算,了解建筑环境和地面高度,确定地基施工深度,充分利用缓冲方法对路桥压力进行有效分解,消除外界压力,延长路桥地基使用寿命。实施地基保护措施,依靠地下连续墙进行辅助支撑,对地基进行安全处理。设计过程中,可以采取加固处理技术,人为加强路桥地基承载能力,最大程度加强地基承受能力,减小地基变形或沉降可能性。建议多使用箱形截面,这种截面形式能够有效提高整体结构刚度,减少混凝土桥梁疲劳振动。

3 结语

混凝土桥梁产生裂缝的原因多种多样,很可能造成严重后果。应对其进行深入研究,采取有效措施加以防范,避免裂缝对桥梁安全构成威胁。应加强对混凝土桥梁裂缝成因分析,提高防范意识,将裂缝问题控制在合理范围内,保证桥梁安全使用。施工单位应在施工前深入分析影响桥梁安全的主要因素,采用科学合理的施工工艺,做好充足的施工准备,落实安全施工措施,避免出现施工误差,确保桥梁使用安全。

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