桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及对策研究
摘要
关键词
桥梁施工;混凝土裂缝;原因及对策
正文
引言:混凝土裂缝是目前在桥梁施工中较为常见的一种问题,对混凝土结构的整体质量造成一定影响。混凝土裂缝产生的原因有很多,如施工工艺不规范、混凝土材料质量差、没有进行有效控制等,其中施工工艺不规范是导致混凝土裂缝产生的主要原因。由于在桥梁工程中,施工工艺规范与否与桥梁质量有很大关系,因此必须采取有效措施对桥梁施工中混凝土裂缝的产生原因进行分析,并针对其产生的原因采取相应的控制和处理对策,以提高桥梁工程质量。本文通过对桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因进行分析,提出了相应的控制和处理对策,以供参考。
一、混凝土裂缝的分类及特点
1.1 混凝土裂缝的分类
混凝土的裂缝主要有:根据产生原因分为:静力裂缝(基础沉降、受力或不均匀沉降、温度变化等引起的裂缝),受力裂缝;变形及荷载引起的裂缝;根据形状分为:垂直裂缝(水平、平行或斜向),交叉裂缝(垂直于主筋方向或平行于次筋方向),放射状裂缝(多见于钢筋混凝土桥梁中);根据宽度分为:宽度小于0.1 mm的细裂缝和小于0.2 mm的微裂缝;根据影响范围分为:表面裂(贯穿),内部裂(贯通),表面与内部均裂,深层裂(贯通)。
1.1.2混凝土的各种裂缝在形态上有如下几种分类
按裂缝发生的原因分类:有荷载引起的裂缝、基础不均匀沉降引起的裂缝、温度变化引起的裂缝等;按裂缝对混凝土结构的影响分类:有永久性裂缝和暂时性裂缝。永久性裂缝主要有:因荷载产生的裂缝,如受弯构件在使用荷载下产生的裂缝;因温度变化产生的裂缝,如混凝土在降温时产生的收缩等;因变形(包括变形引起的开裂)而产生的裂缝;暂时性裂缝主要有:因地基不均匀沉降而产生的地基沉降缝。暂时性开裂多出现在新浇筑混凝土结构或施工过程中,由于不均匀沉降、收缩、温差变化等因素造成;非结构性开裂。
1.2 混凝土裂缝的特点
混凝土结构出现裂缝是不可避免的,但是有很多裂缝是可以避免和预防的。从目前实际情况来看,混凝土裂缝主要有以下几种形式:结构性裂缝:由荷载、温度变化、混凝土干缩等因素引起的一种永久性变形,称为结构性裂缝。这种裂缝一般都是贯穿整个混凝土结构,形状不规则;功能性裂缝:在正常使用条件下,因变形而产生的一种非结构性裂缝。如表面功能性裂缝等。
外观性裂缝:在混凝土表面出现的非结构性裂缝,称为外观性开裂。
二、混凝土裂缝产生的原因分析
2.1 施工工艺因素
施工工艺不当:在施工过程中,如果不注意施工工艺的选择和应用,会导致混凝土质量下降,比如:混凝土浇筑不均匀,分层、分块浇筑的厚度太大、太厚,或者模板刚度不足等;(2)混凝土搅拌不均匀、搅拌时间短、搅拌不充分,导致混凝土的质量下降;(3)施工工艺不当,比如:混凝土浇筑过程中振捣不密实,或者在混凝土未达到初凝时就进行下一道工序等。
施工操作不当主要是指在施工过程中的操作不规范或者是安全措施没有做好,导致一些裂缝产生。比如:模板支立不牢固、安装位置不当;支撑稳定性不足等。
2.2 材料因素
水泥品种:水泥的品种和标号都会影响到混凝土的强度,导致混凝土的抗裂能力下降,比如:水灰比的增加,会导致混凝土的强度下降,如果在施工过程中没有合理选择水泥,或者不能满足要求,就会导致混凝土抗裂能力下降;骨料级配不合理,也会影响到混凝土的强度和抗裂能力;粗集料:粗集料的质量对混凝土的质量也有一定影响。比如:粗集料中含有较多的浮浆,这些浮浆对混凝土结构会造成影响,降低结构强度;另外,粗集料中含有大量的针片状颗粒,这些针片状颗粒对混凝土结构也会造成影响,降低结构强度;其他材料:除了以上所述材料因素外,还有其他原因会导致混凝土裂缝。
2.3 设计因素
混凝土设计不当,比如:混凝土结构的断面尺寸过大、体积过大,或者由于设计不当,导致结构的受力不均匀,导致结构出现裂缝。另外,结构设计不当还会导致混凝土出现裂缝。比如:桥梁施工过程中,如果在设计阶段没有按照相关规范进行设计,就会导致一些结构出现裂缝;另外,在桥梁施工过程中,如果没有对施工过程进行合理的监控,也会导致混凝土出现裂缝。
外部因素:环境温度变化,外部温度变化会导致混凝土发生干缩和蠕变,从而对混凝土质量造成影响。
三、混凝土裂缝的对策研究
3.1 施工工艺改进
在桥梁施工中,采用合适的施工工艺,对混凝土的裂缝进行有效地控制。在施工过程中,对于不同的施工环节要采用不同的施工工艺,主要包括以下几个方面:从材料上对混凝土进行控制,要选用合适的水泥、石子、水和外加剂,按照一定比例配制混凝土;从混凝土搅拌开始,控制好拌制时间、搅拌速度、浇筑速度和浇筑方法;从混凝土振捣开始,要采用分层振捣的方法进行施工,避免出现漏振的现象;从混凝土养护开始,要合理地选择养护方式和方法;从桥梁建设完成开始,对桥梁的运营和使用过程进行管理。
3.2 材料控制
在桥梁施工中,材料控制是混凝土质量控制的重要环节。在进行混凝土材料选择时,要注意以下几点:选择合适的水泥品种,严格控制水泥的用量;根据桥梁的实际情况,合理地选择粗集料,并保证其质量;优化混凝土配合比。在进行混凝土配合比设计时,要对配合比进行优化,以提高混凝土的性能。对于水泥的用量,要根据实际情况进行控制。对于混凝土的坍落度要根据不同的施工条件进行控制,并保证混凝土在初凝前具有足够的流动性。在进行混凝土材料控制时,还应对水灰比、砂率、粗集料质量等内容进行合理的控制。
3.3 设计优化
在混凝土设计过程中,要严格按照规范的要求进行设计,对混凝土的配合比进行优化。在进行配合比设计时,要合理地进行施工材料的配比工作,并对混凝土的各项性能指标进行合理控制,以保证混凝土的强度、耐久性和抗冻性。此外,还可以在混凝土中加入适量的外加剂和缓凝剂,以增强混凝土的性能。结构优化:在结构设计方面,要根据具体情况合理地设计桥梁结构;对桥梁结构进行受力分析,合理地进行配筋;要根据桥梁的具体情况合理地进行配筋,在保证桥梁安全性和稳定性的前提下减少钢筋用量;在施工过程中要合理地选择混凝土浇筑方式。
结语
随着经济的不断发展,人们对交通设施的要求也越来越高,桥梁施工技术也在不断地进步,这就需要相关人员不断地研究、总结和改进。混凝土是现代桥梁施工中最为常见的一种材料,在桥梁施工中发挥着重要的作用。混凝土在施工过程中产生裂缝是比较常见的一种现象,严重影响了桥梁施工质量。为了有效地降低混凝土裂缝问题的出现,要从材料、施工工艺和结构设计三个方面入手,从根本上解决混凝土裂缝问题。
参考文献
· [1] 道路桥梁施工中混凝土裂缝的形成及解决对策[J]. 邓泽军;罗晓;张玉洁.,2019(33)
· [2] 道路桥梁施工中混凝土裂缝的形成及解决对策[J]. 孙安庆;马文峰;刘天林.,2019(14)
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