鄭康
摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,為了進(jìn)一步完善城市的道路交通工程,市鎮(zhèn)府在橋梁建設(shè)方面投入了巨大的資金,這就不免出現(xiàn)了各類的橋梁建筑,同時各種各樣的問題也伴隨著出現(xiàn),其中有關(guān)混凝土施工裂縫的問題尤為突出。本文就關(guān)于混凝土橋梁裂縫問題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:橋梁建設(shè);混凝土;裂縫;裂縫控制
這些年來,我國在橋梁建設(shè)方面取得巨大的成就,然而在施工的過程中,往往出現(xiàn)像混凝土施工裂縫這樣的問題,裂縫對混凝土的耐久性與工程的質(zhì)量的會有直接的影響,甚至最后會導(dǎo)致橋梁的坍塌,本文列舉了一些橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因,并給予一些如何解決問題的相應(yīng)舉措,以便保證工程的質(zhì)量與橋梁的耐久度。
1 橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因
從多年的橋梁建設(shè)當(dāng)中,我們清楚的知道橋梁建設(shè)中裂縫問題,不外乎來自以下幾個方面:
1.1 溫度
由于溫度的變化,混凝土?xí)l(fā)生熱脹冷縮,導(dǎo)致混凝土的變形,這個時候,如果沒有足夠的空間,混凝土的變形就會受到阻礙,我們把混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的力叫做應(yīng)力,當(dāng)這個力不斷增大,超過混凝土的抗拉或是抗壓的極限時,就會產(chǎn)生裂縫的問題。
1.2 荷載
荷載裂縫一般是由于靜、動荷載以及一些應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的,我們一般可分為兩類:
1.2.1 一類叫做直接應(yīng)力裂縫,是由于一些外荷載的影響而造成的,比如在設(shè)計的初級階段,模型制作的不合理,在受力、剛度方面算和一些荷載的計算與實(shí)際的情況不吻合,整體的安全系數(shù)設(shè)計還不夠好,沒有計算出合理的的鋼筋數(shù)目來或鋼筋的整體布置不當(dāng),不能承受整體的重量。在橋梁建設(shè)的施工階段中,一些器械、材料的亂擺亂放,隨意的搬運(yùn)、安裝、起吊、運(yùn)輸,不正確按照圖紙的順序,私自的給予改動,也沒有給予橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。在應(yīng)用階段,沒有限制超過橋梁的承載強(qiáng)度的車輛通行,和自然災(zāi)害影響等等,這一些都會對橋梁的造成傷害,從而產(chǎn)生裂縫。
1.2.2 還有一類是叫次應(yīng)力裂縫,例如在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要開鑿洞口、設(shè)置錨頭等。我們往往是用圖形來模擬整體的受力情況,有時也會通過自身的經(jīng)驗(yàn)來布置一些受力的鋼筋,但這些總是會與實(shí)際的情況有一定的誤差,這樣在開鑿洞口時,導(dǎo)致了洞口應(yīng)力集中。在一些大跨徑的連續(xù)梁中,有時需要截斷鋼束,將錨頭放在截斷的位置,如果處理的不當(dāng),在這些截斷的地方往往也會產(chǎn)生裂縫。
1.2.3 混凝土的收縮。在橋梁的施工建設(shè)中,由于混凝土收縮而引起的裂縫是最常見的,其中造成混凝土體積變形最重要的原因是塑性收縮與縮水收縮。
塑性收縮是指在施工的過程中發(fā)生的,在混凝土澆筑不久后,由于水泥發(fā)生激烈的水化反應(yīng),水分急劇的蒸發(fā),這時混凝土由于失去水分而收縮,產(chǎn)生骨料下沉的現(xiàn)象。在骨料下沉的過程中,如果受到鋼筋的阻擋,有時會產(chǎn)生沿著鋼筋方向的裂縫,在豎直方向的截面處,如果混凝土硬化前沉實(shí)不均也會在豎直方向產(chǎn)生裂縫,我們?yōu)榱藴p小混凝土塑性收縮的性能,往往在施工前會精確的控制水與石灰的比例,為了避免長時間的攪拌,下料的時間也不能過快,在豎直方向的截面處我們通常會分層澆筑。
縮水收縮是指混凝土在結(jié)硬的過程中,由于水分不斷的流失,導(dǎo)致混凝土的體積不斷縮小的過程。在混凝土水分流失的過程中,混凝土表面的水分流失的比較快,而內(nèi)部的水分流失的比較緩慢,從而表面的體積收縮大,內(nèi)部的體積收縮小,而這種不均勻的收縮,致使表面的體積收縮受到內(nèi)部混凝土的約束,表面承受的應(yīng)力也相應(yīng)增加,當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土自身的抵抗強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生收縮裂縫,對于配筋率比較大的結(jié)構(gòu),這種約束所產(chǎn)生的裂縫就非常明顯了。
1.2.4 地基變形。由于地基在豎直方向發(fā)生不均勻的升降,都會使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)超過混凝土自身抗變形能力的極限時,就產(chǎn)生了裂縫。
地基發(fā)生不均勻的原因主要是對地質(zhì)的勘察不夠精確;地基地質(zhì)自身存在應(yīng)力,容易發(fā)生變化;橋梁地基處于滑坡地帶或是活動斷層等等。
1.2.5 鋼筋銹蝕。由于混凝土本身質(zhì)量較差或是混凝土的厚度還不能保護(hù)到內(nèi)部的鋼筋,導(dǎo)致空氣中的二氧化碳進(jìn)入到混凝土內(nèi)部,造成鋼筋表面的氧化膜脫落,當(dāng)混凝土中的氧氣和水與鋼筋接觸以后,鋼筋開始發(fā)生銹蝕反應(yīng),鋼筋的厚度也會隨著銹蝕反應(yīng)的發(fā)生不斷減小,最終導(dǎo)致鋼筋的承載能力下降,這時裂縫也會隨之而產(chǎn)生。
1.2.6 施工質(zhì)量。施工工藝質(zhì)量引起裂縫的主要原因是在混凝土制作、成型、起吊、運(yùn)輸、拼裝的過程中,如果施工的工藝質(zhì)量不合理,就會產(chǎn)生各種各樣形式的裂縫。
施工材料質(zhì)量引起裂縫的原因主要是配置混凝土的材料的質(zhì)量問題,也會產(chǎn)生裂縫。
2 橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫的控制措施
上面介紹的主要是橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的各種原因,如果我們采取一定措施來盡量避免裂縫的產(chǎn)生,那么我國的橋梁建設(shè)又會向前邁進(jìn)一個步伐,下面我們將給予以下幾點(diǎn)措施來避免裂縫的產(chǎn)生。
2.1 對混凝土施工質(zhì)量的保證
選用混凝土之前,我們需要了解其本身的民用信譽(yù)度,盡量選擇高標(biāo)號,質(zhì)量有保證的混凝土,還得嚴(yán)格控制好水泥的用量,降低混凝土自身所產(chǎn)生的應(yīng)力。
嚴(yán)格控制外加劑的配合比。有時為了提高混凝土的耐久度,提高混凝土工程的整體質(zhì)量,防止產(chǎn)生裂痕,我們常加一些外加劑,如緩凝劑、膨脹劑等。這些外加劑有緩凝、膨脹的功效,我們應(yīng)通過多次的實(shí)驗(yàn)與研究,對外加劑所加的分量與作用有一個明確的了解,有時好的利用,會大大節(jié)省工程所花費(fèi)的時間與金錢。這是我們所需要的。
增加一些傳感片。我們可以將一些應(yīng)力傳感片設(shè)置在一些混凝土易產(chǎn)生裂縫的地方,通過應(yīng)力的測試,可以清楚的知道混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況,當(dāng)發(fā)生混凝土應(yīng)力過大時,我們就在所需的地方加設(shè)一些鋼絲網(wǎng)和鋼筋網(wǎng),以防止混凝土表面的開裂。
2.2 對混凝土溫度的控制
從溫度的角度考慮,為了防止裂縫的產(chǎn)生,在拌合混凝土?xí)r,我們可以先將碎石冷卻,防止?jié)仓r的溫度多高。或通過埋設(shè)水管,通過水的流動帶走部分熱量,達(dá)到降溫的目的。
通過對入模溫度的控制,在夏季,我們會通過一些措施來降低入模溫度,在澆筑混凝土?xí)r也盡量避免混凝土在陽光下暴曬,所以,像橋梁這樣大體積的混凝土澆筑我們一般選擇在春秋季施工。
對拆模時間的控制。當(dāng)周圍環(huán)境的溫度比較低時,需要給混凝土的表面保溫,防止混凝土因?yàn)楸砝餃囟鹊牟町惗a(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土自身的溫度高于周圍環(huán)境的溫度時,就應(yīng)特別注意起模的時間,避免混凝土表面形成裂縫。新澆筑的混凝土在早期拆模的時候,往往會出現(xiàn)一種叫做“溫度沖擊”的現(xiàn)象,再加上混凝土自身的縮水收縮,很容易造成混凝土的表面產(chǎn)生裂縫,所以在新澆筑的混凝土早期拆模后,我們往往會在混凝土的表面加上一些保溫材料,以防止混凝土表面產(chǎn)生過大的應(yīng)力。
2.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土早期的養(yǎng)護(hù)主要需要給予混凝土保持在合理的溫濕條件下,比如在冬季的時候,我們會在混凝土的表面澆水養(yǎng)護(hù),并用一些塑料薄膜包裹在混凝土的表面,達(dá)到保溫保濕的效果,這樣不僅可以防止混凝土自身縮水收縮的現(xiàn)象發(fā)生,另外也保證水泥水化的順利進(jìn)行,達(dá)到設(shè)計時所需的抗裂能力與強(qiáng)度。
3 總結(jié)
綜上所訴,只是為了說明裂縫的問題在橋梁的建設(shè)中是可以避免的,這需要我們在施工的過程中嚴(yán)格按照國家有關(guān)橋梁建設(shè)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在運(yùn)行的過程中進(jìn)一步加強(qiáng)對橋梁的巡查管理,對待出現(xiàn)的問題,能夠及時的給予解決,避免下次的重復(fù)出現(xiàn)。相信這樣做了以后,我國的橋梁建設(shè)技術(shù)方面會越來越好。
參考文獻(xiàn)
[1] 柳炳康,吳勝興,周安.工程結(jié)構(gòu)鑒定及加固改造[M].中國建筑出版社,2008,04.
[2] 李斌.淺析混凝土結(jié)構(gòu)及其外觀質(zhì)量控制[J].企業(yè)科技與發(fā)展, 2008,04.
[3] 李鳳娥.混凝土施工溫度與裂縫控制[J].交通世界,2001(1).endprint
摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,為了進(jìn)一步完善城市的道路交通工程,市鎮(zhèn)府在橋梁建設(shè)方面投入了巨大的資金,這就不免出現(xiàn)了各類的橋梁建筑,同時各種各樣的問題也伴隨著出現(xiàn),其中有關(guān)混凝土施工裂縫的問題尤為突出。本文就關(guān)于混凝土橋梁裂縫問題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:橋梁建設(shè);混凝土;裂縫;裂縫控制
這些年來,我國在橋梁建設(shè)方面取得巨大的成就,然而在施工的過程中,往往出現(xiàn)像混凝土施工裂縫這樣的問題,裂縫對混凝土的耐久性與工程的質(zhì)量的會有直接的影響,甚至最后會導(dǎo)致橋梁的坍塌,本文列舉了一些橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因,并給予一些如何解決問題的相應(yīng)舉措,以便保證工程的質(zhì)量與橋梁的耐久度。
1 橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因
從多年的橋梁建設(shè)當(dāng)中,我們清楚的知道橋梁建設(shè)中裂縫問題,不外乎來自以下幾個方面:
1.1 溫度
由于溫度的變化,混凝土?xí)l(fā)生熱脹冷縮,導(dǎo)致混凝土的變形,這個時候,如果沒有足夠的空間,混凝土的變形就會受到阻礙,我們把混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的力叫做應(yīng)力,當(dāng)這個力不斷增大,超過混凝土的抗拉或是抗壓的極限時,就會產(chǎn)生裂縫的問題。
1.2 荷載
荷載裂縫一般是由于靜、動荷載以及一些應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的,我們一般可分為兩類:
1.2.1 一類叫做直接應(yīng)力裂縫,是由于一些外荷載的影響而造成的,比如在設(shè)計的初級階段,模型制作的不合理,在受力、剛度方面算和一些荷載的計算與實(shí)際的情況不吻合,整體的安全系數(shù)設(shè)計還不夠好,沒有計算出合理的的鋼筋數(shù)目來或鋼筋的整體布置不當(dāng),不能承受整體的重量。在橋梁建設(shè)的施工階段中,一些器械、材料的亂擺亂放,隨意的搬運(yùn)、安裝、起吊、運(yùn)輸,不正確按照圖紙的順序,私自的給予改動,也沒有給予橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。在應(yīng)用階段,沒有限制超過橋梁的承載強(qiáng)度的車輛通行,和自然災(zāi)害影響等等,這一些都會對橋梁的造成傷害,從而產(chǎn)生裂縫。
1.2.2 還有一類是叫次應(yīng)力裂縫,例如在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要開鑿洞口、設(shè)置錨頭等。我們往往是用圖形來模擬整體的受力情況,有時也會通過自身的經(jīng)驗(yàn)來布置一些受力的鋼筋,但這些總是會與實(shí)際的情況有一定的誤差,這樣在開鑿洞口時,導(dǎo)致了洞口應(yīng)力集中。在一些大跨徑的連續(xù)梁中,有時需要截斷鋼束,將錨頭放在截斷的位置,如果處理的不當(dāng),在這些截斷的地方往往也會產(chǎn)生裂縫。
1.2.3 混凝土的收縮。在橋梁的施工建設(shè)中,由于混凝土收縮而引起的裂縫是最常見的,其中造成混凝土體積變形最重要的原因是塑性收縮與縮水收縮。
塑性收縮是指在施工的過程中發(fā)生的,在混凝土澆筑不久后,由于水泥發(fā)生激烈的水化反應(yīng),水分急劇的蒸發(fā),這時混凝土由于失去水分而收縮,產(chǎn)生骨料下沉的現(xiàn)象。在骨料下沉的過程中,如果受到鋼筋的阻擋,有時會產(chǎn)生沿著鋼筋方向的裂縫,在豎直方向的截面處,如果混凝土硬化前沉實(shí)不均也會在豎直方向產(chǎn)生裂縫,我們?yōu)榱藴p小混凝土塑性收縮的性能,往往在施工前會精確的控制水與石灰的比例,為了避免長時間的攪拌,下料的時間也不能過快,在豎直方向的截面處我們通常會分層澆筑。
縮水收縮是指混凝土在結(jié)硬的過程中,由于水分不斷的流失,導(dǎo)致混凝土的體積不斷縮小的過程。在混凝土水分流失的過程中,混凝土表面的水分流失的比較快,而內(nèi)部的水分流失的比較緩慢,從而表面的體積收縮大,內(nèi)部的體積收縮小,而這種不均勻的收縮,致使表面的體積收縮受到內(nèi)部混凝土的約束,表面承受的應(yīng)力也相應(yīng)增加,當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土自身的抵抗強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生收縮裂縫,對于配筋率比較大的結(jié)構(gòu),這種約束所產(chǎn)生的裂縫就非常明顯了。
1.2.4 地基變形。由于地基在豎直方向發(fā)生不均勻的升降,都會使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)超過混凝土自身抗變形能力的極限時,就產(chǎn)生了裂縫。
地基發(fā)生不均勻的原因主要是對地質(zhì)的勘察不夠精確;地基地質(zhì)自身存在應(yīng)力,容易發(fā)生變化;橋梁地基處于滑坡地帶或是活動斷層等等。
1.2.5 鋼筋銹蝕。由于混凝土本身質(zhì)量較差或是混凝土的厚度還不能保護(hù)到內(nèi)部的鋼筋,導(dǎo)致空氣中的二氧化碳進(jìn)入到混凝土內(nèi)部,造成鋼筋表面的氧化膜脫落,當(dāng)混凝土中的氧氣和水與鋼筋接觸以后,鋼筋開始發(fā)生銹蝕反應(yīng),鋼筋的厚度也會隨著銹蝕反應(yīng)的發(fā)生不斷減小,最終導(dǎo)致鋼筋的承載能力下降,這時裂縫也會隨之而產(chǎn)生。
1.2.6 施工質(zhì)量。施工工藝質(zhì)量引起裂縫的主要原因是在混凝土制作、成型、起吊、運(yùn)輸、拼裝的過程中,如果施工的工藝質(zhì)量不合理,就會產(chǎn)生各種各樣形式的裂縫。
施工材料質(zhì)量引起裂縫的原因主要是配置混凝土的材料的質(zhì)量問題,也會產(chǎn)生裂縫。
2 橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫的控制措施
上面介紹的主要是橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的各種原因,如果我們采取一定措施來盡量避免裂縫的產(chǎn)生,那么我國的橋梁建設(shè)又會向前邁進(jìn)一個步伐,下面我們將給予以下幾點(diǎn)措施來避免裂縫的產(chǎn)生。
2.1 對混凝土施工質(zhì)量的保證
選用混凝土之前,我們需要了解其本身的民用信譽(yù)度,盡量選擇高標(biāo)號,質(zhì)量有保證的混凝土,還得嚴(yán)格控制好水泥的用量,降低混凝土自身所產(chǎn)生的應(yīng)力。
嚴(yán)格控制外加劑的配合比。有時為了提高混凝土的耐久度,提高混凝土工程的整體質(zhì)量,防止產(chǎn)生裂痕,我們常加一些外加劑,如緩凝劑、膨脹劑等。這些外加劑有緩凝、膨脹的功效,我們應(yīng)通過多次的實(shí)驗(yàn)與研究,對外加劑所加的分量與作用有一個明確的了解,有時好的利用,會大大節(jié)省工程所花費(fèi)的時間與金錢。這是我們所需要的。
增加一些傳感片。我們可以將一些應(yīng)力傳感片設(shè)置在一些混凝土易產(chǎn)生裂縫的地方,通過應(yīng)力的測試,可以清楚的知道混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況,當(dāng)發(fā)生混凝土應(yīng)力過大時,我們就在所需的地方加設(shè)一些鋼絲網(wǎng)和鋼筋網(wǎng),以防止混凝土表面的開裂。
2.2 對混凝土溫度的控制
從溫度的角度考慮,為了防止裂縫的產(chǎn)生,在拌合混凝土?xí)r,我們可以先將碎石冷卻,防止?jié)仓r的溫度多高?;蛲ㄟ^埋設(shè)水管,通過水的流動帶走部分熱量,達(dá)到降溫的目的。
通過對入模溫度的控制,在夏季,我們會通過一些措施來降低入模溫度,在澆筑混凝土?xí)r也盡量避免混凝土在陽光下暴曬,所以,像橋梁這樣大體積的混凝土澆筑我們一般選擇在春秋季施工。
對拆模時間的控制。當(dāng)周圍環(huán)境的溫度比較低時,需要給混凝土的表面保溫,防止混凝土因?yàn)楸砝餃囟鹊牟町惗a(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土自身的溫度高于周圍環(huán)境的溫度時,就應(yīng)特別注意起模的時間,避免混凝土表面形成裂縫。新澆筑的混凝土在早期拆模的時候,往往會出現(xiàn)一種叫做“溫度沖擊”的現(xiàn)象,再加上混凝土自身的縮水收縮,很容易造成混凝土的表面產(chǎn)生裂縫,所以在新澆筑的混凝土早期拆模后,我們往往會在混凝土的表面加上一些保溫材料,以防止混凝土表面產(chǎn)生過大的應(yīng)力。
2.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土早期的養(yǎng)護(hù)主要需要給予混凝土保持在合理的溫濕條件下,比如在冬季的時候,我們會在混凝土的表面澆水養(yǎng)護(hù),并用一些塑料薄膜包裹在混凝土的表面,達(dá)到保溫保濕的效果,這樣不僅可以防止混凝土自身縮水收縮的現(xiàn)象發(fā)生,另外也保證水泥水化的順利進(jìn)行,達(dá)到設(shè)計時所需的抗裂能力與強(qiáng)度。
3 總結(jié)
綜上所訴,只是為了說明裂縫的問題在橋梁的建設(shè)中是可以避免的,這需要我們在施工的過程中嚴(yán)格按照國家有關(guān)橋梁建設(shè)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在運(yùn)行的過程中進(jìn)一步加強(qiáng)對橋梁的巡查管理,對待出現(xiàn)的問題,能夠及時的給予解決,避免下次的重復(fù)出現(xiàn)。相信這樣做了以后,我國的橋梁建設(shè)技術(shù)方面會越來越好。
參考文獻(xiàn)
[1] 柳炳康,吳勝興,周安.工程結(jié)構(gòu)鑒定及加固改造[M].中國建筑出版社,2008,04.
[2] 李斌.淺析混凝土結(jié)構(gòu)及其外觀質(zhì)量控制[J].企業(yè)科技與發(fā)展, 2008,04.
[3] 李鳳娥.混凝土施工溫度與裂縫控制[J].交通世界,2001(1).endprint
摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,為了進(jìn)一步完善城市的道路交通工程,市鎮(zhèn)府在橋梁建設(shè)方面投入了巨大的資金,這就不免出現(xiàn)了各類的橋梁建筑,同時各種各樣的問題也伴隨著出現(xiàn),其中有關(guān)混凝土施工裂縫的問題尤為突出。本文就關(guān)于混凝土橋梁裂縫問題進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:橋梁建設(shè);混凝土;裂縫;裂縫控制
這些年來,我國在橋梁建設(shè)方面取得巨大的成就,然而在施工的過程中,往往出現(xiàn)像混凝土施工裂縫這樣的問題,裂縫對混凝土的耐久性與工程的質(zhì)量的會有直接的影響,甚至最后會導(dǎo)致橋梁的坍塌,本文列舉了一些橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因,并給予一些如何解決問題的相應(yīng)舉措,以便保證工程的質(zhì)量與橋梁的耐久度。
1 橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的原因
從多年的橋梁建設(shè)當(dāng)中,我們清楚的知道橋梁建設(shè)中裂縫問題,不外乎來自以下幾個方面:
1.1 溫度
由于溫度的變化,混凝土?xí)l(fā)生熱脹冷縮,導(dǎo)致混凝土的變形,這個時候,如果沒有足夠的空間,混凝土的變形就會受到阻礙,我們把混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的力叫做應(yīng)力,當(dāng)這個力不斷增大,超過混凝土的抗拉或是抗壓的極限時,就會產(chǎn)生裂縫的問題。
1.2 荷載
荷載裂縫一般是由于靜、動荷載以及一些應(yīng)力的作用而產(chǎn)生的,我們一般可分為兩類:
1.2.1 一類叫做直接應(yīng)力裂縫,是由于一些外荷載的影響而造成的,比如在設(shè)計的初級階段,模型制作的不合理,在受力、剛度方面算和一些荷載的計算與實(shí)際的情況不吻合,整體的安全系數(shù)設(shè)計還不夠好,沒有計算出合理的的鋼筋數(shù)目來或鋼筋的整體布置不當(dāng),不能承受整體的重量。在橋梁建設(shè)的施工階段中,一些器械、材料的亂擺亂放,隨意的搬運(yùn)、安裝、起吊、運(yùn)輸,不正確按照圖紙的順序,私自的給予改動,也沒有給予橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。在應(yīng)用階段,沒有限制超過橋梁的承載強(qiáng)度的車輛通行,和自然災(zāi)害影響等等,這一些都會對橋梁的造成傷害,從而產(chǎn)生裂縫。
1.2.2 還有一類是叫次應(yīng)力裂縫,例如在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要開鑿洞口、設(shè)置錨頭等。我們往往是用圖形來模擬整體的受力情況,有時也會通過自身的經(jīng)驗(yàn)來布置一些受力的鋼筋,但這些總是會與實(shí)際的情況有一定的誤差,這樣在開鑿洞口時,導(dǎo)致了洞口應(yīng)力集中。在一些大跨徑的連續(xù)梁中,有時需要截斷鋼束,將錨頭放在截斷的位置,如果處理的不當(dāng),在這些截斷的地方往往也會產(chǎn)生裂縫。
1.2.3 混凝土的收縮。在橋梁的施工建設(shè)中,由于混凝土收縮而引起的裂縫是最常見的,其中造成混凝土體積變形最重要的原因是塑性收縮與縮水收縮。
塑性收縮是指在施工的過程中發(fā)生的,在混凝土澆筑不久后,由于水泥發(fā)生激烈的水化反應(yīng),水分急劇的蒸發(fā),這時混凝土由于失去水分而收縮,產(chǎn)生骨料下沉的現(xiàn)象。在骨料下沉的過程中,如果受到鋼筋的阻擋,有時會產(chǎn)生沿著鋼筋方向的裂縫,在豎直方向的截面處,如果混凝土硬化前沉實(shí)不均也會在豎直方向產(chǎn)生裂縫,我們?yōu)榱藴p小混凝土塑性收縮的性能,往往在施工前會精確的控制水與石灰的比例,為了避免長時間的攪拌,下料的時間也不能過快,在豎直方向的截面處我們通常會分層澆筑。
縮水收縮是指混凝土在結(jié)硬的過程中,由于水分不斷的流失,導(dǎo)致混凝土的體積不斷縮小的過程。在混凝土水分流失的過程中,混凝土表面的水分流失的比較快,而內(nèi)部的水分流失的比較緩慢,從而表面的體積收縮大,內(nèi)部的體積收縮小,而這種不均勻的收縮,致使表面的體積收縮受到內(nèi)部混凝土的約束,表面承受的應(yīng)力也相應(yīng)增加,當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土自身的抵抗強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生收縮裂縫,對于配筋率比較大的結(jié)構(gòu),這種約束所產(chǎn)生的裂縫就非常明顯了。
1.2.4 地基變形。由于地基在豎直方向發(fā)生不均勻的升降,都會使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)超過混凝土自身抗變形能力的極限時,就產(chǎn)生了裂縫。
地基發(fā)生不均勻的原因主要是對地質(zhì)的勘察不夠精確;地基地質(zhì)自身存在應(yīng)力,容易發(fā)生變化;橋梁地基處于滑坡地帶或是活動斷層等等。
1.2.5 鋼筋銹蝕。由于混凝土本身質(zhì)量較差或是混凝土的厚度還不能保護(hù)到內(nèi)部的鋼筋,導(dǎo)致空氣中的二氧化碳進(jìn)入到混凝土內(nèi)部,造成鋼筋表面的氧化膜脫落,當(dāng)混凝土中的氧氣和水與鋼筋接觸以后,鋼筋開始發(fā)生銹蝕反應(yīng),鋼筋的厚度也會隨著銹蝕反應(yīng)的發(fā)生不斷減小,最終導(dǎo)致鋼筋的承載能力下降,這時裂縫也會隨之而產(chǎn)生。
1.2.6 施工質(zhì)量。施工工藝質(zhì)量引起裂縫的主要原因是在混凝土制作、成型、起吊、運(yùn)輸、拼裝的過程中,如果施工的工藝質(zhì)量不合理,就會產(chǎn)生各種各樣形式的裂縫。
施工材料質(zhì)量引起裂縫的原因主要是配置混凝土的材料的質(zhì)量問題,也會產(chǎn)生裂縫。
2 橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫的控制措施
上面介紹的主要是橋梁建設(shè)中混凝土施工裂縫產(chǎn)生的各種原因,如果我們采取一定措施來盡量避免裂縫的產(chǎn)生,那么我國的橋梁建設(shè)又會向前邁進(jìn)一個步伐,下面我們將給予以下幾點(diǎn)措施來避免裂縫的產(chǎn)生。
2.1 對混凝土施工質(zhì)量的保證
選用混凝土之前,我們需要了解其本身的民用信譽(yù)度,盡量選擇高標(biāo)號,質(zhì)量有保證的混凝土,還得嚴(yán)格控制好水泥的用量,降低混凝土自身所產(chǎn)生的應(yīng)力。
嚴(yán)格控制外加劑的配合比。有時為了提高混凝土的耐久度,提高混凝土工程的整體質(zhì)量,防止產(chǎn)生裂痕,我們常加一些外加劑,如緩凝劑、膨脹劑等。這些外加劑有緩凝、膨脹的功效,我們應(yīng)通過多次的實(shí)驗(yàn)與研究,對外加劑所加的分量與作用有一個明確的了解,有時好的利用,會大大節(jié)省工程所花費(fèi)的時間與金錢。這是我們所需要的。
增加一些傳感片。我們可以將一些應(yīng)力傳感片設(shè)置在一些混凝土易產(chǎn)生裂縫的地方,通過應(yīng)力的測試,可以清楚的知道混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的應(yīng)力情況,當(dāng)發(fā)生混凝土應(yīng)力過大時,我們就在所需的地方加設(shè)一些鋼絲網(wǎng)和鋼筋網(wǎng),以防止混凝土表面的開裂。
2.2 對混凝土溫度的控制
從溫度的角度考慮,為了防止裂縫的產(chǎn)生,在拌合混凝土?xí)r,我們可以先將碎石冷卻,防止?jié)仓r的溫度多高?;蛲ㄟ^埋設(shè)水管,通過水的流動帶走部分熱量,達(dá)到降溫的目的。
通過對入模溫度的控制,在夏季,我們會通過一些措施來降低入模溫度,在澆筑混凝土?xí)r也盡量避免混凝土在陽光下暴曬,所以,像橋梁這樣大體積的混凝土澆筑我們一般選擇在春秋季施工。
對拆模時間的控制。當(dāng)周圍環(huán)境的溫度比較低時,需要給混凝土的表面保溫,防止混凝土因?yàn)楸砝餃囟鹊牟町惗a(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土自身的溫度高于周圍環(huán)境的溫度時,就應(yīng)特別注意起模的時間,避免混凝土表面形成裂縫。新澆筑的混凝土在早期拆模的時候,往往會出現(xiàn)一種叫做“溫度沖擊”的現(xiàn)象,再加上混凝土自身的縮水收縮,很容易造成混凝土的表面產(chǎn)生裂縫,所以在新澆筑的混凝土早期拆模后,我們往往會在混凝土的表面加上一些保溫材料,以防止混凝土表面產(chǎn)生過大的應(yīng)力。
2.3 混凝土的養(yǎng)護(hù)
混凝土早期的養(yǎng)護(hù)主要需要給予混凝土保持在合理的溫濕條件下,比如在冬季的時候,我們會在混凝土的表面澆水養(yǎng)護(hù),并用一些塑料薄膜包裹在混凝土的表面,達(dá)到保溫保濕的效果,這樣不僅可以防止混凝土自身縮水收縮的現(xiàn)象發(fā)生,另外也保證水泥水化的順利進(jìn)行,達(dá)到設(shè)計時所需的抗裂能力與強(qiáng)度。
3 總結(jié)
綜上所訴,只是為了說明裂縫的問題在橋梁的建設(shè)中是可以避免的,這需要我們在施工的過程中嚴(yán)格按照國家有關(guān)橋梁建設(shè)的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在運(yùn)行的過程中進(jìn)一步加強(qiáng)對橋梁的巡查管理,對待出現(xiàn)的問題,能夠及時的給予解決,避免下次的重復(fù)出現(xiàn)。相信這樣做了以后,我國的橋梁建設(shè)技術(shù)方面會越來越好。
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