【摘 要】改革開放以來,隨著我國各項(xiàng)建設(shè)的不斷發(fā)展,國家的基礎(chǔ)工程建設(shè)也相繼的發(fā)展起來,尤其是高速公路的建設(shè)和實(shí)施得到了國家和社會(huì)越來越多的關(guān)注,在這之中公路橋梁的建設(shè)更是國家公路建設(shè)的重要組成部分。現(xiàn)今公路橋梁的建設(shè)的形式和數(shù)量正在呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展,各種類型的公路橋梁開始建設(shè)并投入運(yùn)營。但是相繼也出現(xiàn)一些問題,如橋梁的結(jié)構(gòu)裂縫問題。眾所周知,鋼筋混凝土是我國橋梁建設(shè)的主體基礎(chǔ),所以混凝土出現(xiàn)裂縫將直接影響橋梁的美觀和合理運(yùn)行。盡管國內(nèi)科研單位一直對橋梁建設(shè)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方案、方式進(jìn)行了不斷的跟蹤及課題研究,但至今仍沒有從根本上解決橋梁裂縫產(chǎn)生的原由及可靠的預(yù)防措施。本文結(jié)合自己在烏繞高速、榆佳高速公路建設(shè)中的工作實(shí)踐從公路橋梁施工中的裂縫問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析,并根據(jù)自己粗淺的理解和體會(huì)提出相應(yīng)的解決方法,希望能對該課題的深入研究,提供一定的參考和幫助。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;裂縫問題;裂縫防治
公路橋梁的混凝土裂縫問題是公路橋梁產(chǎn)生問題的常見病害之一,隨著國家相關(guān)公路施工建設(shè)的質(zhì)量管理制度的完善,對于公路橋梁的鋼筋混凝土裂縫問題得到了許多工程研究學(xué)者的研究,成為了現(xiàn)今公路維護(hù)的重要課題之一。公路橋梁施工運(yùn)行的好壞主要是看橋梁的整體外觀是否美觀、暢通,但裂縫問題卻直接影響了橋梁建設(shè)的外觀和質(zhì)量,所以必須通過不斷的施工經(jīng)驗(yàn)來有效的掌握裂縫產(chǎn)生的原因,并對公路橋梁進(jìn)行有效的裂縫控制。
1 公路橋梁施工中裂縫問題產(chǎn)生的原因
1.1 溫差的產(chǎn)生促使混凝土產(chǎn)生裂縫
在施工中混凝土出現(xiàn)裂縫最主要的原因就是溫差的產(chǎn)生,主要是指水泥的水化熱現(xiàn)象發(fā)生,混凝土在澆筑過后會(huì)有一段時(shí)間的硬化凝結(jié)的過程,水泥因水化作用而產(chǎn)生大量的水化熱,這樣就導(dǎo)致混凝土溫度突然升高,又因?yàn)榛炷恋膶?dǎo)熱能力較弱,最終會(huì)使混凝土的內(nèi)部聚集大量的熱量而無法有效的散發(fā)出去,然后再同外部的冷空氣接觸后就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的熱脹冷縮效應(yīng),超過混凝土所能承受的應(yīng)力,就會(huì)使表面產(chǎn)生裂縫。
1.2 混凝土的自身特性引起的裂縫
因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部存在許多的空隙和細(xì)孔,在施工過程中由于材料混合的作用會(huì)使這些空隙中存在水分,這些水分的活動(dòng)將會(huì)使混凝土產(chǎn)生自身收縮的現(xiàn)象,我們可以將混凝土自身收縮引起的裂縫類型進(jìn)行分類:(1)塑性收縮裂縫,也是在施工中受到溫度的影響,隨著混凝土溫度的釋放,會(huì)使空隙中水分迅速蒸發(fā),混凝土就會(huì)因?yàn)樗值恼舭l(fā)而變形產(chǎn)生裂縫。(2)縮水收縮裂縫,當(dāng)混凝土在硬結(jié)時(shí),表面的水分會(huì)蒸發(fā)掉,但是相應(yīng)的內(nèi)部水分蒸發(fā)較慢,所以就會(huì)造成混凝土的表面受到內(nèi)部的束縛,增加預(yù)應(yīng)壓力,從而使混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
1.3 地基的不穩(wěn)定沉降造成橋梁裂縫
在進(jìn)行公路橋梁的施工時(shí),要充分的考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和水文條件來進(jìn)行橋梁的地基的建設(shè),但是在有些公路橋梁的建設(shè)的中,一些施工單位沒有對地質(zhì)地形等作實(shí)地調(diào)查,這樣就會(huì)造成地基的不穩(wěn)定沉降現(xiàn)象的發(fā)生。地基的不穩(wěn)定沉降是造成鋼筋混凝土產(chǎn)生裂縫的外部原因,地基不均勻沉降會(huì)使建筑的主體發(fā)生變形而受力不均從而使混凝土結(jié)構(gòu)受到壓力產(chǎn)生裂縫。再者公路橋梁的荷載應(yīng)力受力不均也會(huì)造成混凝土裂縫,如果在施工中對于橋梁的荷載值沒有進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,或者施工沒有按照施工圖紙的要求,都會(huì)使橋梁承受多余的荷載值,從而使混凝土表面承受的壓力增加,而產(chǎn)生變形裂縫。
1.4 施工材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)引起橋梁產(chǎn)生裂縫
公路橋梁的混凝土產(chǎn)生裂縫還與材料的質(zhì)量有著密切的聯(lián)系,如果混凝土的強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),水泥的韌性不足等都會(huì)造成混凝土出現(xiàn)裂縫,再者混凝土的配合比不合理,骨料的運(yùn)用不當(dāng),原材料使用不當(dāng)?shù)榷紩?huì)使混凝土發(fā)生裂縫。混凝土因溫度的變化而產(chǎn)生變形,變形會(huì)因?yàn)槭艿郊s束而產(chǎn)生強(qiáng)大的應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過混凝土承受的限度是就會(huì)出現(xiàn)裂縫,但是如果用韌性比較好的材料,其混凝土承受的限額將會(huì)拉大,可以有效的適應(yīng)因溫度變化而產(chǎn)生的應(yīng)力。
2 如何有效的處理公路橋梁在施工中的裂縫問題
2.1 溫差的產(chǎn)生促使混凝土產(chǎn)生裂縫控制
有效控制混凝土的溫度裂縫的關(guān)鍵就是在施工中對混凝土進(jìn)行降溫處理以及有效的選擇強(qiáng)度合理、熱量低的材料。首先在橋梁的施工中對混凝土進(jìn)行攪拌時(shí),可以在攪拌機(jī)的出口處安裝冷水裝置,來對混凝土進(jìn)行降溫處理。再者在水泥的使用上應(yīng)該使用水化熱相對較低的煉石水泥,同時(shí)還要用二級(jí)粉煤灰,這樣可以降低單位水泥的總用量,其次還可以有效降低混凝土的絕熱溫度的升高和線膨脹的系數(shù),這樣可以有利的加強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度以及極限拉伸變形的限度。同時(shí)還應(yīng)該有效的控制水泥的用量,嚴(yán)格按照水灰比的配比標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用,將水泥的用量控制在合理的范圍之內(nèi)。在骨料的選擇上應(yīng)該選擇級(jí)配較高的骨料,并盡可能的將骨料的最大骨料粒徑增大。同時(shí)對砂石的采用也要進(jìn)行嚴(yán)格的控制,石子和沙子的含泥量都要降到最低。
2.2 對于混凝土自身收縮的裂縫控制
為了有效的防治混凝土塑性收縮裂縫和干縮裂縫,首先可以選取干縮值低且強(qiáng)度大的硅酸鹽水泥或者收縮量較小的低熱量水泥,并減少水泥的用量,然后對配合比進(jìn)行合理的控制,適當(dāng)?shù)奶砑右恍┠軠p少混凝土內(nèi)部水分的減水劑;其次在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)還要將基層和模板進(jìn)行澆水,并且在混凝土硬化的過程中,還要在表面覆蓋薄膜以保持混凝土的表面水分。同時(shí)在進(jìn)行橋梁建設(shè)時(shí)可以適當(dāng)?shù)慕ㄔO(shè)變形縫來適應(yīng)混凝土的裂縫影響。
2.3 地基不穩(wěn)定沉降的裂縫控制
首先在橋梁施工前期,就需要施工設(shè)計(jì)人員深入到當(dāng)?shù)剡M(jìn)行實(shí)地的考察,對當(dāng)?shù)睾雍暮偷刭|(zhì)進(jìn)行充分的了解,并考慮到橋梁的施工中,對橋梁的地基進(jìn)行提前的加固。例如,在榆佳高速公路施工中,橋梁基礎(chǔ)遇到非自重性濕陷性黃土地質(zhì),此類黃土遇水作用,即發(fā)生變形,變形不可能一次終結(jié)。這對橋梁承載潛伏危害。筆者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),積極建議設(shè)計(jì)單位樁基礎(chǔ)穿過非自重性濕陷性黃土地質(zhì)層后,在確保承載力的同時(shí),要考慮高墩的重要影響因素,同時(shí)滿足橋的基礎(chǔ)錨固深度的要求。擴(kuò)大基礎(chǔ)在村、宅密集區(qū)無法強(qiáng)夯來改變土壤顆粒重組屬性的地段,果斷建議采用灰土換填非自重性濕陷性黃土地層,使橋梁百年大計(jì)落到實(shí)處,有效的預(yù)防了地基變形同時(shí)使橋梁產(chǎn)生裂縫的裙帶病害。再者還需要在橋梁施工完成后做好橋梁變形的監(jiān)測,充分利用GPS定位技術(shù),對建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)的變形監(jiān)測,對地基發(fā)生不規(guī)則沉降現(xiàn)象進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)。同時(shí)還要加強(qiáng)公路橋梁建設(shè)的工程質(zhì)量的監(jiān)督和管理水平,使公路橋梁的建設(shè)更加合理。
3 結(jié)語
隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展,相信公路橋梁的建設(shè)工程在未來一定會(huì)有更加廣闊的發(fā)展空間,因此對公路橋梁的施工問題進(jìn)行處理也成為了橋梁施工建設(shè)的重要組成部分,在這之中關(guān)于橋梁結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的問題,可以通過技術(shù)的支持和制度的監(jiān)督管理而得到進(jìn)一步的完善。
參考文獻(xiàn):
[1]白蘭天.橋梁工程施工中的裂縫問題管窺[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2014(27).
[2]陳玉生.橋梁工程施工中出現(xiàn)的裂縫問題及防治[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013(33).