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浅析道路桥梁施工中混凝土浇筑的施工措施

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【摘要】本文主要是针对道路桥梁施工中混泥土浇筑的施工做研究的,混泥土浇筑的施工工艺非常复杂,因此本文提出了混凝土桥梁常见的问题及成因,并找到了解决的办法。

【关键词】道路桥梁;混凝土浇注;施工措施

1 混凝土桥梁常见的问题及成因分析

针对桥梁出现裂缝的现象分析,桥梁面临的最主要的问题就是混凝土桥梁裂缝现象,桥梁裂缝现象产生的原因很多,并且多种因素的又相互影响,但基本每一条裂缝都有其产生的一种或者多种主要原因,就裂缝产生的原因,一般可以划分为以下几类:

1.1 因荷载引起的桥梁裂缝,桥梁裂缝由混凝土桥梁荷载引起的原因主要分为直接应力裂缝及次应力裂缝。其由直接应力产生的裂缝的原因有:在设计阶段,没有合理的设计计算模型,对桥梁的结构受力的假设与实际结构受力情况不吻合,桥梁结构的安全系数不够,桥梁的结构刚度不足,桥梁构造处理不当,荷载少算或漏算,设计断面不足,内力与配筋计算错误,钢筋设置偏少或布置错误,结构设计没有考虑施工的可能性,设计图纸交代不清等;在桥梁的施工阶段:没有限制地堆放施工机具、材料,施工人员不了解预制构件的结构受力特点,对桥梁随意翻身、起吊、运输和安装,施工人员不按设计图纸施工,随便更改桥梁结构施工的顺序,因而改变结构受力模型,检测人员没有对结构做机器振动下的疲劳强度验算;在使用阶段:没有限制超出设计载荷的重型车辆过桥,长期受车辆、船舶的接触以及撞击,遭大风、大雪、地震、爆炸等的袭击。次应力裂缝产生的原因有:设计人员在设计外荷载作用下,因为桥梁的结构物的实际工作状态与设计者常规计算的有出入和计算考虑不周,因此在桥梁的某些部位引起次应力将会导致结构开裂,在桥梁结构施工中首先需要做的是开槽,凿洞,设置牛腿等,而通过常规计算不可能用精确的图形和设计结构进行模拟受力的计算。设计者都是根据以往的经验来布置受力钢筋,但是根据研究,桥梁受力构件挖孔之后,在孔洞附近绕射着密集的力流并产生了巨大的应力集中。这些受力现象根据经验判断存在着很大的误差的。

1.2 由于施工时温度的变化引起的桥梁裂缝。具我们所知,许多物质具有热胀冷缩的特性,所以混凝土也不例外。当施工环境和结构内部温度发生了变化时,混凝土就会热胀冷缩发生变形。引起混凝土变化的主要原因有:季节温差,一年四季温度不断变化,因为年温差变化相对缓慢,所以对桥梁结构的影响主要是使桥梁发生了纵向位移;桥梁面板和主梁以及桥墩侧面常年受到太阳的曝晒后,温度会超过其他部分,使桥梁整体温度梯度呈明显的非线形分布。由于桥梁受到自身的约束力的作用,导致了桥梁局部的拉应力很大,所以出现了裂缝;通常桥梁还会受到大雨、冷空气、日落等侵袭,导致了桥梁混凝土结构外表面温度下降,而内部的温度基本不变而产生温度梯度,因此造成应力变化而出现了桥梁裂缝。

1.3 混泥土收缩引起的桥梁裂缝。许多的桥梁工程在施工的过程中,因混凝土收缩而引起的桥梁裂缝是最常见的。混泥土收缩种类分为塑性收缩和缩水收缩(干缩)两种,而这两种收缩也是发生混凝土体积变形的主要根源,另外混泥土还有自生收缩和炭化收缩这两种情形。混泥土的塑性收缩,在混凝土浇筑施工后的4~5h,是水泥水化反应剧烈阶段,水泥的分子链在此时也逐渐形成,并出现泌水及水分快速蒸发的现象,当混凝土发生失水收缩现象时,骨料因自重下沉,混泥土形成收缩。在构件的竖向变截面处如工梁、箱梁的腹板与顶板、底板的交接处,因硬化前沉实的不均匀多会产生表面的顺腹板方向的裂缝。缩水收缩(干缩)。混凝土结硬以后,随着表层水分的不断蒸发,湿度逐步降低,导致混凝土的体积减小,这称作缩水收缩(干缩)。因为混凝土表面的水分损失比较快,而内部水分损失较慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受的拉力超过其抗拉强度时,即会产生收缩裂缝。此外,引起桥梁出现裂缝的原因还有混凝土钢筋受到锈蚀,施工材料质量较差,施工工艺落后等。

2 混凝土浇筑桥梁常见的问题的解决对策

2.1 对桥梁常见裂缝解决的措施。预防桥梁出现裂缝现象的主要措施是温度控制,而温度控制主要有这几种办法:施工人员在拌合混凝土时用水来把碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。在夏天浇筑混凝土时要减少浇筑厚度,充分利用浇筑层面来散热。或者是在混凝土中埋设水管,利用冷水进行内部来降温,严格控制混凝土的入模温度。道路桥梁的大体积施工混凝土浇筑适宜选在春秋季节,假如必须在选在夏季施工,也应采取有效措施来降低混泥土的入模温度,施工人员在浇筑混凝土时尽量避免不要让混凝土在太阳下暴晒,并控制好拆模的时间,当气温骤降时要对其进行表面保温,避免混凝土表面产生急剧的温度梯度。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。

2.2 加强混凝土的早期养护混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温度、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩,另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。

3 结束语

随着混凝土浇灌的施工的应用推广,人们对它在施工中遇到的问题日益受到重视。经过几年时间的研究,我们已取得了相当的成果。今后相信通过广大桥梁工作者的努力,我国混凝土桥梁的施工技术会取得更大的进步。

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