浅析市政工程中水泥混凝土桥梁裂缝问题.pdf
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1、1 4 6 桥梁结构 城 市道桥 与防洪 2 0 1 3 年 8 月第 8 期 浅析市政工程中水泥混凝土桥梁裂缝问题 崔 刚 , 何 延峰 , 袁庆 文 , 何 正杰 2 ( 1 徐 州 大通市 政建 设工 程有 限公 司 , 江 苏徐 州 2 2 1 0 0 0; 2 徐州 力 拓市政 工程 有 限公司 , 江 苏徐州 2 2 1 0 0 5) 摘要 : 该文重点阐述了市政工程中水泥混凝土桥梁裂缝产生的原因及其类型, 针对裂缝产生的各种原因提出解决的方法和预 防措施 , 可供同行参考。 关键词: 混凝土桥梁; 裂缝原因; 解决方法 ; 预防措施 中图分类 号 : U 4 4 5 7 1 文献
2、 标识码 : B 文章编 号 : 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 8 0 1 4 6 0 2 0 前 言 城市建设离不开市政建设 , 市政道路桥梁工程 是城市建设 的重要组成部分 ,其质量优劣直接反 映出城市建设和管理水平的高低。市政桥梁工程 既是市政工程不可缺少的组成部分又是城市的重 要景观和窗口; 且与市民的 日常生活息息相关 , 其 社会影响很大 , 因而必须引起各方面的高度重视 。 市政工程中的桥梁工程 以水泥混凝土为主。 水泥混凝土具有抗压强度高、 稳定性 、 耐久性和浇 筑性好 、 原材料来源广、 价格较低、 养护费用相对 较低 , 且易于成型和耐火性较
3、好等优点, 因而在桥 梁和房屋建筑等工程中得到广泛的应用。但是 , 任 何事物都具有两面性 , 水泥混凝 土亦不例外 , 同样 存在着不少缺陷, 如易于开裂、 刚度和抗拉等性能 较差。 水泥混凝土裂缝问题是“ 常见病” , 较难解决 和预防 ,这也是长期 困扰工程技术人员 的一 大难 题。如能在设计、 施工及使用过程中采取有效的方 法 和预防措施 ,则水泥混凝土桥梁 的很 多裂缝 问 题是完全可以控制或避免的。水泥混凝土桥梁裂 缝产生的原因十分复杂 , 诸如原材料质量、 施工质 量和工艺及方法 、 荷载作用 、 收缩 、 冻胀 和温度等 。 找出市政工程 中水泥混凝 土桥梁裂缝 的原因并 采
4、取相应的措施予以解决需多方面共同努力,认真 抓好每一个环节方能实现。 1 市政工程中水泥混凝土桥梁裂缝的类型 市政工程中水泥混凝土桥梁裂缝很常见 , 其 裂缝 的种类亦很多 ,有时一道裂缝 可能有多种 因 素造成,所以有时很难具体地区分其属于哪种类 型。但归纳起来大体有荷载引起的裂缝( 水泥混凝 土桥梁在静荷载 、动荷载和次应力 的作用下所产 生 的荷载裂缝 ) ; 原材 料( 水泥 、 砂 、 石 子 、 各种添加 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 4 1 2 作者简介: 崔刚( 1 9 7 6 一 ) , 男 , 江苏人, 工程师, 从事市政工程 施工与管理工作。 剂及水) 不符合设计要
5、求造成的裂缝 ; 施工质量不 高 、 施 工方法 、 施工工艺和养护措施不 当所产生 的 裂缝 ; 基础变形 ( 地基下 沉或不 均匀沉 降 ) 形成 的 裂缝; 水泥混凝土桥梁中使用的钢筋锈蚀( 结构件 中所用的配筋) 带来的裂缝 ; 温度变化 、 冻胀和收 缩 ( 外界温度变化太快或 内外温度相差太 大及 大 体积混凝土浇筑时的内热) 引起的裂缝 ; 自然灾害 ( 地震 、 暴雨 、 大雪 和大风 ) 和外力作用 ( 碰撞 、 重物 打击及附近有爆破作业)所造成的裂缝等等。总 之,无论哪种类型的裂缝都会给桥梁工程造成损 失, 甚至影响桥梁的使用寿命。 2 市政工程中水泥混凝土桥梁裂缝的成因
6、 市政工程 中水 泥混凝 土桥梁裂缝 问题较 为常 见 , 究其原因, 其因素很多 , 总体来看有几种因素 非常明显。如荷载裂缝 , 无论 直接应力裂缝或次应 力裂缝均由荷载作用所形成。通常直接应力裂缝 大 多因桥梁设 计时受 力假设 与实 际情 况不符 , 少 算或漏算荷载 , 结构设置不合理或计算不准确; 设 计 时内力计算有误 , 设计安全系数不足 , 强度和刚 度考虑不周等等。施工时不熟知受力特点擅 自变 更结构件 的受力方式或施工程序 导致桥梁 的结构 件裂缝 。施工过程 中随意对结构件进行 翻转 、 吊装 和运输造成桥梁结构件裂缝。桥梁结构件遭受外 部重力打击或严重超过桥梁设计荷载
7、的车辆通过 亦 易引起水 泥混凝土桥梁 的裂缝 。荷载次应力造 成的裂缝主要有结构件实际受力状态与设计状态 相差较大,对某些应力的计算有误或忽略不计造 成结构件的某些部位产生次应力而引起裂缝。设 计 时对 桥梁结构件 的特变区域 处理不合理亦易形 成次应力集中而引发结构件的裂缝。在桥梁的结 构件上 开凿洞槽会使 应力发 生特变而造成桥梁 结 构件裂缝。荷载造成的裂缝随具体受力情况而异 , 在荷载作用下产生的裂缝与受力方式密不可分 , 不同的受力方式所产生的裂缝亦不相同( 如受弯、 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 3 年 8 月第 8 期 城 市道桥
8、与防洪 桥梁结构1 4 7 受拉 、受剪 、受扭及各种形式 的受压 所产生 的裂 缝 , 其形式亦 各不相 同) 。一 般荷载缝多发生 于振 动、 受剪和受拉等区域; 如果结构件受压后沿受力 方向引起裂缝,则说明该处结构件的承载能力已 接近极限, 该结构件即将破损。各种 自然灾害所造 成的裂缝也是荷载作用的结果。市政工程中桥梁 所使用 的水 泥混凝土 的原材料质量 引发裂缝亦 时 有发生。原材料质量决定着水泥混凝土和结构件 的质量。若使用的水泥出厂时强度和安定性不符 合要求 , 氧化钙和碱的含量超出标准, 受潮 、 结块 或过期均可 造成水泥混凝土桥梁裂缝 。石 子和砂 的强度不足 , 含泥量
9、及碱性等指标不合格, 泥土和 云母含量太高都可能引起裂缝。拌和水泥混凝土 所使用的水和添加剂中所含氯化物等杂质不符合 设计要求 亦可引起裂缝 。桥梁 的地基极为重要 , 若 地基勘测不精确 ,桥梁 的地基有部分地质情 况 出 现较大差异时未做处理或处理不当;桥梁基础处 于溶洞等不理想地质条件 ,结构件荷载不均匀而 产生不均匀沉降,基础在冬季产生膨胀等都会造 成水泥混凝土桥梁裂缝。施工质量不符合设计标 准 , 施 工工艺和施工方法不合理 , 混凝土拌 和与运 输 的时间太长 , 浇筑时速度太快 , 振捣不均匀或 不 密实, 分层或分段浇筑时接头处的处理不合理, 混 凝土保护层超厚,模板拆装不符合
10、标准及养护不 到位都 可能引发水泥混凝 土桥梁 裂缝 。外界温度 升降幅度太快易于导致混凝土外表温度升降太大 而 内部 温度变化相对较小产生 内应力 ,因而导致 混凝土桥 梁产生裂缝 。在水泥混凝 土桥 梁施工 和 使用中冻胀造成的裂缝并不少见 ,冻胀能使水泥 混凝土桥梁 的结 构件 内部产生膨胀应力 ,使其强 度下降而 引发裂缝 。收缩造成水泥混凝 土桥梁结 构件 的裂缝亦是最 常见的裂缝之一 ,此类 裂缝主 要因原材料质量不高, 水灰 比不当, 振捣方法和时 间不合理 ,养护方法不符合要求及外界环境的变 化 所致 。钢筋锈蚀 能使其 周边的混凝土保护层 产 生开裂 , 因而引起混凝土结构件
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