王唐偉
(身份證號:130224198201267631)
關(guān)于混凝土技術(shù)在路橋施工過程中的應(yīng)用
王唐偉
(身份證號:130224198201267631)
混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題,是混凝土工程建設(shè)中帶有普遍性的技術(shù)問題,故在某些施工驗(yàn)收規(guī)范中和特定工程上都對混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫有強(qiáng)制性的要求。
橋梁施工;混凝土;控制技術(shù)
隨著我國市政交通建設(shè)的迅猛發(fā)展,各類橋梁建筑層出不窮。而在各種形式的施工過程中,混凝土的應(yīng)用越來越廣泛,混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代橋梁工程建設(shè)中已經(jīng)占據(jù)了非常重要的地位。因?yàn)樵摲N結(jié)構(gòu)形式的橋梁具有價(jià)廉物美,施工方便,承載力大,可裝飾性強(qiáng)的特點(diǎn)。
近年來,我國交通基礎(chǔ)建設(shè)得到迅猛發(fā)展,各地興建了大量的混凝土路橋。在路橋建造和使用過程中,因出現(xiàn)裂縫而影響工程質(zhì)量甚至導(dǎo)致路橋垮塌的事故屢見不鮮。普通混凝土在路橋施工中出現(xiàn)的問題,經(jīng)常困擾著橋梁工程技術(shù)人員。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1抗拉力不強(qiáng)
普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合,經(jīng)硬化而成的一種人造材料。砂、石在混凝土中起骨架作用,并抑制水泥的收縮;水泥和水形成水泥漿,包裹在粗細(xì)骨料表面并填充骨料間的空隙。
1.2彈性不好
由于普通混凝土材料本身的特性,雖然抗壓強(qiáng)度高,混凝土的抗壓強(qiáng)度一般在7.5~60MPa之間,當(dāng)摻入高效減水劑和摻合料時(shí),強(qiáng)度可達(dá)100MPa以上。但是它的彈性不好,沒有能屈能伸的品性,好比一個(gè)大丈夫只能拔劍而起,卻不能忍辱負(fù)重。所以,在路橋面的荷載量非常大且受力不均勻的情況下,荷載力不能驅(qū)散分勻,這樣就導(dǎo)致某一個(gè)構(gòu)件不堪重力,最終產(chǎn)生裂縫。
1.3收縮易變形
普通混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì),當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土也將發(fā)生收縮變化。然而,收縮容易導(dǎo)致變形,若變形遭到約束,則會在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)即產(chǎn)生溫度裂縫。
1.4耐久性較弱
耐久性曾被認(rèn)為是普通混凝土的優(yōu)點(diǎn),隨著普遍的應(yīng)用后問題的出現(xiàn),以及科研力的增強(qiáng),發(fā)現(xiàn)了普通混凝土的耐久性并不強(qiáng),反而較弱。耐久性包括三個(gè)方面:①抗?jié)B性,指混凝土抵抗壓力水滲透的能力,普通混凝土的抗?jié)B性還是非常強(qiáng)的;②抗凍性,是指混凝土在使用的環(huán)境中,經(jīng)受多次凍融循環(huán)作用,能保持強(qiáng)度和外觀的完整性的能力。普通混凝土的抗凍性很弱,當(dāng)氣溫在零度以下時(shí),混凝土中膨脹力加大,混凝土強(qiáng)度降低,就會出現(xiàn)裂縫;③抗侵蝕性,指在酸、堿、鹽等環(huán)境中對水泥石的侵蝕所表現(xiàn)出現(xiàn)的免疫力。
隨著環(huán)境的惡化,再加上混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足,混凝土保護(hù)層容易受二氧化碳侵蝕炭化至鋼筋表面,使鋼筋周圍混凝土堿度降低,從而減弱了普通混凝土的耐久性。
混凝土橋梁結(jié)構(gòu)裂縫的原因復(fù)雜多變,有多種因素的相互影響,但每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種主要原因,就其產(chǎn)生的原因,大致可劃分為以下幾類:
2.1荷載引起的裂縫
混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫,可分為直接應(yīng)力和次應(yīng)力裂縫兩種。①直接應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的直接應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。②次應(yīng)力裂縫是指由外荷載引起的次應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。
2.2溫度變化引起的裂縫
混凝土具有熱脹冷縮的特性。當(dāng)環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化時(shí),混凝土?xí)l(fā)生變形,如變形受到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)會有應(yīng)力產(chǎn)生,一旦應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度就會產(chǎn)生溫度裂縫,在一些大跨徑的鋼筋混凝士橋梁中,溫度應(yīng)力甚至可以超出活荷載的應(yīng)力。溫度裂縫區(qū)別于其它裂縫的最主要特征是它會隨著溫度的變化而變化。
2.3收縮引起的裂縫
在大量的橋梁工程施工過程中,混凝土因收縮而引起的裂縫是最普遍的。在混凝土收縮的種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因,另外還有自生收縮和炭化收縮兩種情形。
2.4施工材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、石骨料、拌和水和外加劑組成。配置混凝土用的材料如果質(zhì)量不合格,亦會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
2.5施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
在橋梁混凝土的結(jié)構(gòu)澆筑、預(yù)制構(gòu)件制作、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝的過程中,如果施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,易產(chǎn)生縱向、橫向、斜向等各種形式的裂縫,特別是細(xì)長的薄壁結(jié)構(gòu)更易出現(xiàn)。
綜上所述,橋梁混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因可以歸納為以下三個(gè)大的方向:溫度、收縮及抗拉,在施工過程中可以通過以下措施控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。
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1673-0038(2015)28-0348-01
2015-6-30