劉禮揚(yáng)
(石家莊鐵道大學(xué), 河北 石家莊 050000)
鋼筋混凝土橋梁裂縫是建造過程中時(shí)常發(fā)生的問題,造成裂縫的原因有多種,下面就要對(duì)裂縫產(chǎn)生的原因以及相應(yīng)的改進(jìn)措施進(jìn)行詳細(xì)的分析。
裂縫產(chǎn)生的原因,無(wú)外乎就是從其材料成分、建造過程的把控以及所受外界的干擾等方面找原因。下面就從這三個(gè)方面進(jìn)行分析:
1) 非正常情況下的水泥凝結(jié)或膨脹,比如水泥的安定性不高,也就是成分中含有非穩(wěn)定的游離氧化物,就會(huì)使得他們與水發(fā)生反應(yīng)后有膨脹的現(xiàn)象發(fā)生,就造成了鋼筋混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫。
2) 骨料的含泥量會(huì)對(duì)混凝土的干縮造成一定的影響,如果其含泥量偏大,就會(huì)由于其收縮而發(fā)生橋梁裂縫。
3) 混合過程中發(fā)生堿骨料反應(yīng):混凝土中的堿性物質(zhì)同骨料的活性成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),就會(huì)引起橋梁裂縫的發(fā)生。
4) 在設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中,該計(jì)算的未計(jì)算或是漏算;內(nèi)力或是鋼筋配比算量不正確;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面承載力低,安全不到位;以及在建造的過程中產(chǎn)生的其他為考慮到的原因都會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生。
5) 計(jì)算混凝土各成分比例時(shí)計(jì)算錯(cuò)誤,會(huì)對(duì)其質(zhì)量造成一定的影響,裂縫現(xiàn)象發(fā)生。與此同時(shí),添加過多的水泥,使水灰比偏高,會(huì)加大裂縫產(chǎn)生的概率。
1) 建造過程中的施工技術(shù)存在不當(dāng)行為,比如對(duì)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)缺乏認(rèn)識(shí),未正確拆模或是在搬運(yùn)的過程中受到猛烈的撞擊、堆放的墊木未按要求擺放,吊點(diǎn)的位置錯(cuò)誤等等,都是裂縫產(chǎn)生的原因。
2) 施工的模板不夠硬,空隙太大或是支撐力度不夠造成晃動(dòng),支架不夠硬,澆筑結(jié)束后未到規(guī)定時(shí)間就拆?;蚴遣徽_拆模等等。
3) 預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力張拉不正確也會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生。
4) 混凝土澆筑過程中,振蕩的幅度偏大或是偏小,都會(huì)使得其不夠密實(shí)過不均勻;攪拌的時(shí)間和運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間大于規(guī)定時(shí)間;層與層之間,段與段之間的澆筑工作沒有做好;澆筑后的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)都會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生。
1) 外界氣溫的影響而造成裂縫的產(chǎn)生。由于混凝土熱證冷縮的特性,溫度差會(huì)使得混凝土構(gòu)件產(chǎn)生非正常得移動(dòng)或無(wú)法移動(dòng),引發(fā)局部應(yīng)力偏大,造成裂縫的產(chǎn)生。
2) 混凝土橋梁是在正常的應(yīng)力下產(chǎn)生的,如果荷載偏大或是偏小,都會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生。因?yàn)榻ㄔ鞓蛄旱牟牧喜蝗蔷鶆蚯疫B續(xù)的,所以會(huì)有些微微不足,在循環(huán)荷載作用下,就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
3) 基礎(chǔ)的形狀發(fā)生改變也是裂縫產(chǎn)生的原因之一,無(wú)論是基礎(chǔ)在水平方向還是垂直方向發(fā)生改變,都會(huì)增加基礎(chǔ)中的應(yīng)力,如果大于其抗拉力,就會(huì)引發(fā)開裂現(xiàn)象發(fā)生。
對(duì)于裂縫,規(guī)范對(duì)此有所規(guī)定:某些處于不同狀態(tài)下,可以留有一定寬度的縫隙。但在大多數(shù)情況下,還是要避免裂縫的產(chǎn)生,因此在橋梁建造的過程中,要從材料本身以及施工技術(shù)方面加大控制,提高橋梁的安全性。具體措施如下:
1) 在施工過程中,最好使用水化熱較低、強(qiáng)度較高的水泥或粉煤灰水泥,避免采用不安定的水泥濫竽充數(shù);骨料要選取大小合適、空隙小、低堿性、沒有有害物質(zhì)并且在規(guī)定內(nèi)的砂石材料;在混凝土中可添加適量的減水劑和防凍劑,可以達(dá)到提高其工作性能,較少水的用量,防止混凝土結(jié)塊等。
2) 恰當(dāng)?shù)幕炷恋呐浜媳?。適量的水灰比和用水量,在保證混凝土質(zhì)量的條件下,選取適當(dāng)?shù)墓橇吓浜媳?,采用最低的水泥用量,從而擴(kuò)充骨料的體積,達(dá)到加大混凝土的穩(wěn)定性和抗裂性的目的。而添加的這些材料,應(yīng)選取質(zhì)量最佳的材料來(lái)保證工程的質(zhì)量。
3) 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格遵循《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定來(lái)計(jì)算。比如遵循規(guī)范中所給出的裂縫寬度,以及應(yīng)當(dāng)選取的保護(hù)層厚度。在施工過程中還要依據(jù)不同的位置選擇合適的配筋比例。
1) 澆筑混凝土所使用的模板必須夠硬,夠穩(wěn)定,從而保證澆模順利進(jìn)行。待完全干后,采取正確的拆模手法,避免出現(xiàn)強(qiáng)拉硬拽的現(xiàn)象發(fā)生,拆除模具后要采取適當(dāng)?shù)募庸坛绦颍乐共鹉:蟊粨p壞。
2) 在施工過程中要依據(jù)不同的地基情況采取不同的措施,來(lái)預(yù)防由于基礎(chǔ)不均勻下沉或是變形等原因引發(fā)的裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生。同時(shí)采用具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的支架才進(jìn)行支撐。嚴(yán)格遵循施工工期的進(jìn)度安排,避免由于趕進(jìn)度而造成裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。
3) 在混凝土制作前要選取正確的原材料配比。不僅能保證混凝土的質(zhì)量,還能降低由于配比不正確而重新計(jì)算所浪費(fèi)的時(shí)間。需要注意的是,不可在攪拌機(jī)以外的地方再次加水?dāng)嚢琛榱朔乐够炷劣捎陔x析或沁水而引發(fā)的裂縫的現(xiàn)象發(fā)生,盡量選取較小的混凝土坍落度。
4) 在某些相對(duì)關(guān)鍵部位的混凝土,首先要檢驗(yàn)水泥安定性、骨料堿活性是否達(dá)標(biāo),然后對(duì)相關(guān)原材料進(jìn)行優(yōu)化,最終選取合格且最優(yōu)的材料。
5) 在澆筑混凝土的過程中,一定要確保振搗的頻率穩(wěn)定,避免出現(xiàn)過多、過少或是遺漏的現(xiàn)象出現(xiàn)。明令禁止使用振動(dòng)棒挑撥鋼筋,也不可使用振動(dòng)鋼筋的措施去振動(dòng)混凝土。澆筑的程序按順序?qū)訉舆f進(jìn),切不可為了節(jié)約時(shí)間省略中間程序,或是縮短每步程序的時(shí)間。
主要探究了鋼筋混凝土橋梁裂縫,從其材料成分、建造過程的把控以及所受外界的干擾等方面找出了裂縫產(chǎn)生的原因,并依據(jù)各項(xiàng)原因給出了相應(yīng)的措施,來(lái)加強(qiáng)建筑橋梁的安全性及耐久性。