摘要:近年来,道桥工程迅猛发展,道路桥梁是国家经济进步的基础,是社会经济不断推进的前提,但是我国的道路桥梁建设中常常出现质量问题,影响其功能的发挥,本文就从其原因入手,分析其产生的原因,并且采取有针对性的办法来改善其质量问题,实现其功能的发挥。
关键词:桥梁裂缝道桥工程影响
道路桥梁工程是国民经济发展的关键,唯有良好的道路桥梁才能实现交通的顺畅,才能实现经济的发展,但是近年来,受到多种因素的影响,我国的道路桥梁工程却出现了质量问题,让人堪忧,本文就对我国的道路桥梁种类进行分析,并且寻找其产生的原因。
1、负荷过重导致桥梁裂缝
由于负荷所引发的桥梁裂缝成为荷载裂缝,主要是由于混凝土桥梁受到动静荷载以及次应力所产生的裂缝,可以分为直接应力裂缝与次应力裂缝两种。
1.1 直接应力裂缝
所谓的直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。其原因主要可以分为以下几种:第一,设计计算失误,造成计算错误的原因主要有漏算或者是没有计算,计算的模型错误,不合理,假设的结构受力情况与实际的受力不符合,没有计算或者是漏算荷载,配筋与内力的计算错误;结构的安全系数低。同时也可能是由于在结构设计过程中忽略了施工的考虑,导致断面不足,出现钢筋不足或者是布置的错误,结构刚性不够,对构造的处理不合理,图纸的内容交代不清楚等造成设计计算失误,影响工程施工;第二,施工阶段引起的裂缝,该阶段极容易出现失误,常常对材料的摆放没有合理的安排,没有严格按照施工工序进行施工,结构受力特点的改变,任意翻身、起吊、运输、安装,没有严格按照图纸施工,改变桥梁结构受力模式等;第三,使用阶段的失误,在道路桥梁投入使用后,对其负载做了明确的规定,但是仍有一些超载车辆的行驶,导致桥梁无法承受而出现裂缝。
1.2 次应力裂缝
主要是指由于外荷载引起的次生应力而导致裂缝,其产生的原因主要可以分为:第一,外荷载作用下,如果结构物的工作情况与常规的计算存在着一定的分别,或者是计算忽略,将会导致某一部位引起次应力,导致道路桥梁出现裂缝;第二,道路桥梁的施工需要进行一系列的开洞,凿槽的活动,其是在常规的计算中无法实现模拟的,唯有依赖以往的经验进行预测,而常常会出现失误,常常由于计算失误而导致裂缝,一旦处理不当将会导致结构的损毁或者是构件的破坏,导致受力钢筋出断裂,影响其使用功能的发挥。
2、温度变化导致裂缝
2.1 温差
四季温差变化幅度大,但是相对有一个缓冲期,对桥梁的影响不大,主要是产生纵向位移,不会影响桥梁作用的发挥,只有结构产生位移,才会影响桥梁功能的发挥,产生裂缝。在我国,温差一般以1月和7月作为临界点,在进行年温差内力的计算时有必要考虑混凝土的弹性模量进行折减。
2.2 日照
道路桥梁经过暴晒后,温度会迅速攀升,呈现梯形分布,受到自身约束的限制,导致局部的拉应力变大,出现裂缝。一旦日照消失将导致温度骤降,出现裂缝。
2.3 突然降温
一旦温度发生变化,受到雨水、空气的侵袭,将会导致表面温度下降,但是桥梁内部的温度变化较缓,出现温差,导致裂缝,日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性量不考虑折减。
3、收缩引发的裂缝
3.1 塑性收缩
在进行道路桥梁施工过程中,在完成混凝土浇筑后的4-5小时左右,水泥水化反应激烈,形成分子链,出现泌水和分急剧,而此时的混凝土尚未达到一定的硬度,被称为塑性收缩。其产生的量级很大,高达1%。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成洞钢筋方向的裂缝。
3.2 缩水收缩
在混凝土达到一定的硬度后,表面水分逐渐蒸发,温度降到一定的程度,混凝土的体积缩小,被称为缩水收。内外收缩速度不均,导致收缩裂缝,出现表面龟裂,影响功能的发挥。
3.3 自生收缩
在混凝土的硬化过程中,水泥和水发生一定的反应,产生收缩,与外部的湿度无关,称为自生收缩。
3.4 炭化收缩
由于水泥中具有水化物与大气中的二氧化碳发生作用,导致收缩,称为收缩变形。只有在温度达到一定温度后才会出现,一般情况下,炭化收缩可以忽略。
4、引起混凝土裂缝的原因
产生混凝土裂缝最主要的原因就是表面裂缝,其一般情况下宽度较细,纵横交错,出现裂缝,缺乏规律。经过调查研究,导致其产生裂缝的原因主要是由于水泥的种类、标号与用量等。
矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥土收缩性较高,普通水泥、火山灰水泥、矾土水泥混凝土收缩性较低。另外水泥标号越低、单体积用量越大、磨细度越大,则混凝土收缩越大,且发生收缩时间越长。
5、施工工艺引发的混凝土质量裂缝
在进行混凝土结构施工中,一旦施工工艺不合理,将会导致施工质量不合格,产生不同方向的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。其中由于施工工艺引发的裂缝较为常见的类型主要分为:第一,混凝土的保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。第二,混凝土振捣不密实,不均匀,出一蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋诱蚀或其它荷载裂缝的起源点。第三,混凝土缺乏流动性,硬化前沉实不足,导致裂缝。第四,混凝土的运输时间长,搅拌时间久,水分过多,引起混凝土塌落度低,导致由于混凝土收缩,产生裂缝。第五,混凝土在进行接头处理中可能引发裂缝。第六,在进行混凝土分层或者分段处理过程中,一旦接头部位处理不当,将会出现施工裂缝。
6、结语
本文对桥梁裂缝的原因进行分析,针对这一情况,相关部门必须采取有效地措施,及时的改进,提高施工质量,改善施工效果,促进道路桥梁功能的发挥,促进我国经济的发展。
参考文献
[1] 贾志强.桥梁裂缝产生原因探讨[J].交通科技,2009(S2).
[2] 姚永春.混凝土桥梁裂缝的防治与处理办法[J].山西建筑,2007(02).