混凝土技術(shù)在道橋施工中常見問題的分析

[摘要]混凝土橋梁已在我國得到廣泛的應(yīng)用，它的施工方法、施工工藝與施工過程中都有其自身的特點。通過論述分析混凝土技術(shù)在橋梁施工中常見的問題及成因分析，提出了相關(guān)問題的解決措施。

[關(guān)鍵詞]混凝土橋梁裂縫溫度　　

一、混凝土橋梁常見的問題及成因分析

橋梁裂縫分析

混凝土橋梁裂縫是橋梁面臨的最主要的問題，它產(chǎn)生的原因復(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：

1．荷載引起的裂縫?；炷翗蛄汉奢d引起的裂縫主要分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫兩種。直接應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的原因有：設(shè)計階段：計算模型不合理；結(jié)構(gòu)受力假設(shè)與實際情況不吻合；結(jié)構(gòu)安全系數(shù)不夠；結(jié)構(gòu)剛度不足；構(gòu)造處理不當(dāng)；荷載少算或漏算；設(shè)計斷面不足；內(nèi)力與配筋計算錯誤；鋼筋設(shè)置偏少或布置錯誤；結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有考慮施工的可能性；設(shè)計圖紙交代不清等。施工階段：不加限制地堆放施工機具、材料；不了解預(yù)制構(gòu)件的結(jié)構(gòu)受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙施工；擅自更改結(jié)構(gòu)施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模型；不對結(jié)構(gòu)做機器振動下的疲勞強度驗算等。使用階段：超出設(shè)計載荷的重型車輛過橋；受車輛、船舶的接觸和撞擊；發(fā)生大風(fēng)、大雪、地震、爆炸等。

次應(yīng)力裂縫產(chǎn)生的原因有：在設(shè)計外荷載作用下，由于結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)同常規(guī)計算有出入或計算考慮不周，從而在某些部位引起次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。橋梁結(jié)構(gòu)中經(jīng)常需要開槽、鑿洞、設(shè)置牛腿等，在常規(guī)計算中難以用準(zhǔn)確的圖形進行模擬受力計算，通常都根據(jù)經(jīng)驗布置受力鋼筋，而大量研究表明，受力構(gòu)件挖孔之后，力流將會產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，在孔洞附近密集，產(chǎn)生巨大的應(yīng)力集中。

2．溫度變化引起的裂縫。眾所周知，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，混凝土?xí)l(fā)生變形。引起混凝土溫度變化的主要因素有：年溫差，一年四季溫度不斷變化，由于變化相對緩慢，對橋梁結(jié)構(gòu)的影響主要是導(dǎo)致橋梁的縱向位移產(chǎn)生。橋面板、主梁或橋墩側(cè)面受太陽曝曬后，溫度會大大高于其它部位，導(dǎo)致溫度梯度呈明顯的非線形分布，由于受到自身約束力的作用，導(dǎo)致局部的拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。有時候突降大雨、冷空氣侵襲、日落等可以導(dǎo)致橋梁混凝土結(jié)構(gòu)外表面溫度突然下降，而內(nèi)部的溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度，由此造成應(yīng)力變化而出現(xiàn)裂縫。

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。塑性收縮?；炷翝仓┕ず蟮?~5h左右，此時水泥的水化反應(yīng)開始劇烈，分子鏈逐漸形成，出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā)現(xiàn)象，混凝土發(fā)生失水收縮，同時骨料因自重下沉，形成收縮。在構(gòu)件的豎向變截面處如T梁、箱梁的腹板與頂板、底板的交接處，因硬化前沉實的不均勻多會產(chǎn)生表面的順腹板方向的裂縫?？s水收縮。混凝土結(jié)硬以后，隨著表層水分的不斷蒸發(fā)，濕度逐步降低，導(dǎo)致混凝土的體積減小，稱為縮水收縮。由于混凝土表層的水分損失快，而內(nèi)部損失慢，因此產(chǎn)生表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻收縮，表面收縮變形受到內(nèi)部混凝土的約束，致使表面混凝土承受拉力，當(dāng)表面混凝土承受的拉力超過其抗拉強度時，即會產(chǎn)生收縮裂縫。

4．此外，引起橋梁出現(xiàn)裂縫的原因還有混凝土鋼筋受到銹蝕，施工材料質(zhì)量較差，施工工藝落后等。

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