写作思路:可以根据现如今中国桥梁建设的发展水平进行阐述,可以从技术创新体制建设方面这个角度出发进行描述,中心要明确等等。
正文:
现如今,我国的桥梁建设事业飞速发展,如何利用现有的设备来满足人民对交通便利的需求,成为桥梁建设所要面对的主要问题。相信随着施工施工技术的发展、经验的积累及计算软件的普及,会出现更多更好的公路桥梁施工方法。
由于我国仍处于社会主义初级阶段,我国桥梁施工单位与其他一些企业一样,工作任务仍要靠上级直接下达命令,所要做的科研项目和技术改进还要靠有关部门立项拨款才可进行后续工作,而当桥梁施工完成后又往往束之高阁,只有一小部分能产生应有的可观效益。自从中国加入世贸组织以来,由于受国际关系的影响,我国桥梁建设行业与真正的国际标准要求还是存在很大的距离。这使得企业在桥梁施工的技术创新方面的紧迫感和积极性都大打折扣。
首先,在技术创新体制建设方面出现了缓慢进展的局势。虽然国家有关部门已经明令要求大型桥梁施工单位要建立以技术为中心的一种系统的创新体系,但仅仅有一小部分的企业响应了国家的号召,大部分桥梁施工单位仍选择维持旧有的施工技术体制,甚至有些企业仅仅在表面上建立了技术中心,而实际上却没有按新的体系运行。
其次,桥梁施工单位对技术创新工作的重视程度还是不够。由于施工建设市场的不完善和一些不良的施工风气的影响,许多人认为只要能拿下桥梁施工工程就可以把一系列的任务都能完成,这也就造成了他们重经营轻技术问题的产生。
除了以上两个方面,施工技术创新的投入还是不够。这也就导致了技术创新的积极性不够,多数桥梁施工单位对于科技的投入量不够,技术进步速度受到不同程度的影响,造成了产业升级相应滞缓。
施工人员可以利用强制式来对混凝土的拌制,需要注意的是拌制时间一定要达到施工要求,拌制时间既不能太长,也不能太短。因为搅拌时间如果过短,那么混凝土的混合将不会均匀,而搅拌时间如果过长,那么将会破坏混凝土原材料的结构。
同时,在混凝土搅拌的过程中,一定要严格的控制加水量和外加剂的用量。只有科学的控制水灰比例,减少混凝土的干缩量。只有把混凝土拌制均匀,才能达到混凝土的设计强度,从而满足桥梁施工的需要。
良好的混凝土施工技术不仅能降低混凝土内部的温度,还能减少混凝土的内外温差,这样会使由温度造成的裂缝产生几率得到降低。施工人员可以利用插入式振动器的振实来进行混凝土浇筑的过程,在这个环节,是不允许过振现象所导的混凝土表面粗、细集料离析而靠近模板的混凝土表面集料集中问题的出现,也要注意不可产生漏振而使混凝土表面产生麻面、蜂窝、孔洞、裂缝等质量问题。
在每次地振捣部位振动直到混凝土停止下沉不再冒出气泡、表面呈现平坦泛浆,才可以徐徐提起振动器。总之,混凝土的振捣应引起施工人员足够重视,只有混凝土振捣的结果符合要求,才能使桥梁的施工质量得到保证。
裂缝是桥梁施工的主要病害,那么对于防止裂缝产生的关键在于混凝土的养护。混凝土浇筑收浆完成后应及早进行洒水养护,保持混凝土表面处于湿润的状态。由于水泥在水化过程中产生很大的热量,混凝土空心板在浇筑完成后必须在侧模外喷水散热,以免混凝土由于温度过高,体积膨胀过大,在冷却后体积收缩过大产生裂缝。
在桥梁工程的施工期间,预应力的检查结果一切正常。但在后期的相邻标段的现浇梁施工时,却发现梁顶面的高程出现异常,这很可能是由于边墩顶内侧支座脱空造成的。在对桥梁预应力问题的处理中,桥梁施工单位面临着巨大的压力, 桥梁的基础、桥墩、现浇梁施工的各个工序都会造成预应力问题的发生。
在桥梁可以通车后,气温回升会造成桥梁弯处梁不同程度发生了支座脱空现象, 使桥面伸缩缝受到严重的损害而使路面无法正常行车。支座脱空的处理方法是十分困难和复杂的,需要将箱梁整体起顶后进行支座位移,同时要对墩帽及桥墩进行加宽处理,基础要增加钻孔桩。匝道被迫封闭,处理时间长达半年。
局部蜂窝问题的产生主要是因为混凝土结构强度大大降低了结构的严密性,其疏松的结构强度几乎达到了最低点。在桥梁的使用过程中,如果发生局部蜂窝问题,会导致它所承受能力极大地减少,并且遭受腐蚀而造成重大的损伤的几率更大,大大地降低了桥梁施工工程的承载力和耐久性。
现如今,我国的桥梁施工建设如火如荼,如何利用现有的施工技术来满足人民对交通便利的需求成为桥梁建设所要解决的主要问题。相信随着施工技术的发展、经验的积累,会出现更多更好的桥梁施工方法,为国家和人民的财产安全提供更有效的保障。
道路桥梁施工中存在的问题及对策论文
摘要:在道路桥梁建设大军的长时间共同努力下,我国道路桥梁建设取得了飞速发展的局面,形成了对交通发展和经济建设的有效支持。研究力图通过对道路桥梁施工的深层次研讨希望得出强化道路桥梁施工的科学结论和有效对策,在分析道路桥梁施工的过程和实际问题的前提下,从大的方向和基础性的细节提供了建立道路桥梁施工质量控制的目标体系,强化道路桥梁施工的养护环节等措施,为道路桥梁建设提供了建设性的建议。
关键词:道路桥梁施工;施工质量;养护;专业技能;素质;管理;技术
道路桥梁是交通网络实现系统延展和体系扩展的核心性公路构筑物,不但对交通网络建设,而且对整个社会和生活发展有着直接而重要的保障功能。一直以来道路桥梁存在表面上的裂缝、锈蚀等质量问题的困扰,在内部存在破坏、脆弱等隐患的制约,导致道路桥梁施工的目标难于全面达成,甚至形成了道路桥梁的功能性与安全性缺失。新时期的道路桥梁施工要有对问题的防范、解决和控制意识,要抓住技术、管理两个主要维度,重新认识道路桥梁施工问题的产生、积累和爆发的逻辑顺序和过程原因,形成有针对性的道路桥梁施工对策,规范道路桥梁施工的过程、细节和重点,保障道路桥梁施工更加安全、高效、经济。
1 道路桥梁施工过程中存在的基本性问题
1.1 道路桥梁工程表面裂缝
同理来讲道路桥梁混凝土材料一般本身都具有一定的泌水性和反水能力,再加上重力、荷载、温度等因素的作用下会有道路桥梁裂缝的出现。这些裂缝裂缝不仅直接影响桥梁的使用性能,而且还会形成对桥梁外观结构和表面质量的影响,直接削弱了桥梁结构的强度和刚度,甚至增加了道路桥梁施工过程中工程事故的发生率和影响程度。在建筑工程施工的过程中我们可通过永久式的伸缩方式控制温度的变化,减少混凝土浇筑施工中产生裂缝的可能性。
但是在建筑工程施工中很多情况下都会导致裂缝的出现,主要是收缩应力的问题,而结构长度问题是决定收缩应力的主要因素。因此在建筑工程施工中设计时,要考虑裂缝会产生的一些原因,同时也要依据自身的一些实际情况进行具体分析,使用最安全有保障的设计方案。
1.2 道路桥梁结构锈蚀
道路桥梁施工中一般会采用大量的钢筋和钢结构作为工程的主要材料和结构形式,钢筋和钢结构的状态和质量直接决定道路桥梁的外观、行车和安全。由于钢铁在材料上具有理化性质活跃的特点,出现道路桥梁的钢筋和钢结构锈蚀就成为常见的现象和普遍的问题。例如:在钢筋切割、焊接、浇筑的过程中没有必要的打磨、涂刷、处理和防护,导致钢筋内部全面暴露在自然大气之中,出现水分、氧气的双重影响,进而出现道路桥梁钢筋的深层次锈蚀。在钢结构的施工、安装过程中没有对钢结构的.有效防护,出现了钢结构电化学腐蚀和长期锈蚀,影响了钢结构的外观和结构性能。
2 解决和处理存在于道路桥梁施工问题的基本对策
2.1 建立道路桥梁施工质量控制的目标体系
工程施工中强化质量目标是第一要务,通过质量的控制不但可以确保道路桥梁施工的环节,而且有利于方法问题的出现,做到对道路桥梁施工综合地整治和全面地控制。在道路桥梁施工前要以质量作为目标进行体系构建,实施严格的道路桥梁施工质量评定、监督和管理措施,特别对于道路桥梁施工的典型性问题要加强事先分析和事中控制,并制定预先管控和实时管理的措施和做法,使道路桥梁施工能够顺应质量的要求、工程的需要和建设的方案,在完善道路桥梁施工质量目标控制体系的基础上,使道路桥梁施工既能够满足设计和建设需求,同时也能为道路桥梁建设提供质量、目标和体系上的保障。
2.2 强化道路桥梁施工的养护环节
从上文的分析我们可以得出一个基本的经验,那就是若在养护环节做到有效强化,那么无疑对道路桥梁施工的问题将会有着全面预防和有效整治的价值和功能。在道路桥梁施工中必须加强路面、附属设施的养护,特别对桥涵结构、隧道工程、基础道路等方面,更应该加强重点的养护工作,制定出道路桥梁施工中道路桥梁工程的养护策略,建立道路桥梁施工中道路桥梁工程的监测和维护制度,强化道路桥梁重点部位和核心环节的养护工作,将道路桥梁施工的问题和隐患做到全面防护,在专业养护和广泛管理的基础上,实现道路桥梁施工的全面强化,进而形成道路桥梁施工的组织、技术和体系资源,通过专业检查、定期检验和经常监督的措施,落实好道路桥梁施工的质量、效率、成本和效益目标。
2.3 强化道路桥梁施工参与者的专业能力
专业能力和素养是高质量道路桥梁施工的前提,培养、引进高水平、高素质的专业人才是提升道路桥梁施工参与者能力,提高道路桥梁施工水平,实现道路桥梁施工目标的基础。作为道路桥梁施工队伍首先要提升管理人员的组织能力和专业素养,通过提拔骨干、引进人才的方式,不断补充和加入道路桥梁施工管理队伍的新鲜血液,整合专业素质、道路桥梁施工要求、管理工作细节等各方面要素,有规划、有步骤地提升道路桥梁施工管理人员的专业水平和能力。在道路桥梁施工中还要提升监管队伍的建设质量,全面提升道路桥梁施工监管环节的效能,引入第三方的专业特长,整合道路桥梁施工的细节、过程,通过专业化的操作和控制有效确保道路桥梁施工的全面开展与合理进行。
3 结语
对道路桥梁施工的教训和经验告诉我们,复杂的道路桥梁施工过程和技术工种的高度交叉形成了道路桥梁施工质量的复杂影响与制约体系,必须从环节、体系的角度出发,保障道路桥梁施工的环节和过程顺利地开展,解决施工建设存在的隐患与问题,提升道路桥梁施工质量,确保道路桥梁施工安全,找到保障道路桥梁施工的路径和机制,使道路桥梁施工真正形成保障体系,让道路桥梁建设的明天越来越好。
参考文献
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[2] 杨云彪.浅谈道路桥梁施工中应注意的问题[J].中国高新技术企业,2009(12).
浅析钢筋砼简支梁桥梁体病害及维修方法
摘要:随着我国交通事业的日益发展,桥梁建设取得了长足的进步,各种各样的桥梁相继出现和应用,为我国的各项事业的进一步发展提供了强大的基础,但随之而来的桥梁病害问题也日益严重,针对上述情况,本文将对钢筋砼简支梁桥梁体的常见病害进行归纳和总结,并在此基础上提出一定的维修措施,以期能够减轻同类病害的发生,为今后的养护工作提供参考依据。
关键词:钢筋砼简支梁桥 麻面 裂缝 漏筋 剥落 空洞
引言
大力发展交通运输事业,是加速实现四个现代化的保证。四通八达的现代交通,对于加强全国各族人民的团结,发展国民经济,促进文化交流和巩固国防等方面都具有非常重要的作用。在公路、铁路、城市和农村道路交通以及水利等建设中,为了跨越各种障碍(如河流、沟谷或其他线路等),必须修建各种类型的桥梁与涵洞,从而使其成为陆路交通中的重要组成部分;在国防上,桥梁则是交通运输的咽喉,在需要高度快速、机动的现代化战争中具有非常重要的地位,因此,为了保证已有公路的畅通运营,桥梁的养护与维修工作就显得尤为重要,但为了研究和分析的简便,本文将对钢筋砼简支梁桥梁体的常见病害作简单的归纳和总结,并对其病害提出一定的维修方法。
1 简支梁桥梁体常见病害类型及产生原因
1.1 表层缺陷
钢筋砼简支梁桥表层缺陷主要有蜂窝、漏筋、麻面、空洞、磨损、锈蚀、老化、表层成块脱落等类型,具体各类缺陷产生的原因如下:
1.1.1蜂窝
蜂窝现象的产生主要是因为设计和施工原因所致,具体的原因如下:
(1) 施工不当所致。砼在灌筑过程中如果缺乏应有的振捣、以及运输过程中砼出现离析、支模时模板缝隙不严,使得水泥砂浆流失等都可以造成蜂窝现象的产生;
(2) 结构设计或材料配比不合理。当钢筋太密、砼粗骨料粒径太大或塌落度过小时,都可造成其蜂窝的形成。
1.1.2 漏筋
漏筋的产生很大程度上是因施工质量差所引起,如灌筑时钢筋保护层垫块发生位移,钢筋紧贴模板,保护层处振捣不实或漏振等,此外,当梁桥梁体因为外界或自身原因出现裂缝,降雨天气里,雨水浸入梁体裂缝,使得钢筋锈蚀膨胀引起表层大面积脱落,从而促成漏筋现象出现。
1.1.3 麻面
麻面的发生主要是因为施工时采用了表面不光滑的模板,以及模板在湿润时不够充分,造成梁体表面砼内的水分被模板吸收,从而使得麻面现象出现。
1.1.4 空洞
其成因可以从结构设计和施工过程中寻求。如果在结构设计时钢筋选配不当,使得钢筋布置过密,则可能造成该病害的产生,同时,在施工时砼被卡住,又未充分振捣就继续灌筑上层砼,此外,严重漏浆亦能产生空洞现象。
1.1.5 磨损
该病害的成因大致有三种情况:(1)砼强度不足,表层细骨料太多;
(2)车轮磨耗;
(3)高速水流冲刷,水流中又夹带大量砂石等。
1.1.6 锈蚀、老化、剥落
其成因主要有以下几种:(1)保护层太薄;当保护层太薄时,在自然条件下,表层砼极易发生水化反应,出现碳酸钙粉末或碳酸钙晶体,从而失去表层的保护作用,致使保护层剥落,进而出现钢筋锈蚀现象。
(2)结构出现裂缝时,雨水浸入裂缝内部,使得钢筋发生化学及物理反应,从而出现锈蚀;
(3)钢筋锈蚀膨胀引起剥落;
(4)严寒地区冰冻及干湿交替循环作用;
(5)有侵蚀性水的化学侵蚀作用。
1.1.7 表层成块脱落
主要是由于外界作用所致,如车辆撞击、船舶或其他坚硬物体的撞击等。
1.2 结构裂缝
实际上,砼结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至是多种因素相互影响,现对钢筋砼简支梁桥梁体结构裂缝的种类及成因作如下总结:
1.2.1 网状裂缝
此种裂缝能发生在各种跨度的梁上,裂缝比较细小,宽度约0.03~0.05mm,用手触及有凸起感觉,其多为砼收缩所引起的表面龟裂,也即当砼表层水分损失快,内部损失慢,产生表面收缩大,内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部砼的约束,致使表面砼承受拉力,当表面砼承受的拉力超过其抗拉强度时,产生龟裂,进一步致使网状裂缝出现。
1.2.2 下缘受拉区的裂缝
此种裂缝多发生于桥梁跨中部,梁跨度越大,裂缝越多,其自下翼缘向上发展,至翼缘与梁肋相接处停止,裂缝间距约0.1~0.2m,宽度约为0.03~0.1mm,其多为砼收缩和梁受扰曲所致。
1.2.3 腹板上是竖向裂缝
该裂缝为最常见也较为严重的一种裂缝。当跨径大于12m时,其裂缝多处于薄腹部分,在梁的半高线附近裂缝跨度较大,一般在0.15~0.3mm;当梁跨径小于10m时,其裂缝较细小,且多数裂缝系由梁肋向上延伸,越上越细,上端未到腹板顶部,其成因多系设计不当、施工质量差、养护不及时或温度及环境条件不良的影响所致。
1.2.4 腹板上是斜向裂缝
是钢筋砼梁中出现最多的一种裂缝,且多在跨中两侧,离跨中越远倾斜角越大,反之越小,倾斜角在150~450之间,第一道裂缝多出现在距支座0.5~1.0m处,裂缝宽度一般在0.3mm以下,该种裂缝的产生多为设计上的缺陷,即主拉应力较计算大,使得砼不能负担而导致裂缝产生,而施工不良又会加快裂缝的产生和发展。
1.2.5 梁侧水平裂缝
该种裂缝多因施工不当引起,如分层灌筑时,间隔的时间太长等。
1.2.6梁底纵向裂缝
该种裂缝多因砼保护层过薄或掺入氯盐等速凝剂所致。
2 简支梁桥梁体常见病害的维修方法
常见的维修方法有:
(1) 梁(板)体砼的空洞、蜂窝、麻面、表面风化、剥落等应先将松散部分清除,再根据情况用高标号砼或水泥砂浆填补。
(2) 梁体若出现漏筋或保护层剥落等现象,应先将松动的保护层凿去,并将钢筋锈迹清除,如损坏面积不大可用环氧砂浆修补,如损坏面积过大,可喷射高标号水泥砂浆修补。
(3) 钢筋砼简支梁产生裂缝时,按下列方法进行处理:①当裂缝宽度大于限值规定时,应采用压力灌浆法灌注环氧树脂胶;②如裂缝发展严重时,应查明原因,按照不同情况采取加固措施,并加强观测。
结语
通过对钢筋砼简支梁桥梁体的常见病害及维修方法的分析,我们可以看到,一座桥梁的病害成因涉及到许多方面的因素,诸如设计、施工、监理以及养护等,因此,要使得病害的减轻就需要从以下几个方面入手:
(1) 紧抓设计环节,好的设计是桥梁是否成功的基本保证,没有好的设计方案,就不可能高水平、现代化的桥梁;
(2) 组织和管理好施工的各个环节,因为桥梁质量的好坏不是靠一时的好坏来衡量,而是环环紧扣的,只要一个环节出现问题,则引起其他环节病害的发生,因此,施工单位要具有良好的施工水平和职业道德,同时,监理单位要做好监督管理,认真管理施工单位;
(3) 加强养护和维修。要积极做好养护工作,及时发现桥梁的病害,并分析其可能成因,在了解成因的基础上采用有效的维修措施,减轻或消除病害。
对混凝土桥墩开裂的原因及对策分析论文
摘要:
近年来,随着城市公路交通量的增加,公路、桥梁负荷上升、其承载力日趋饱和,考虑不少公路、桥梁采用混凝土结构,且大多为建国后所建,桥龄基本在40年左右,这些旧有桥梁很多都已出现老化、破损、裂缝等现象。大体积混凝土施工的关键问题是控制混凝土温度,防止混凝土裂缝的产生,因此,施工前要制定针对大体积混凝土施工的技术方案,即防止混凝土产生温度裂缝的预案。针对方形桥墩易于开裂的问题,本文通过对方形桥墩在设计、施工及运营期间可能出现的裂缝原因进行列述,并就施工期间水化热、运营期间的温度骤降因素建立有限元模型进行应力场分析,根据分析结果提出相应的处理对策。
关键词: 桥梁工程方形桥墩裂缝对策
引言:
根据相关病害调查,桥墩裂缝是混凝土桥梁最主要的病害形式之一:桥墩作为桥梁结构中重要的下部构件,不仅承担着上部结构及汽车等产生的竖向轴力、水平力和弯矩,有时还受到风力、土压力、流水压力以及可能发生的地震力、冰压力、船只和漂流物对墩台的撞击力等荷载的作用。桥墩墩身裂缝直接影响且损害其自身乃至整体桥梁(根据混凝土结构缺损状况评定标准,墩台部件权重约占全桥的50%)的安全性、实用性、耐久性和美观。
裂缝形成原因归结为温度裂缝,温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
1、裂缝成因。
分析桥墩病害的主要表现形式为:混凝土剥落、露筋、砌体风化、灰缝脱落、水平裂缝、竖向裂缝、网状裂缝、水平位移、倾斜、沉降等。其中,裂缝作为混凝土结构的主要病害之一,其成因复杂繁多,裂缝划分无严格界限,每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要因素,其余因素对于裂缝起到继续发展或加剧劣化的作用。常见的墩身裂缝形式包含:桥墩中心线附近的竖向裂缝、桥墩在日照时间较长侧的裂缝、桥墩模板对拉筋孔处的裂缝、桥墩模板分块接缝处的裂缝、桥墩顶部环向裂缝以及混凝土表面细小、不规则的裂缝。究其开裂原因,拟从桥墩的设计、施工及运营使用三方面进行分析论述。
(1)桥墩设计。
桥墩在设计阶段,结构不计算或漏算、结构受力假设与实际受力不符,内力与配筋计算错误,结构的安全系数不够、设计时考虑的施工可能性与实际情况出现差异等均会使桥墩在外荷载直接作用下产生裂缝。
(2)桥墩施工。
桥墩施工过程中,水化热效应、施工工艺、材料自身等因素都会影响桥墩开裂。
①水化热。混凝土浇注过程中水泥水化放热,受混凝土自身的不良导热性和混凝土热胀冷缩性质影响,桥墩内部温度升高体积膨胀而外部温度相对较低发生收缩,内外相互作用易导致桥墩混凝土外部产生很大的温度拉应力,当混凝土抗拉强度不足以抵抗该拉应力时,会引发桥墩竖向开裂。该类裂缝仅存在于结构表面。
②施工工艺。
在桥墩浇注、起模等过程中,若施工工艺不合理、质量低劣,可能产生各种形式的'裂缝,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度都因产生的原因而异:模板的倾斜、变形以及接缝都可能会使新浇注的混凝土产生裂缝;混凝土振捣不密实、不均匀,也会引发蜂窝、麻面等缺陷;混凝土的初期养护时的急剧干燥也会引发混凝土表面的不规则裂缝;混凝土入模温度过高、施工拆模过早也会导致墩身开裂。
(3)桥墩运营。
桥梁在运营阶段,交通量的增长、超出设计荷载的重型车辆过桥、钢筋的锈蚀等都会影响桥梁墩柱及其它构件的裂缝开展情况。当墩柱受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,则应特别注意,往往是结构达到承载力极限的标志。此外,环境温度对桥墩等构件的开裂影响也不容忽视,引起混凝土桥墩温度变化的主要因素包括:年、月温差、日照变化、骤降温差等,尤其是入冬期间温度骤降极易造成桥墩等大体积构件开裂。
2、裂缝对策研究。
混凝土不可避免地带裂缝工作,裂缝的存在和发展也将一定程度地削弱相应部位构件的承载力,并进一步引发保护层剥落、钢筋锈蚀、混凝土碳化、持久强度低等,甚或危害桥梁的正常运行和缩短其使用寿命。因而,针对前裂缝在设计、施工及运营阶段可能出现的原因,进行控制对策的研究,列述如下。
(1)设计阶段。
在计算模型选取合理、桥墩强度、刚度、稳定性等满足规范要求的条件下,可选择尺寸较小的圆形截面桥墩,以一定程度地减缓减弱其温度应力峰值,从而降低其开裂风险。此外,在桥墩四周加防裂钢筋网,配筋除满足承载力及构造要求外,应结合水泥水化热引起的温度应力增配钢筋,以提高钢筋控制裂缝的能力。
(2)施工阶段。
①水化热。
R.Springenschmid认为,混凝土的2/3应力来自于温度变化,1/3来自干缩和湿胀。典型的波特兰水泥会在开始3天内放出约50%的水化热。可见,水化热是混凝土早期温度应力的主要来源,过快过高的水化热是早期开裂的主要原因。针对水化热效应,可采取以下措施以改善并控制开裂情况:在满足设计强度的前提下,尽可能采用圆形截面柱、尽可能采用低标号混凝土;采用低水化热的水泥或掺粉煤灰的水泥或掺缓凝剂,其对改善混凝土和易性、降低温升、减小收缩具有较好的效果,也可提高自身抗裂性。此外,对墩身内部布设冷水管以循环降温。
②入模温度。
降低混凝土的入模温度也是一项降低混凝土温度应力的重要措施。一般的,混凝土从塑形状态转变为弹性状态时,浇注温度越低开裂倾向越小。过高的入模温度会加剧了混凝土的早期温升,使得温度应力更大。
③其它。
桥墩的模板应具备足够的强度、刚度和稳定性,可承受新浇混凝土的重力、侧压力以及施工过程中可能产生的各种荷载;混凝土的振捣密实、均匀,可有效防止收缩裂缝,不可过捣,否则造成混凝土离析;拆模不应太早,混凝土终凝后对墩柱表面应及时的保湿保温养护,使水泥水化作用顺利进行,以提高混凝土的抗拉强度。主要养护方法包括:覆盖养护、浇水养护、储水养护和薄膜养护等。
(3)运营阶段。
运营阶段的抗裂措施应主要包含两方面内容:对潜在开裂隐患的控制和既有裂缝的修补控制。对于前者,若不考虑地震、撞击等偶然因素的影响,桥梁在运营期间的裂缝则主要跟环境变化相关。根据前文的温度骤降影响分析,圆形截面柱的抗裂情况较另2者略优,因而,可优先选择圆截面柱作为桥墩的设计方案。
除此,可在温度骤降前期或初期,于桥墩表面附加保温材料或涂抹防护材料以削减温度骤降带来的影响。对于后者,虽然对桥墩混凝土的原材料、配合比及工艺等方面加强预防措施,但混凝土桥墩的裂缝仍不可避免。根据《公路工程质量检验评定标准》规定,公路桥墩裂缝缝宽>0.15mm,铁路桥墩裂缝缝宽>0.2mm以下的局部收缩裂缝,须进行处理、修补。对于运营期间出现的裂缝,由变形变化所引起的裂缝,其无承载力危险,可采用防水型化学灌浆技术作一般表面处理。
混凝土桥墩工程中,多属于大体积混凝土工程,较易出现裂缝。只有在设计、施工、运营各阶段进行科学、合理的运作,可减轻减缓混凝土的裂缝开展。根据前文,相同体积情况下,满足强度、刚度、稳定性要求后,圆截面柱较矩形柱受施工期间水化热、运营期间温度骤降所引起的温度应力小,因而建议桥墩设计采用圆截面。