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文檔簡介

1、混凝土技術在路橋施工過程中的應用關鍵詞 橋梁施工 混凝土 控制技術 隨著我國市政交通建設的迅猛發(fā)展,各類橋梁建筑層出不窮。而在各種形式的施工過程中,混凝土的應用越來越廣泛,混凝土結構在現(xiàn)代橋梁工程建設中已經占據(jù)了非常重要的地位。因為該種結構形式的橋梁具有價廉物美,施工方便,承載力大,可裝飾性強的特點。然而在混凝土施工使用的同時,由于對混凝土性能的了解不深,往往會在工程完工后的幾周或者更長一段時間內,混凝土結構出現(xiàn)了裂縫或者其他的不良反應,給人們的心中造成了擔憂和害怕,盡管我們在施工過程中會采取各種措施,但裂縫仍然時有出現(xiàn),有些還造成了很大的損失。為了減少和控制裂縫的出現(xiàn),許多專業(yè)的混凝土技術研

2、究人員對橋梁混凝土的裂縫形成進行了大量的研究和探討,提出了一系列解決裂縫的辦法和意見,也取得了一些較好的成果,使混凝土橋梁的裂縫控制降低到一定范圍之內。 一、混凝土在路橋施工中出現(xiàn)的問題 近年來,我國交通基礎建設得到迅猛發(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)裂縫而影響工程質量甚至導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,經常困擾著橋梁工程技術人員。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 (一)抗拉力不強 普通混凝土是由水泥、碎石或卵石、砂和水拌合,經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,包裹在粗細骨料表

3、面并填充骨料間的空隙。水泥漿體在硬化前起潤滑作用,使混凝土拌合物具有良好工作性能,硬化后將骨料膠結在一起,形成堅強的整體,但是水泥、石子和砂石是易脆性的材料,抗拉力不強,當混凝土受拉或受彎,在很小的拉應力下就會開裂。 (二)彈性不好 由于普通混凝土材料本身的特性,雖然抗壓強度高,混凝土的抗壓強度一般在7. 560mpa之間,當摻入高效減水劑和摻合料時,強度可達100mpa以上。但是它的彈性不好,沒有能屈能伸的品性,好比一個大丈夫只能拔劍而起,卻不能忍辱負重。所以,在路橋面的荷載量非常大且受力不均勻的情況下,荷載力不能驅散分勻,這樣就導致某一個構件不堪重力,最終產生裂縫。 (三)收縮易變形 普通

4、混凝土具有熱脹冷縮的性質,當外部環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化,混凝土也將發(fā)生收縮變化。然而,收縮容易導致變形,若變形遭到約束,則會在結構內將產生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即產生溫度裂縫。在實際施工中,普通混凝土很容易結硬,結硬之后,混凝土中的水分子逐步蒸發(fā),濕度逐步降低,混凝土體積減小,變形也較大,因混凝土表層水分流失快,內部損失慢,就產生了表面收縮大、內部收縮小的不均勻收縮,表面收縮變形受到內部混凝土的約束,致使表面混凝土承受拉力。當表面混凝土承受拉力超過其抗拉強度時,便產生收縮裂縫。 (四)耐久性較弱 耐久性曾被認為是普通混凝土的優(yōu)點,隨著普遍的應用后問題的出現(xiàn),以及科研力的增強,發(fā)現(xiàn)

5、了普通混凝土的耐久性并不強,反而較弱。耐久性包括三個方面:(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性還是非常強的;(2)抗凍性,是指混凝土在使用的環(huán)境中,經受多次凍融循環(huán)作用,能保持強度和外觀的完整性的能力。普通混凝土的抗凍性很弱,當氣溫在零度以下時,混凝土中膨脹力加大,混凝土強度降低,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,再加上混凝土質量較差或保護層厚度不足,混凝土保護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。 二、混凝土橋梁裂縫產生的原因 混凝土橋梁結構裂

6、縫的原因復雜多變,有多種因素的相互影響,但每一條裂縫均有其產生的一種或幾種主要原因,就其產生的原因,大致可劃分為以下幾類:(一)荷載引起的裂縫 混凝土橋梁在常規(guī)靜、動荷載及次應力作用下產生的裂縫稱為荷載裂縫,可分為直接應力和次應力裂縫兩種。(1)直接應力裂縫是指由外荷載引起的直接應力而產生的裂縫。(2)次應力裂縫是指由外荷載引起的次應力而產生的裂縫。 (二)溫度變化引起的裂縫 混凝土具有熱脹冷縮的特性。當環(huán)境或結構內部溫度發(fā)生變化時,混凝土會發(fā)生變形,如變形受到約束,則在結構內會有應力產生,一旦應力超過混凝土的抗拉強度就會產生溫度裂縫,在一些大跨徑的鋼筋混凝士橋梁中,溫度應力甚至可以超出活荷載

7、的應力。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。 (三)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。 (四)施工材料質量引起的裂縫 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量不合格,亦會導致結構產生裂縫。 (五)施工工藝質量引起的裂縫 在橋梁混凝土的結構澆筑、預制構件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝的過程中,如果施工工藝不合理、施工質量低劣,易產生縱向、橫向、斜向等各種形式的裂縫,特別是

8、細長的薄壁結構更易出現(xiàn)。 三、保證混凝土質量及控制裂縫的措施 綜上所述,橋梁混凝土產生裂縫的主要原因可以歸納為以下三個大的方向: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生。 (一)混凝土施工的質量保證措施:(1)選擇合適的水泥和嚴格控制好水泥用量。優(yōu)先采用525r, 425r普通水泥等高標號水泥,減少水泥用量;(2)嚴格控制骨料級配和含泥量;(3)選擇適當?shù)耐饧觿┖秃线m的配合比;(4)增加適當?shù)念A埋件。 (二)混凝土施工的溫度控制措施:為了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手??刂茰囟葢Φ拇胧┯幸韵聨追N:(1)拌合混凝土時用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;(2)夏天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;(3)在混凝士中埋設水管,通入冷水進行內部降溫;(4)嚴格控制混凝土的入模溫度。 (三)加強混凝土的早期養(yǎng)護:大量實踐證明,混凝土常見的裂縫,大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成的,寒冷地區(qū)的溫度驟降也容易形成裂縫,因此混

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