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造成桥梁结构出现裂缝的原因

发布日期:2022/05/31 15:03:10文章编辑:彬豫强夯地基
1.温度变化
温度变化是市政桥梁建设过程中比较常见的一种影响因素。因为市政桥梁施工中所使用的混凝土材料会依据内外部温度的变化而产生变化。在一定条件下,混凝土是由水泥和砂石而构成,在其凝固过程中由于发生化学反应会散发大量的热,如果此时外部环境与其温度反差太大,就会出现热胀冷缩的现象,进而影响混凝土的结构。从某种意义上来讲,影响温度变化而产生裂缝的因素有:一是整年的温度变化及温差变化,对于市政桥梁建设来讲,一年的温差变化太大也会导致在使用过程中因受力变化的不同,温差的变化其承载力也是不同,导致裂缝的出现;二是日照对温度的影响,从某种意义上来讲,日照的强烈程度对桥梁梯度的影响是较大的,当局部拉力变大同样会出现裂缝现象;三是受自然环境的影响变化,因为恶劣的天气同样会产生温度的变化,使得桥梁市政结构发生变化,其导致内外部温度的不同,也会出现裂缝。
2.荷载裂缝
对于建筑工程来说,在项目设计之初,都需要对其最大荷载值进行设计,因此每一个建筑工程所能够承受的荷载都是确定的。而在桥梁建设中,由于需要使用到相关的机械设备以及施工材料,同时由于桥梁施工与其他类型的建筑施工存在一定的差异,所有的施工机械、材料等都是堆放在桥梁上的,因此如果堆放的施工材料和设备数量较多的话,一旦超过桥梁的最大荷载值,就会导致桥梁结构出现裂缝。除此之外,如果在施工过程中,对工序安排不合理,使得桥梁超过其最大荷载值,也会使桥梁出现裂缝。
3.收缩裂缝导致收缩裂缝出现的因素也是多方面的,下面就来对具体的收缩因素进行分析:(1)自身收缩。混凝土在浇筑之后,会经历一个固化阶段,在固化的过程中混凝土与水泥之间会发生化学反应,从而引起自身的收缩;(2)炭化收缩。空气中的二氧化碳与水泥接触发生化学反应,叫作炭化收縮,二氧化碳的浓度越高,炭化收缩就越剧烈;(3)失水收缩。当混凝土处于硬化阶段后,混凝土中的水分会逐渐蒸发,混凝土的体积也会逐渐收缩,但是由于混凝土表面长期暴露在空气中,其水分的蒸发速度远高于混凝土内部,因此内外的失水收缩速度有着非常大的差距,从而导致内部存在较大的应力差,当超过其能够承受的最大应力值时,就会产生巨大的裂缝。
4.基础变形
市政桥梁结构在施工作业过程中,由于竖直方向而出现的不匀均同样会导致桥梁结构的基础变形,一旦基础变形的发生超出所承受范围,就会发生裂缝等质量问题。具体主要有以下几种原因:一是施工作业前并没有对施工作业环境进行合理的勘察,这就会导致在实际施工中由于对地基的难以把控而出现沉降;二是在进行桥梁施工作业过程中由于土壤问题也会导致施工作业后期出现不同程度的裂缝,这主要与土壤的承载力有关,所以在正式施工作业前必须做好土壤监测;三是桥梁施工作业从某种程度上来讲是采取分期施工作业的方式来完成的,但是不同时期对其技术要求和承载力也不同,同样会出现裂缝等问题。
5.钢筋锈蚀
在桥梁建设过程中,由于施工需求,需要在桥梁表面建设一定厚度的混凝土保护层。但是如果混凝土保护层的厚度不符合标准的话,就会导致空气的二氧化碳与混凝土之间产生炭化反应,会导致钢筋外表面混凝土的碱性降低。同时表面附着的氯化物的浓度就会越来越高,会对钢筋表层的氧化膜造成一定的腐蚀,使得钢筋内的铁元素在氯化物的影响下,游离出来,再与混凝土中的水和空气结合,发生化学反应,使钢筋锈蚀的速度加快。在这种情况下产生的钢筋锈蚀也是原来体积的三倍,大体积的锈蚀会使混凝土保护层受到巨大的张力,从而导致桥梁内部结构被破坏,严重的话会导致混凝土保护层的大面积脱落。
6.材料因素
任何一项施工作业都离不开施工作业材料的使用,尤其是对市政桥梁建设施工作业而言,所使用的施工作业材料必须符合其施工作业实际需求,要依据实际作业需求选择不同的施工作业材料。因为从某种意义上来讲,市政桥梁施工作业是一项比较长的施工作业周期,在整个过程中,对施工作业材料的把控也比较严格。下面则从比较常用的施工作业材料中可能造成的市政桥梁裂缝入手进行分析:一是外掺剂的使用。在混凝土施工作业过程中,为了加固混凝土的使用必然会在混凝土中掺加一定的外掺剂,因为外掺剂中含有氯离子会使得钢筋生锈,所以在添加的过程中必须注意用量的选择。二是骨料。骨料在材料配比中尤为重要,因为一定程度上它是影响裂缝产生的重要因素。因为骨料中含有一定的有机物对混凝土的固化影响较为明显,使用过程中要注意骨料的配比及粗细,才能进行很好地把控。
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