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优质知识分享:
我国近些年经济发展越来越迅速,对于道路桥梁的要求也就越来越高要保证道路桥梁的质量需要格外重视道路桥梁施工
但是在施工过程中经常会出现裂缝,这不仅会影响道路桥梁的美观性还会影响道路桥梁的施工质量,导致工期的延误,还会给整个社会的平稳健康发展带来不好的影响
因此,本文分析了裂缝问题对道路桥梁的恶劣影响并且对裂缝产生原因进行了总结,最后针对性地提出了一些解决措施,希望能够尽可能减少裂缝问题的出现,保证交通的正常运行
关键词:道路桥梁施工;桥梁裂缝;预防措施 1道路桥梁施工中裂缝问题的危害 道路桥梁施工中出现裂缝会严重影响施工质量,对此,必须密切关注裂缝问题
虽然出现裂缝会影响道路桥梁的美观,但是实际产生的危害绝不是这么简单
(1)会出现泄露危害
道路桥梁出现裂缝会导致泄露问题的产生,一旦到了雨季,雨水量集中,水量会沿着裂缝渗入到桥梁内部,短时间来看不会产生什么危害,时间长了就会导致桥梁混凝土构件出现水解,直接导致桥梁或者道路的承重力大大下降,也就给交通运行带来了很大的安全隐患
稍有不慎就会导致道路或者桥梁的坍塌,造成无法挽回的后果
反过来,桥梁的承重力变弱会直接导致裂缝的增大,长此以往就是一个恶性循环的过程
(2)裂缝会导致道路的腐蚀
当道路桥梁出现裂缝的时候,空气中的水分、车辆遗漏的各种化合物以及各种杂质等会顺着裂缝进入桥梁道路的内部,时间长了这些物质就会产生化学反应,破坏钢筋以及金属构件的表面保护层,简单来说就是会导致这些金属部件生锈,生锈之后体积会变大,会降低桥梁或者道路的稳定性以及承重力
而同一时间经过的车辆数量是不变的,会在很大程度上导致裂缝的扩大
总的来说,施工过程中出现裂缝会给道路桥梁的安全使用带来很大的安全隐患,裂缝一旦扩大很容易出现道路桥梁坍塌的现象,也给社会的平稳健康发展带来很大的威胁
2道路桥梁施工中出现裂缝的原因 道路桥梁的主要施工材料是钢筋混凝土,施工过程中很容易出现各种结构性以及非结构性的裂缝,给整个施工过程带来障碍,还会影响施工质量
但是导致道路桥梁在施工过程中出现裂缝的原因不是单一的,是多方面的因素共同作用的结果,主要有以下几个方面: (1)荷载裂缝
在桥梁或者道路设计过程中,一般都是要严格考虑桥梁的正常荷载力范围的,但是很容易产生外界荷载力过大的现象,外界荷载力过大就会导致桥梁压力增大,产生裂缝
一方面是在工程前期,由于没有完全进行荷载力的预算计算,施工人员就把很多大型的施工机械以及大量的施工材料直接堆在道路或者桥梁结构上,导致道路桥梁受到的压力增大,产生裂缝
另一方面是在道路桥梁设计过程中考虑不全面,没有考虑到施工过程中可能出现的开洞、凿槽等操作,会直接影响道路桥梁的承载力变小,导致裂缝的产生或者增大
(2)温度的变化会影响裂缝的产生
施工用的很多部件都是金属或者混凝土的,受温度变化会发生“热胀冷缩”的现象,导致变形
道路桥梁内部会发生弯曲,产生拉应力,拉应力正常的情况下不会影响道路的正常使用,但是当拉应力超过道路桥梁本身的抗拉程度的时候就会导致裂缝的产生
而且温度裂缝本身是有一个特点的,就是会随着气温的变化进行扩张、合并,存在很大程度的不可控因素
(3)“水化热”以及“蒸汽养护”
道路桥梁的主要施工材料是混凝土,混凝土与水化合时会释放出热量,这就是“水化热”,会导致混凝土的内部温度升高,内外温差加大,时间长了会导致道路桥梁产生温度裂缝;“蒸汽养护”是冬季对道路桥梁进行的养护过程,养护过程中混凝土的温度会骤然升高,但是一旦养护完成后,温度就会骤降,温差变化明显一样会导致道路桥梁产生温度裂缝
(4)施工材料本身的原因
这个是最明显的,也是最直接的
道路桥梁的主要施工材料一般都是钢筋混凝土,如果这些材料本身出现质量问题直接会导致道路桥梁产生裂缝
3道路桥梁中施工出现裂缝的防治措施 道路桥梁施工过程中经常出现裂缝问题,这是无法避免的,也是由多方面的原因共同导致的,所以必须要想出解决措施
(1)要加强对道路桥梁的温差控制
温度的剧烈变化会导致道路桥梁产生温度裂缝,产生不可挽回的影响,在进行施工的过程中一定要进行温差控制
比如,为了降低“水化热”可以在施工材料中加入一些粉煤灰,粉煤灰里面含有硅、氯氧化物会和水化产物再次进行反应,从而能够降低混凝土的热胀效果,减小了温差就能够很好地预防温度裂缝的产生
另外,也要多加注意施工时间,要尽量避开温度过高或者温度过低的时间,也就是尽量避免在夏季或者冬季施工,夏季施工的时候要尽量避免在中午施工;冬季施工的时候也要尽量选在温度比较高的时间
(2)在施工过程中加强对原材料的控制
原材料的质量会直接影响道路桥梁的使用,在材料的选择过程中要尽可能选择质量好的,虽然不可能完全避免裂缝问题的产生,最起码能够在一定程度上降低
(3)要加强道路桥梁的后期养护工作
由于各种内在或者外在原因,道路桥梁出现裂缝问题是没有办法完全避免的,能做的就是加强后期的养护工作,尽量减少安全隐患
举例来说,比较常见的就是夏天温度较高的时候为了避免道路桥梁受到很大的影响,对路面洒水进行必要的降温,就能够很好地控制温差变化,从而避免温度裂缝的产生
4结束语 道路桥梁在施工过程中由于各方面的原因,会产生裂缝问题,会对道路桥梁产生很大的危害,这是很难避免的,但是要尽可能的想出一些预防措施来进行预防,减少因为裂缝问题产生的损失
参考文献: 【1】方志仁.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施分析【J】.低碳世界,2019,9(1):216-217. 【2】胡中人.道路桥梁施工中的裂缝成因与预防措施分析【J】.交通世界,2018(31):122-123. 【3】翟金军.分析道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施【J】.居舍,2018(29):14. 尤其是新型的合成型材料,在工程中占有越来越重要地位.由于其材料特性和价格上的双重优势,应用前景广泛
合成材料应用于路基与不加筋边坡相比,土工格栅加筋路堤边坡大大提高边坡的稳定性和承载能力
合成材料加筋土技术、土工格栅、土工织物、土工复合排水材料在各种工程中的应用
关键词:土工 合成 材料 一、概述 什么是土工合成材料,概括而言,土工合成材料是应用于岩土工程的、以合成材料为原材料制成的各种产品的统称
因为它们主要用于岩土工程,故冠以“土工”两字,称为“土工合成材料”,以区别于天然材料
土工合成材料在早期曾被称为“土工织物”和“土工膜”
随着工程需要,这类材料不断有新的品种出现,例如土工格栅、土工网和土工模袋等,原来的名称已不能准确地涵盖全部产品,这样,在其后的一段时期内,把它们称之为“土工织物、土工膜和相关产品”
显然,这样的名称不宜作为一种技术名词或学术名词
为此,1994年在新加坡召开的第五届国际土工合成材料学术会议上,正式确定这类材料的名称为“土工合成材料”
土工合成材料的原材料是高分子聚合物(polymer)
它们是由煤、石油、天然气或石灰石中提炼出来的化学物质制成,再进一步加工成纤维或合成材料片材,最后制成各种产品
制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PER)、聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)等
聚乙烯是在1931年前后,首先由英国ICI公司研制成功的,1939年成为商品在市场上出售,它是聚合物中分子结构最简单的一种,可分为低分子量和高分子量两类
聚乙烯的比重为0.92,耐酸碱,抗化学剂能力强,吸湿性低,低湿时仍具柔性,电绝缘性极好
在1950年前后,又开发出了高密度聚乙烯(HDPE)材料,其比重、机械强度、熔点和硬度等都比低密度的为优
聚酰胺约在1935年研制成功,俗名为尼龙,其吸湿性较高,干燥时有一定绝缘性、机械性能好
此外,常用的原材料还有聚氯乙烯,它的比重为1.4,具有极好的化学稳定性,不燃烧,可用于制造透明薄膜、管道、板材等
二、土木合成材料的功能 (1)隔离作用:将土工合成材料放在两种不同的材料之间或同一材料不同粒经之间以及土体表面与上部建筑结构之间,使其隔离开来
当受外部荷载作用时,虽然材料受力相互挤压,但由于土工合成材料在中间隔开,不使其互相混杂或流失,保持材料的整体结构和功能
土工合成材料隔离作用己广泛应用于铁路、公路路基、土石坝工程、软土基础处理以及河道整治工程
(2)防护作用:土工合成材料可以起到分散应力的作用
也可由一种物体传递到另一物体,使应力分解,防止土体受外力作用破坏,从而起到对材料的防护作用
土工合成材料的防护作用分两种情况:一是表面防护,即将土工合成材料放置于土体表面,保护土体不受外力影响、破坏:二是内部接触面保护,即将土工合成材料置于两种材料之间,当一种材料受集中应力作用时,而不使另一种材料破坏
(3)滤层作用 滤层作用是土工织物的主要功能,被广泛地应用于水利、铁路、公路、建筑等各项工程中,特别是水利工程中用作堤、坝基础或边坡反滤层已极为普遍
在沙石料紧缺地区,用土工合成材料做反滤层,更显示出它的优越性
因此通过把土工织物置于土体表面或相邻土层之间,土中水分可以通过织物排同时织物可阻止土颗粒流失,以免造成土体失稳(管涌),可代替砂、砾石等反滤层
(4)排水作用 土工合成材料是良好的透水材料,无论是材料法向或水平向均具有较好的排水能力,能够将土体内的水集聚到织物内部,形成排水通道,排出土体
土工合成材料现己广泛应用于土坝、路基、挡土墙建筑以及软土基排水固结等方面
它与工程中的其他排水结构充分配合,形成完善的排水体系,排除地下水、地表水和结构中的多余水份
(5)加筋作用 土工合成材料有较高的抗拉强度,将土工合成材料埋在土体中或路面结构适当位置,可以分布土体或路面结构应力、传递拉应力、限制其侧向位移,增强它与土体或路结构层材料之间的摩阻力,使土或路面结构层――土工成材料复合体的强度提高,从而约束土体或路面结构层的形,并抑制或减少土体的不均匀沉降,提高土体或路面结构层的稳定性具有加筋功能
(6)防渗作用 土工膜和复合型土工合成材料,可以作为各种工程的防渗材料
土工合成材料用于某一项工程会发挥主次作用,如公路的碎石基层与地基之间铺放织物,一般说,“隔离”是主要的,“滤层”和“加筋”是次要的,“排水”是不甚重要的设计者合考虑,如选用光滑的土工膜来隔离,则可能引起路基中孔隙水压力升高,造成路基失稳
弱地基上修路,“加筋可能起控制作用
土工合成材料的耐久性和防护保养 土工合成材料的原材料是高分子聚合物
这种物质是链节结构,它对氧化(老化)十分敏感,容易发生降解反应和交换反应,导致材料破坏
为此,土工合成材料的使用寿命自然引起工程人员的高度关注
氧化包括热和温度引起的热氧化,以及阳光中紫外线产生的光氧化
其中光氧化的破坏作用很强,因为紫外线具有很大能量,能切断聚合物的分子链,或引发光氧化反应
各种原材料抗紫外线的能力以聚丙烯和聚酰胺最差,聚酯最佳,聚乙烯、聚氯乙烯介乎其间,颜色浅的比深的差
由于老化是从表层逐渐向内部发展,故产品厚的较薄的耐老化
老化是高分子材料的固有特性之一,不能完全消除,但如果采取有效措施,可以大大延缓
延缓老化的措施可以从两方面着手:一方面是在原材料中加人防老化剂,抑制光、氧、热等外界因素对材料的作用,如掺适量的抗氧剂、光稳定剂和深色碳黑等
有的单位在聚丙烯中加入防老化剂,经4年日光直接爆晒,强度仅损失25%,如果不加防老化剂,直接在日光下照射2~3月,强度即损失殆尽
另一方面是在工程中采取防护措施,如尽量缩短材料在日光中的暴露时间,用岩土(要求在30cm厚以上)或深水覆盖等
老化破坏程度常以材料的某物理力学量的变化率来反映,例如材料抗拉强度的损失或延伸率的变化等
参考文献 【1】蔡宁,陈红;土工合成材料在工程中的应用;工程研究;29―30 【2】马兴华,张晴波,陈学良;土工合成材料在堤坝工程中的应用;中国港湾建设;2008.10;【3】傅江霞;土工合成材料在道路和桥梁工程中的应用;中国水运09卷第10期;2009.10;
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