路桥施工中混凝土裂缝问题及应对策略论文_耿永春1,任强2,宋永建3,贾素芝4

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摘要:在公路桥梁的建设过程中,容易出现各种各样的问题,其中非常常见的一种就是桥梁容易产生裂缝。想要解决这种问题,首先要分析产生的原因,之后再对症下药,采取措施。本文针对桥梁中裂缝产生的原因,提出了一些解决的措施,希望能有所帮助。

关键词:公路;桥梁;施工;裂缝;控制

一、 公路桥梁施工中混凝土裂缝出现的原因

1. 温度变化所导致的裂缝

由于混凝土本身的性质,会随着外部环境的变化而变化,尤其是受温度的影响很大,一旦温度发生变化,混凝土就会出现变形等情况,遇热会膨胀,遇冷会收缩,这种影响严重的情况下,桥梁就会出现裂缝。因为温度影响而产生的裂缝,不同于其他成因出现的裂缝,他会随着温度的升高而逐渐扩大,也会随着温服的降低而出现合拢的情况。温度的影响也不止限于外界环境,也有混凝土内部温度变化的影响,比如混凝土放热,内部温度升高,也会产生裂缝。

2. 材料质量不合格所导致的裂缝

裂缝产生的另一个重要的愿意就是混凝土材料质量不符合规定,显而易见,材料的质量不合格,必然会影响成品的质量,很多豆腐渣工程的产生都是因为用料的质量出现了问题,要么是劣质材料,要么材料不符合施工中具体的要求。在桥梁施工中,混凝土的质量不合格,会出现很多问题,其中一个非常常见的问题就是桥梁裂缝。混凝土之所以叫做混凝土,是因为他是由很多材质混合而成的,其中包括水泥、砂、水、外加剂等,这些组成材料无论哪一部分出现问题,都会导致混凝土整体质量不合格。

3. 荷载所引起的裂缝

荷载所引起的裂缝比较复杂,由于原因的不同,产生的裂缝种类也不同,以下进行一一分析。

(1)弯曲裂缝

弯曲裂缝的产生,是由于混凝土的梁上荷载重量太大,致使难以承受压力,由于压力的存在是在所难免的,所以这种裂缝的出现也是十分常见的。

(2)断开裂缝

这种裂缝的产生,是由较大的拉力引起的,一般是桥梁的整体收到很大的拉力,组成材料受到损害,而产生裂缝,而且这样的裂缝会随着时间的推移逐渐增大,不会出现愈合的情况。这种情况如果不及时采取措施,随着拉力的增大,和时间的增长,会出现更加严重的问题。

(3)局部应力所引起的裂缝

这种裂缝是指桥梁局部的某些部位,产生大的荷载力,导致桥梁难以承受。

4. 冻害所引起的荷载

桥梁不仅会随着气温的升高,出现问题,气温太低的时候也会出现问题,混凝土会随着气温极度降低而出现冻害的现象,混凝土内部的水分会凝结成冰,由于冰的密度比水小,混凝土的体积必然会膨胀,随着混凝土的膨胀程度增加,混凝土的坚固程度必然会下降,久而久之,裂缝是必然会出现的。如果混凝土是已经成型的,这种损失会升高,所以在气温急剧下降的天气里,要非常重视混凝土冻害的影响,采取措施保护混凝土。

二、 如何防止公路桥施工中的梁混凝土出现裂缝

1. 如何防止结构性裂缝

在各种条件符合的情况下,施工时避免使用非预应力结构,因为这种结构比较容易出现问题。此外,锚垫板的后面还必须增添几根纵向的撑筋,使撑筋前面顶住锚垫板,后面则和钢筋骨架进行连接。因为锚垫板后布筋非常密,砼振捣也必须非常密实。在进行张拉的过程中,砼需要符合张拉的规范强度。另外,对砼试快也需要进行合理的养护。钢筋砼现浇连续箱梁支架拆掉的时候,必须要搞清楚设计受力情况,而且还要对落架程序进行科学的设计。

图1 等跨连续梁弯矩分布图和落架的顺序情况

对图1 的落架进行分析,如果人比较多,那么可以多使用几个工作同步落架,按照顺序来进行。如果人员比较少,那么就可以按照从A1 到A2、A3、A4、A5 再到B1,B2 到B3、1 到3,再到4 的顺序来落架。在这其中,A 的落架必须由单跨跨中朝着两端同步进行落架。横桥向落架的顺序是,从翼板支架到后中梁的支架。而B 部分的支架却和A 部分有所不同,B 部分应该朝着L\5 的地方向墩位处两边进行落架。

2. 如何防止温度性裂缝

由于温度导致的裂缝,要根据天气的变化随时采取相对的措施,要每天关注天气预报,做到心中有准备,对每天的气温了如指掌,这样才能做好迎接的准备。在气温较高的时候,采取措施降低混凝土和周围环境的温度,比如洒水降温,在气温较低的时候,要采取措施使混凝土表面能保持比本身要高的温度。

3. 如何防止施工质量所导致的裂缝

由于施工质量存在问题,而出现的裂缝,是比较容易避免的,在施工过程中,一定要严把质量关,监督部门做好工程的监督工作,施工过程中,建立合理的责任制,一旦出现问题,能够立即找到相关负责人,并迅速解决问题,保证工程的顺利进行。当问题解决以后,要及时总结原因,避免继续的施工中再出现类似的问题。总之,各个部分要通力配合,保证工程的质量,这样由于施工质量而产生的桥梁裂缝就容易避免。

4. 如何防止干缩裂缝

对于这种裂缝,施工方案设计的时候,就要提高注意,做到足够的重视,在方案设计的时候,要保证混凝土的配备比例,在比例合格的情况下,再用于施工,对于不合格的混凝土要退回重新配置,总之要坚持一个原则,对于比例不合格的混凝土不能用于施工。由于这种裂缝是干缩引起的,在水的用量上要做好适当的控制。

三、钢筋混凝土裂缝形成的主要防治措施

1. 科学设计混凝土配合比

选用合格的高等级低水化热水泥及拌和用水,减少水泥用量和水化热;严格控制混凝土骨料的含泥量,改善骨料级配,配合比设计时最大限度地增加粗骨料用量,取最低的水灰比。应用微膨胀外加剂,如u型膨胀剂(无水硫铝酸钙或硫酸铝),以使混凝土内部产生的膨胀应力可抵消一部分混凝土的收缩应力;选用缓凝高效碱水剂(如SF-1)和粉煤灰,提高大体积混凝土的和易性,减少水化热。

2. 在施工过程中进行控制

混凝土浇筑前要先对模板进行检查,保证足够的刚度和牢固度以免胀模变形。混凝土浇筑时须保证有足够的坍落度和流动性,不得随意改变水灰比。严格控制混凝土的搅拌、运输、浇注、振捣、养生等各个工序,控制浇筑厚度、宽度;控制混凝土入模温度并加强振捣,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,振捣要均匀,保证振捣密实,严防漏振及过振,确保混凝土均匀密实。施工时,混凝土应尽可能一次浇注,不设施工缝,如因故必须间断,间断时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间。混凝土浇筑完成后,为避免混凝土失水引起早期裂缝,应立即用塑料布或草帘子覆盖,并在终凝后立即进行洒水养护;养护期间应控制混凝土内部最高温度不超过75℃ ;为缩小混凝土的内部温差,应防止混凝土表面温度受环境因素影响(如曝晒、气温骤降等)而发生剧烈变化;混凝土表面不宜浇水养护时,应涂刷保护层,如薄膜养生液等。

3. 构造设计上采取的防裂措施

全面考虑结构的受力模式及施工中出现的可能性,选用可靠的安全系数。适当增加混凝土保护层厚度。在混凝土耐久性规范中,规定了最小保护层厚度,较原来的钢筋混凝土规范有了很大的提高,这是一条防止混凝土被侵蚀的重要手段,可以将延长有害物质达到钢筋的时间,延缓了钢筋的腐蚀,使钢筋混凝土的有效寿命得到提高。加强构造配筋,应尽可能采用小直径、小间距的配筋方式,全截面含筋率控制在0.3%~0.5%之间,必要时适当增配构造钢筋,同时可在混凝土表面增设金属扩张网等,以有效提高混凝土抗裂性能。尽量避免软土地基上采用超静定结构,对大型桥梁应加强钻探,防止出现软弱下卧层。

四、 结语

根据上文的分析,公路桥梁产生裂缝的原因各种各样,要根据各种原因采取相对应的措施,具体问题具体分析,对症下药,不能盲目采取措施。本文详细分析了混凝土裂缝产产生的原因,针对这些原因,也提出了相应的解决方案,希望这些分析能够为未来桥梁施工提供一定的帮助,帮助企业提高经济效益。

参考文献:

[1] 马金虎. 混凝土技术在公路桥梁施工中的应用分析[J]. 山西建筑. 2012(05)

[2] 李晶. 试论建筑施工中混凝土裂缝控制方法[J]. 中国新技术新产品. 2009(13)

[3] 刘毅. 试论水工混凝土裂缝的防范与处理[J]. 中小企业管理与科技(下旬刊). 2009(03)

论文作者:耿永春1,任强2,宋永建3,贾素芝4

论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期

论文发表时间:2018/10/1

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