关键词:道路桥梁;施工;混凝土裂缝;成因;改善策略
引言
近年来我国经济发展速度较快,基础设施建设不断完善,各地存在大量的在建、规划道路桥梁工程,鉴于道路桥梁等设施在社会生活、生产活动中的重要作用,保证其质量非常重要。目前我国部分地区的道路桥梁工程建设存在一定问题,其中以混凝土裂缝问题最为常见,裂缝的出现会降低结构的整体刚度,而且存在进一步扩大的可能,严重影响道路桥梁工程的质量,对混凝土裂缝的成因和防治措施进行探讨有一定的实际意义。
1道路桥梁施工中混凝土裂缝的危害性
第一,道路桥梁所产生的裂缝主要是在主体结构上,会损坏结构性能,从而会影响到工程的整体性能。或者是裂缝产生在结构表面,因为裂缝的渗透作用会进一步影响到道路桥梁内部结构,不能有效的保障施工质量。第二,如果道路桥梁出现裂缝,从而使得原来存在于内部的一些钢筋暴露在表面,受到天气以及自然环境的影响,从而很容易引发腐蚀问题,直接影响到道路桥梁工程的质量。第三,道路桥梁如果有裂缝,就会缩短工程的使用年限,对于这个影响是属于间接影响的,例如结构的损坏以及钢筋的腐蚀,从而影响工程的质量。
2混凝土裂缝形成的主要成因
2.1材料质量导致的裂缝问题
混凝土是由骨料、水泥以及掺合料与外加剂共同混合而成,若混凝土原材料质量不符合相关标准要求,会在施工过程中引发裂缝问题。如果混凝土骨料质量不达标,会对混凝土强度产生一定影响,并对混凝土搅拌过程中的水量产生影响,进而影响混凝土的收缩性能,最终在道路桥梁工程施工过程中出现混凝土结构性裂缝。另外,混凝土中的掺合料与外加剂在质量与类别方面的选择,以免在搅拌过程中其与骨料、水出现化学反应,在施工过程中出现裂缝问题。
2.2荷载导致的裂缝问题
由于荷载而导致的混凝土裂缝问题,是指路桥混凝土结构在其正常运营过程中,需要承受常规动静荷载和次应力,两者的共同作用下会形成一定的裂缝问题。这种类型的裂缝问题又分为直接应力裂缝、次应力裂缝。首先,之所以产生直接应力裂缝,是由于道路桥梁设计、施工阶段出现计算问题,造成荷载计算量不足,加上后期施工阶段材料、机械堆积,荷载超标导致混凝土出现裂缝;其次,产生次应力裂缝的原因是设计、施工阶段考虑不周全,对于相关的凿槽、开洞等工序出现遗漏,使得荷载发生变化,从而导致混凝土出现裂缝。
2.3温度变化导致的裂缝问题
从混凝土组成成分可以看出其具有热胀冷缩的特征,具体施工过程中,无论是内部因素变化,还是外部环境变化,都会造成混凝土形态变化。一旦混凝土温度出现变化或异常,都会造成结构上的应力变化,温度的这种变化直接反应出来就是混凝土出现裂缝问题,影响混凝土强度,而温度变化的原因如季节温差、天气变化、日照变化等都会对温度产生影响。
2.4收缩冻胀导致的裂缝问题
在混凝土裂缝成因当中,冻胀、收缩是较为常见的原因。由于混凝土收缩现象的产生而造成的裂缝问题,主要是由于混凝土出现了非常大的体积变形。在施工过程中,混凝土表层水分蒸发、吸收非常快,但内部水分损失、吸收相对较为缓慢,由于混凝土表层变形和内部变形不一致,一旦混凝土表面拉力超过荷载能力,就会形成裂缝。而冻胀所导致的裂缝一般会发生在0℃以下的环境中,此时混凝土因为内部水出现结冰发生体积膨胀,严重影响混凝土强度,最终造成混凝土出现裂缝。
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3 道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的防治措施
3.1 拟定完善的施工方案
施工方案是各类工程的指导性文件,其中包括组织机构方案、人员组成方案、技术方案、安全方案、材料供应方案、现场保卫方案等等,在道路桥梁工程施工中,应针对混凝土裂缝出现的原因拟定完备的分计划,并组织人员对相关事务具体负责。假定某地进行道路施工,当地气候较为炎热,平均气温为27℃,这一温度条件很可能导致混凝土裂缝,施工时,应针对温度条件做好准备,确保水源充足,安排专门人员进行混凝土裂缝控制监管,如果条件允许,也应适当调整施工时间,避免在高温环境下进行混凝土浇筑、建设等作业,从而有效避免混凝土裂缝的出现。
3.2做好养护工作
养护工作是控制混凝土裂缝的核心手段,也是目前最主要的方式,上文阐释了混凝土裂缝产生的基本原因,养护工作需要针对性的进行,包括洒水养护和辅助养护两个方面。洒水养护主要用于应对混凝土裂缝产生的基本物理原因,也有助于降低高温天气带来的不利影响[2]。一般的路桥梁工程中,洒水养护间隔不宜超过3个小时,洒水要做到均匀、仔细,确保混凝土构件完全被浸润。如果施工地点温度较高,洒水间隔应控制在1-2个小时之内,反复进行洒水以避免裂缝产生。如果裂缝已经出现,还可以通过灌浆法、填充法进行应急处理,避免重复施工导致的人力、物力资源浪费。灌浆法是指通过灌注浆料的方式使构件整体性得到保持,一般以环氧树脂作为主要材料,树脂可以灌入到0.05mm的裂缝,也能抵抗混凝土所遇到的大多数化学侵蚀,效果较为良好。除上述方法外,还应注意混凝土构件干凝前的保护,如果施工地点存在较大的交通压力,应在附近设立警示牌,并安排专门人员进行看护,避免人员、车辆误入导致的外荷载破坏。
3.3施工前合理设计荷载、布局
路桥工程设计阶段,设计人员应综合工程需求和现场实际情况,对路桥工程整体布局进行有效规划,对施工中所涉及的各类系统进行合理布局。通过调整施工设备、设施的荷载作用,减少设计荷载小于实际荷载的情况,确保混凝土强度能够有效承载实际荷载,控制道路桥梁施工过程中的混凝土裂缝问题。
3.4原材料质量控制
严格控制混凝土混合材料的质量,以保证达到设计中的预算荷载:在满足混凝土强度条件下配置低升温、低发热的混凝土,减少水泥用量,降低水化热的产生,优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸水泥;骨料选择级配、质量良好的砂石,细骨料采用细度模数Mf≥2.5的中粗砂,砂、石含泥量控制在1%以内,配以较低水灰比、适量的粉煤灰和外加剂,以减少水泥水化热,达到减小混凝土内部拉应力的效果;混凝土在拌制过程中可适当加入一定量的减水剂、缓凝剂等。
3.5采用切实可行的施工工艺
(1)为减少工程完工后混凝土开裂,可通过以下方法来实现:预埋管线直径必须小于板厚的1/3,如果管线偏粗,需要为桥面板PVC电线套管上、下两个位置部设钢丝网片,间距为200mm,能够使钢筋得到明显补强。(2)混凝土浇筑结束后,主要采用蓄水养护法使其更加稳固,需要放在相对潮湿的位置,静待48h。如果浇筑面积偏大,需要选择合适的养护剂,使其得到更合理的养护。
结束语
近年来,我国经济发展迅速,路桥工程建设规模不断扩大,而混凝土作为重要的原材料广泛应用路桥工程建设当中,但是在路桥工程施工过程中仍存在一系列因素造成混凝土出现裂缝问题,对工程质量造成影响。文章对路桥施工过程中的混凝土裂缝形成原因进行分析,并提出相应的改善措施。
参考文献
[1]周围.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防措施[J].交通世界,2017(34):100-101.
[2]罗臣.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策研究[J].工程技术研究,2017(08):165+182.
[3]张松涛.探讨道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(25):135.
[4]时美超.道路桥梁施工中产生裂缝的原因及应对措施[J].交通世界,2017(33):76-77.
论文作者:李克胜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/10/8
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 道路论文; 桥梁论文; 荷载论文; 过程中论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;