曾劲光 包巨煌 侯俊馨
岳阳市公路桥梁基建总公司 湖南省 岳阳市 414000
摘要:混凝土作为常见的结构材料广泛应用于路桥中。裂缝是路桥工程混凝土路面当中常见的现象,具有非常大的危害,一旦出现裂缝问题,很容易影响到路基基础安全,甚至会危害到交通运输安全。文章主要分析了路桥施工中的裂缝的产生原因,提出了防治措施,以供参考。
关键词:混凝土;裂缝;防治
0引言
在路桥工程使用期间,会由于各种因素而造成路桥沥青路面出现裂缝,如果不能够采用合适的方案,将会直接影响到路桥的使用寿命,进而造成严重的安全事故。作为路桥工程负责单位和个人,应该提高工作的责任性和施工水平,有效保障沥青路桥的施工质量。施工人员必须要认真看待施工当中存在着的问题,及时处理。
1路桥施工中的裂缝原因分析
1.1材料质量引起的裂缝
混凝土材料的最终质量会受到材料本身质量以及搅拌工艺等多种因素影响,在制成混凝土材料期间,部分碱性骨料会产生遇水膨胀的硅溶胶,胶体体积在增大过程中对混凝土产生挤压力量而造成裂缝。根据现阶段路桥施工工艺尚无根治方式,但可通过严控骨料选择降低硅溶胶产生程度。一些施工单位在选择骨料时未注重骨料的性能及组成,在实际施工期间使用非活性骨料过程中未注意水泥含碱量的严格控制,导致碱性骨料长时间处于碱胀过程,混凝土裂缝由此产生。
1.2地基变形引起的裂缝
路桥施工必须严格考核当地地基状态,若存在地基变形情况,很可能造成路桥地基沉降,路桥整体结构承载力发生变化而造成混凝土裂缝。具体而言,地基变形造成路桥混凝土裂缝的原因可归纳为三点。首先,随着混凝土重量的增加以及体积的增大,重力作用影响下沉降难以避免,持续重力作用下会出现水泥浆;其次,混凝土在塑性状态下结构存在变形约束,混凝土的支护力量及基础力量可能出现局部变形而导致整体发生不均匀沉降和裂缝;最后,在地基沉降的过程中裂缝的产生会明显影响路桥模板及钢材,既而加大裂缝程度。
1.3外界温度引起的裂缝
混凝土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。
1.4收缩冻胀引起的裂缝
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。
1.5荷载因素引起的裂缝
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。
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2路桥施工中的裂缝防治技术
2.1混凝土材料控制
混凝土材料的配比混凝土混料需要控制各环节的标准化。应注意混凝土配制材料的正确性和质量合格。在试拌原料、降低水泥用量、掺加粉煤灰、控制比例在合理范围内的水胶、材料的选择过程中,骨料应该选用少碱、粗骨料。避免选择砂子和粘土,进而保证材料的适用性。粗骨料应选用强度高、粒径大、级配合理、料量适中和水泥用量达到有关标准的粗骨料,就会减少混凝土变形收缩。在选择细集料时,以泵送标准的前提下,最好应该使用细砂或中砂,以减少水泥用量。外加剂应加入少量的减水剂和煤灰剂,以此降低水泥的耗水含量和水泥的含量,进而提高水泥的性能,以此减少塑性收缩。适当掺入粉煤灰改善混凝土的工作性能,以此减少收缩与降低温度。在施工的时候应该减小裂缝周围的应力,需要代替钢筋混凝土来承载这部分应力,这样不但会能够行之有效的控制裂缝的产生,还会降低裂纹,在使用的过程中,要保证高强混凝土的韧性。
2.2提高路基面的强度和稳定性
路基是路桥工程当中非常重要基础,主要承担起行车荷载的强度和稳定性问题,一旦出现任何问题很容易产生不均匀沉降造成路基工作区的问题,所以必须要采用有效的措施处理好路基工作区地稳定性和强度问题。首先路基的强度维护应该重点放置在填筑上面,严格控制好路基的填筑工艺,保障路基强度。选择填筑材料时,应该首选石、砾、砂类土,其次才是含砾、砂低液限粘土,最次是选择低液限粘土。填筑期间严禁使用粉质土和有机土。由于当前高速公路超载现象非常普遍,所以在进行路基施工时应由其注意路基工作区的控制深度问题,将深度控制在路基工作区的设计深度之上,有效保障其承载能力。其次,控制好压实度也是确保路基强度的重要指标,这也是控制路基强度和稳定性的比较经济、有效地技术手段。施工期间,为了控制好压实度,要控制好填土层地厚度,施工期间应该插杆挂线,松铺厚度不应该大于30公分。检测压实度时,试坑应该打到下一层顶面,一旦检测不合格就要进行加压树立,或者推除重填。最后,注意地下水位的影响。此时尤其需要注意路面地下80公分路床是路基的重要部位,必须要保障其强度和稳定性。
2.3混凝土浇筑控制
浇筑前应对模板、保护层垫块、支撑、钢筋间距及焊接点、预埋件认真细致检查,清除模板内杂物。浇筑混凝土应连续进行,必须间歇时,其间歇时间应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。在路桥施工中,浇筑混凝土时,要考虑温度变化对混凝土的影响,夏季施工,应控制入模混凝土的温度不高于25摄氏度;冬季施工,应控制入模混凝土的温度超过10摄氏度,从而避免由于内外墙裂缝温差大的混凝土。此外,还可以采取降低出料口的温度,搭设凉棚、采用地下水拌合等方式降低入料温度及预埋冷却水管,加速混凝土散热的方式来控制温度条件,以减少内外温差,以预防产生使路桥产生贯穿的裂缝。混凝土易分层振捣,振捣延续时间应使混凝土不再往上冒气泡,表面不再呈现浮浆和沉落时为止。当采用插入式振捣器振捣时间宜为10~30s,应快插慢拔,移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.4倍,插入下层混凝土的深度应不小于50mm,并应避免碰撞钢筋、模板、预埋件等。
3结语
综上所述,对路桥裂缝的有效控制是保证路桥质量的关键。裂缝的出现受到温度、外部环境以及施工本身的技术的影响,无论是什么因素导致的裂缝都会给路桥结构带来风险。所以必须严格对施工进行控制,制定合理的应对措施,避免裂缝的产生,保障桥梁的质量,延长其寿命,保障路桥工程的正常使用。
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论文作者:曾劲光,包巨煌,侯俊馨
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/17
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 路基论文; 骨料论文; 荷载论文; 温度论文; 应力论文; 《防护工程》2018年第12期论文;