道路桥梁施工裂缝产生的原因与对策论文_何志恒

道路桥梁施工裂缝产生的原因与对策论文_何志恒

深圳市市政工程总公司

摘要:市政工程的施工质量对于城市交通运输的流量和荷载、运输能力有着直接的影响。而在众多的道路桥梁施工过程中,施工裂缝产生比较普遍,这个也是由众多影响因素造成的,包括混凝土质量问题、外部环境和施工过程存在的问题等。因此,我们需要采取相应的对策进行预防,尽可能提升道路桥梁的施工质量。

关键词:桥梁施工;裂缝原因;应对措施

前言

长期以来,由于混凝土具有耐压性能好、耐腐蚀性好以及造价低等优点,在道路桥梁施工中作为原材料广泛应用,然而,在使用过程中由于外界环境的影响,大大降低了混凝土的强度和刚度。另一方面是过程中的技术缺陷,都会引发道路桥梁的质量问题。其中,裂缝问题比较常见,如果不及时发现并施以有效的补偿手段,其后果是非常严重的。

一、道路桥梁施工中产生裂缝的原因

(一)混凝土质量不过关

混凝土中包含了水泥、砂石、钢筋及工程用水等多种原材料,每一种原材料的质量问题都会影响混凝土的性能。其中,骨料的质量直接影响到混凝土的强度。使用不达标的骨料,在混凝土搅拌的过程中,所需要的水量与原本的额定计算量之间会产生较大的差距,使用不合理的水量会严重影响混凝土在施工过程中的收缩性,最终导致桥梁中产生裂缝。

(二)荷载变化

荷载变化是造成桥梁施工中出现裂缝的重要因素,主要是指在桥梁使用过程中承载的动荷载、静荷载、次应力等超出了设计方案中的安全界限范围。一方面是在设计阶段对于桥梁可能承载的荷载预估不足或出现了估计的偏差,在实际使用中桥梁承载的直接应力导致裂缝的产生。另外,在施工过程中可能出现局部过度堆积材料的问题,或是为了保证施工进度而对没有完成的混凝土进行机械施工,导致超出桥梁荷载能力而引起混凝土裂缝。另一方面,是指在设计施工的阶段对于桥梁开洞、凿槽等操作可能产生的荷载估计不足,由开洞、凿槽等操作产生的次应力导致桥梁出现裂缝。

(三)温度变化

混凝土的材料特点是热胀冷缩。在桥梁施工过程中,外部温度的变化会影响混凝土的形态,混凝土形态变化会引起应力的变化,从而导致混凝土出现裂纹。外部温度变化的因素包括昼夜温差、暴晒、突然降温等;内部因素主要是在混凝土构建的初期阶段,水泥水化反应会产生大量的热量,热量会造成水泥短时间内温度骤升。随着表面空气的流动,热量散发、水泥温度可以降低,但是内外温度的降低速度和程度不同,外部的收缩率远远大于内部的收缩率,随着时间推移,这种内外部的收缩差距会进一步加大,最终导致裂缝。

(四)收缩冻胀

收缩冻胀主要是由混凝土含水量造成的。在施工过程中,受到表面空气对流运动的影响,混凝土表面水分蒸发的速度要远大于内部水分,因此,混凝土内外部的形变程度不同,外层的混凝土承受了较大的拉力。当拉力的强度超过混凝土承载能力时就会在混凝土表面产生裂缝。冻胀主要是在低温的情况下,混凝土内部的水分出现冻结现象,混凝土的整体体积膨胀而导致裂缝的产生。

(五)施工设施安置不当

在施工过程中,支撑设备和受力结构的安置方式也会引起桥梁的裂缝。具体包括锚垫板位置错误、螺旋筋不合规范、锚垫板没有顶牢等。另外,在联箱梁落架的过程中,落架顺序、落架时间等都会导致桥梁表面张力超标而引起桥梁底部的横向裂缝。

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二、道路桥梁施工中产生裂缝的措施

(一)做好整体规划设计

在道路桥梁施工项目规划设计阶段,应当充分调研分析施工场地内外环境特点以及特殊的施工要求。对可能影响桥梁荷载的相关因素进行全面的分析和考虑,对施工方案进行科学、合理的规划设计,对于其中基础性设施、设备的配置与布局进行通盘考虑。在施工过程中,要加强对施工情况的监督,组织专业技术人员定期对施工现场的荷载进行检测,从而保证施工环节严格按照设计方案执行,施工过程中的具体环节能够满足荷载的要求。

(二)严格控制混凝土的质量

首先,要对混凝土原材料进行严格的质量把控,保证骨料的基本参数、抗压度以及水泥的强度等满足施工要求。其次,在具体施工过程中要根据施工现场的环境、气候等因素进行参数的调整,尤其是水泥与水量的配比,除了要遵守相关规定、标准的要求外,还要进行多次的试验,根据整体环境的变化规律适当调整搅拌用水量,以保证在施工现场的环境条件下具有较好的性能。最大限度地控制混凝土变形,保证其具有较好的抗裂性能。混凝土应尽量做到连续浇筑,不留或少留施工缝。施工缝的设置主要考虑一次混凝土浇筑强度和有效控制混凝土的收缩裂纹,在施工缝处继续浇筑混凝土前,对接缝表面应进行凿毛处理,粘贴遇水膨胀止水条或中埋式止水带。

(三)重视温度变化的影响

在对混凝土进行搅拌、浇筑的过程中要重视温度变化对混凝土的影响,可以通过加入添加剂、使用干硬性混凝土等方式降低混凝土中水泥的比例,另外,可以通过对碎石块进行冷却处理的方式降低混凝土的温度。在高温天气条件下进行施工的过程中,要提高混凝土浇筑表层的散热性能,一般可以降低混凝土浇筑的厚度。可以在混凝土中预埋水管,在浇筑过程中通过水管中水循环的方式实现对混凝土的冷却降温处理。在气温骤降的天气条件下,在进行拆模的处理过程中要进行表面保温,以免温度较高的混凝土表面温度骤降而产生裂纹。在严寒的季节施工时,要避免浇筑的混凝土表面长期处于低温的环境中,要采取表面覆盖等方式,提高混凝土表面的抗裂性能,防止干缩后出现裂缝。

(四)规范施工过程

一些桥梁工程的裂缝是由于施工过程不规范所导致的,因此要严格规范施工过程,加强对施工全流程的监控,在混凝土原材料购置、进场、浇筑、构建制作、起模、运输等全过程中加强对相关操作的监控和检测,杜绝不合格的原材料进场、避免不合规范的操作。人员管理方面,要建立岗位责任制,相关质量责任落实到人,提高管理人员和一线工人对于施工质量的重视程度,必要时可将质量问题与员工的绩效考核挂钩。从技术角度来讲,要在施工过程中选用合理的技术方案和施工方案,对于架设桥梁的支架要重视对其刚度的选择,固定压实支架在混凝土搅拌的过程中要保证匀速的操作,保证搅拌的时间和深度,从而能够使混凝土中的气泡全部有效排出,混凝土能够具有较好的流动性。要尽量避免混凝土沉实时间不合理的问题,严格协调沉实过程和混凝土硬化过程之间的协调与配合,找到最佳的时机。

(五)提高混凝土浇筑水平

混凝土从完成搅拌并搅拌机中卸出到送到浇筑地点、浇筑完成之间的时间要小于60min。在运输的过程中要保证混凝土均质、不分层,到达浇筑地时混凝土要能够保证一定的坍落度。如果采用泵送的传输方式,要保证泵送能够连续工作。如果出现了中断工作的情况超过45min,或由于外界环境影响出现了混凝土分层离析的现象时,应当立即使用压力水冲洗管内残留的混凝土。在泵送过程中,保证受料斗内保持有一定量的混凝土,从而避免吸入空气而堵塞管道。保证混凝土在浇筑前做好准备工作,核实相关的参数是否与设计图纸一致,清除浇筑现场的垃圾或杂物。如果施工对象是干燥的非黏性土质,则需要首先用水进行清洗、湿润,清洗的程度以保证土质湿润但不积水为宜。浇筑的模板、预埋件等要符合施工要求,且清理完毕。要注意混凝土的养化工作,主要包括喷水湿润养化、覆盖养化等方式。一般尽量避免在极寒天气下进行浇筑施工。施工完成后要加速混凝土的硬化过程。从而避免混凝土出现不正常的收缩、裂缝现象。

三、结语

道路桥梁工程是我国交通工程领域的重要工程,关系到国民经济的发展及人们生活的质量和生命财产安全。道路桥梁最主要的质量问题是裂缝问题,裂缝问题已经严重影响了道路桥梁的施工效果和使用寿命,因此积极采取有效措施应对裂缝问题具有重要的意义。本文在分析道路桥梁施工中裂缝产生的主要原因基础上,对于应对措施进行了探讨,为不断提升我国道路桥梁施工质量提供参考。

参考文献

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[4]柯钢平,章俊君.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].中华民居(下旬刊),2014,5(4):100.

论文作者:何志恒

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期

论文发表时间:2018/4/24

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