试论路桥施工中裂缝产生的原因及防治措施论文_蓝朵花

试论路桥施工中裂缝产生的原因及防治措施论文_蓝朵花

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摘要:随着经济的发展,交通运输事业也在不断的发展,路桥建设不断增加,然而,路桥的裂缝现象也时常伴随着路桥工程,这样对路桥工程的美观产生了很大的影响,甚至危害到路桥的施工质量及交通安全,造成重大的损失,所以,裂缝问题应该引起高度重视。

关键词:路桥施工;裂缝产生;预防与治理

1.路桥施工中裂缝的种类

众所周知,混凝土是路桥施工运用得最为广泛的材料,其材料来源广,施工简单,成本低廉,性能稳定,对促进工程质量提高具有重要作用。但由于施工工艺、原材料质量等因素的制约,在路桥施工中不可避免会出现裂缝。根据其成因和表现形式不同,路桥施工裂缝可以分为温度裂缝、施工裂缝、收缩裂缝等。不同裂缝类型具有不同的特征,但无疑都会影响路桥施工质量。因此,必须采取有效的措施,实现对这些裂缝的有效防治,这是每个施工单位必须重视的问题。

2.路桥施工中裂缝产生的原因

2.1原材料质量低

首先,原料中混有的杂质太多,在制作原料的过程中需要加入一定量的添加剂,添加剂里的氯化物等化学物质会与钢筋中的铁元素发生化学反应,导致钢筋的受力能力大大降低。其次,原材料的配比影响着原材料的质量。原材料是由水、砂、水泥和添加剂等等各种材料混合而成,必须严格按照一定的比例来添加,若水的含量过高,将导致混凝土的粘合程度降低,抗拉能力相对减弱,在外力作用下易产生变形;若泥的含量过高,会导致混凝土渗水,抗拉能力降低,路桥表面出现网状裂缝。

2.2温度的变化

物体在温度变化时会遵循热胀冷缩的物理规律。首先,水泥的水化会释放大量的热量,叫作水热化过程。水热化过程释放的热量散发不出去,聚集在路桥的内部,使路桥内部的温度相对于外表的温度较高,产生的温差很大,在温度应力和外力的共同作用下,混凝土会产生裂缝[2]。其次,夏季太阳的暴晒和冬季温度的骤降都会引起桥梁内部混凝土的热胀冷缩,产生裂缝。

2.3地基沉降变形

一方面,混凝土的重量较大,会遵循物理规律在垂直方向上产生沉降,此时钢筋和模板会限制水泥的上浮和混凝土的沉降,二者相互作用,导致混凝土出现裂缝。另一方面,混凝土的抗拉能力有限,在混凝土的粘合程度不高且地基的沉降程度较大时,混凝土承受不了巨大的拉力产生变形,从而导致裂缝的产生。

2.4施工不恰当

一方面,施工工人缺乏丰富的经验,建设过程中没有按照规定进行操作,是裂缝产生的重要原因。在搅拌混凝土的过程中添加的材料比例不正确,或者搅拌的时间过短都会导致混凝土的质量降低,影响后期的使用。另一方面,施工工人的技术实力较低。浇筑、抹干等操作要求建筑工人具备较高的工艺水平。若混凝土的抹干时间过长,将会导致混凝土的内部产生变化,水分与细骨料上浮并混合在一起产生水泥浆,水泥浆会与空气中的二氧化碳等物质发生化学反应,混凝土出现裂缝。

2.5载荷变化

路桥的设计当中包含路桥载荷的预算,考虑不完整会导致路桥投入使用之后的载荷超出预期,产生裂缝。设计路桥之初,设计师要考虑的载荷除了过往车辆等主要载荷之外,还应将施工过程导致的载荷变化考虑在内。在道路施工过程中,对混凝土进行分段处理,开槽,凿洞,堆积施工材料等等,这些都会影响路桥的载荷情况,改变混凝土的受力能力。

3.路桥施工中混凝土裂缝防治措施

3.1设计时保证混凝土强度达标

必须保证混凝土强度达到设计要求强度和弹性模量、满足设计规定的加载龄期后再开始张拉预应力钢束。张拉时严格控制持荷时间,千斤顶加卸力时不宜过快,张拉结束后,预应力并没有停止工作,甚至仍然继续增长,因此在张拉结束后,要继续观察具体变化,禁止一结束就进行切割施工作业。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆重视预应力钢束的张拉力控制,改进预应力钢束的张拉工艺。控制用于预应力孔道压浆中水泥中的氯离子含量。

3.2混凝土材料要严格把控

通过对温度裂缝发生的原因研究得出,混凝土的质量以及配比时裂缝发生的关键因素。在工程建设中,施工单位为防止产生裂缝,通常都选取收缩性能较低的水泥,在实际配比中所采用的水泥强度要比混凝土强度高一个级别,如要配置C30的混凝土通常采用42.5的水泥进行配比。在配比完成浇筑过程后观察其施工裂缝数量有很大程度的较低。其次要做对好骨料的选择,如粗骨料中要严格控制片石、针片石的数量,细骨料不能采用海砂及细砂,并且骨料的含泥量要少才能避免含水量过大,骨料的收缩性能也要小。

3.3加强温度控制

改善混凝土裂缝充分改良骨料的配置,适当增加添加剂,尽可能采用干硬性混凝土进行桥梁施工,这样可有效降低混凝土中的水泥成分。在混凝土的拌和过程中,在适当的时候将水洒在碎石上,达到冷却碎石的目的,从而降低了混凝土浇注时的温度。尤其在夏天的施工中,必须减少混凝土的浇注厚度,利用浇注层的面积,充分散热。适当条件下,可在混凝土内部敷设降温水管,达到全面降温混凝土的目的。对混凝土来说,其性能的好坏异常重要,选择高性能的混凝土,增加抗裂效果,避免表面干缩程度大的混凝土应用于桥梁施工中。塑性沉降裂缝在施工中常见到,所以在施工中必须加强基础处理,合理对支架进行布置。就支架来说,必须用面积法测定表面受力,采取预压措施,来减低非弹性形变的产生。在混凝土中添加减水剂,这样的话能避免泌水,增加了混凝土保护层厚度,在桥梁施工中,有必要采取二次抹面。对于塑性收缩裂缝而言,其主要的防治方法是加强混凝土的早期养护,然后降低混凝土中水分增发的速度。此方法具体是用麻袋以及海绵等物质覆盖混凝土结构的表面,对混凝土进行浇水湿治。主要是加强注意施工中混凝土浇注时间以及速度,在浇注过程中控制温度。在夏季而言,混凝土骨料必须进行洒水,而在冬季施工中,混凝土表面采取保温措施。

3.4超荷载裂缝控制

不要将过多的设备和建筑材料放在刚建成的桥梁上;要对施工人员进行定期的专业技能培训,使作业人员对结构框架以及受力点能够很好的掌握;对路桥的设计阶段要提高重视,路桥的设计施工要根据路桥的功能性和积累的设计经验以及大量的数据运算进行施工,对施工流程不可以任意变更,对每一道施工工序都要认真对待,不可错漏,对施工要求要严格最受,从而防止路桥裂缝的发生。

3.5路桥工程施工中混凝土施工工艺质量的控制对策

在路桥工程墩身、托盘以及顶帽等部位的混凝土施工时,应先对墩身及托盘位置进行混凝土浇筑施工,然后钢筋构件吊装到顶帽位置,再进行混凝土浇筑。混凝土浇筑采用泵送方式先将混凝土输送至墩顶,在泵管出口连接软管将混凝土送至各浇筑部位。混凝土浇筑采用分层浇筑分层振捣方式。混凝土浇筑顺序为从墩身的一侧向墩身的另一侧往复移动浇筑和振捣。混凝土每层建筑厚度应控制在30cm内,振捣时间不宜过久也不宜过短,通常检验混凝土振捣质量的标准是看混凝土表面是否泛浆;振捣棒不能插入混凝土过深,避免对混凝土内部的钢筋构件造成损坏或移位。

3.6加强混凝土的早期养护

大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度。防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束。

4.结语

总之,作为路桥施工质量控制的重点工作之一,对混凝土裂缝的有效防治是保证路桥施工质量的关键。因此需要分析出路桥裂缝的发生原因,以采取强化温度控制、强化施工控制以及有效的裂缝修补方法,以实现对路桥裂缝的有效防治,从而保证路桥的施工质量及使用寿命。

参考文献:

[1]张君瑞.浅谈路桥施工中裂缝的产生及防治措施[J].科技向导,2014(4).

[2]黄国富.路桥工程裂缝防治技术分析[J].商品混凝土,2015(3)

论文作者:蓝朵花

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/3

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