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摘要:混凝土由于有很好的耐压性、性质结构相对稳定,而且价格比较低廉,被普遍的使用在道路和桥梁施工中,但是由于天气原因或施工质量问题,导致混凝土出现不同类型的裂缝,如温度裂缝、载荷裂缝、收缩裂缝等。道路桥梁中混凝土出现裂缝严重影响了工程质量,也给过往车辆和行人带来极大的安全隐患。
关键词:道路桥梁;混凝土;施工技术
1道路桥梁施工过程中产生裂缝的原因分析
1.1温度原因导致裂缝
内外温度差异是混凝土产生裂缝的主要原因,尤其对于大体积混凝土的影响更大。由于水化热原因,混凝土内部产生大量的热量,又不易散发,而混凝土外部散热较快,造成内外温度差异过大,在混凝土的内部产生超出自身承受能力的拉伸应力,就会导致混凝土产生裂缝。
1.2荷载预算不足导致裂缝
(1)设计因素。在道路桥梁设计阶段,由于主观原因可能会有荷载预算不足的情况出现,造成混凝土结构承载力不够,钢筋的支撑力过大,使混凝土承受过大拉应力而产生较大裂缝;另外,在施工的时候,由于考虑不周,施工材料与机械堆积在一处,引起荷载超标,也会使新浇筑的混凝土出现裂缝。(2)外界因素。混凝土结构受到开洞、凿槽等影响、遭遇地震等不可抗力时,引起其荷载变化,若超出了承载能力则会出现裂缝。(3)施工方面的原因。如施工进度过快或施工过程监管不严出现偷工减料现象,也会引起结构性裂缝的产生。
1.3混凝土材料质量差、配比不当导致裂缝
混凝土主要由水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成成份用一定工艺拌合而成,若采购的材料不合格,如水泥安定性差、水泥出厂强度不足、砂石粒径过小等,则会严重影响混凝土性能;如果砂石不够洁净,砂土等杂质含量超过一定比例,会降低水泥的粘附力,影响混凝土的强度;各组成成份级配不合理等均有可能导致裂缝的出现。另外,搅拌过程中水量添加不适当,会破坏混凝土的收缩性;外加剂种类选择不合理,掺入的量不适宜等,都可能会导致其与水或骨料结合发生化学反应,改变混凝土性能,这些都可能导致混凝土裂缝的产生。
2.道路桥梁施工中混凝土裂缝的有效应对措施
2.1注重施工过程温度变化,防止温度变化引起裂缝
在施工过程中需要根据混凝土的配合比及施工中的温度对混凝土的温度进行预测,采用先进的技术设备对混凝土的温度进行动态预测,根据混凝土的温度来进行适当的保温与养护。在对混凝土进行浇筑时需要根据具体的混凝土温度来确定浇筑的时间,尽力避免因温度变化过大而引起混凝土裂缝,同时由于混凝土内部的温度不易扩散,可以采用薄壁钢管来对混凝土内部温度进行调整,进而减小混凝土内外部温度差。加强对混凝土内外部温度的监测,同时做好温度数据的记录,只有不断加强对混凝土温度的监测与管理才能保证混凝土不受温度变化影响而产生裂缝。
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2.2材料控制
在道路桥梁工程中施工材料的管理是关键问题,尤其是对于桥梁裂缝的预防也是非常重要的,所以在施工的过程中各种各样的施工材料都需要进行管理。有必要采用专门的管理人员进行管理,材料堆放科学合理不能随意,从根本上防止施工材料因为胡乱堆放造成桥梁的承载能力下降从而出现裂缝。另外就是对施工材料的质量进行关注,在施工过程中有必要进一步加强检查,现场检查的工作人员要端正自己的工作态度,认真负责,保证施工材料的质量合格,防止因材料的质量问题导致桥梁中出现裂缝。特别注意的是钢筋混凝土的配制一定要严格按照施工的要求进行。
2.3优化设计
采用一般的方法进行设计易导致混凝土桥面板附近形成裂缝,针对此问题,可在混凝土桥面板的转角处设置钢筋,如为桥梁所有的阳角位置提供双层双向钢筋,此时,处于不同方向的钢筋能够产生合力,借此预防斜裂缝的出现。如果温度分布未达到均衡状态,可能会使部分位置的应力集中,最终产生收缩裂缝。
约束力与分缝间距有着明显关联。为控制收缩程度,避免形成温度裂缝,减少约束力产生的影响,可通过变形缝将桥梁切割成一个个小变形单位的方法来实现。如果桥面双向板采用分离法配筋,那么无负筋处需进行配筋,形成双向钢筋网,而最有效的方法便是双层双向配筋,即同步连通配置。
2.4强化浇筑混凝土的表现保护措施实施
在对桥梁混凝土浇筑施工方面,要注重混凝土的养护工作科学实施,在表面保护工作上能妥善实施,对混凝土的表面就要及时性采用草席以及草袋进行覆盖,然后进行洒水以及蓄水养护工作的实施。对于夏季的混凝土浇筑施工养护工作的实施,就要延长养护的时间,在冬季的施工就要做好保温措施的实施,对混凝土的表面保护工作妥善实施。尤其是薄壁结构要延长拆模的时间,这对延缓降温就能起到一定的作用,对混凝土表面以及温度差的最大化减小比较有利,从而能有效控制裂缝质量问题。
2.5施工后期养护工作的加强
道路桥梁工程是一项混凝土工程,这个工程后期保养工作是非常关键不可缺少的,如果不重视这项工作,就直接影响道路桥梁的施工质量,造成裂缝。所以这项工作必须有效的认真的进行。特别是对混凝土的施工技术,要把握维护的关键点。重点加强混凝土的温度和湿度的控制,防止混凝土因为温差的影响发生形变,最后出现裂缝。所以施工后期的保养工作,对防止裂缝的出现非常有效。
3.混凝土裂缝的修补措施
3.1表面修补法
混凝土裂缝的修补方法有很多,表面修补法是其中的一种,其主要是针对混凝土表浅裂缝以及深层裂缝进行修补,表面修补法主要的操作是进行混凝土表面水泥浆的涂抹,对于这种方法具有一定的优势,主要是不会影响到混凝土的承载力,因此也被广泛的应用。
3.2灌浆修补法
如果在施工过程中发现深度较深,会严重影响到混凝土的结构性能,产生裂缝,就需要采取有效的措施进行修补,灌浆修补法主要的操作是在混凝土裂缝中加入灌浆材料,当浆液硬化后就能够起到修补的效果。道路桥梁中主要使用的灌浆材料是环氧聚合物或者水泥浆,如果裂缝非常严重,可以选择使用甲基丙烯酸酯以及聚氨酯进行灌浆修补。
3.3嵌缝法
嵌缝法是混凝土裂缝修补的一种,其主要的操作是在裂缝处开槽,然后向其中填充封堵材料,使用这种方法进行修补具有一定的优势,不仅修补效果好,同时修补后外观整洁,对于道路桥梁外观有很大影响。
3.4结构加固法
在道路桥梁施工中混凝土裂缝不仅会影响工程的外观,同时也会改变混凝土的结构性能,从而直接影响到道路桥梁的使用寿命,同时也会对使用性能产生很大影响,就目前的情况来看,结构加固法主要有以下几种方法:增加混凝土结构的截面面积、预应力加固、支点加固以及混凝土补强加固。
结语
桥梁混凝土施工过程中会有各种质量问题,而对这些质量问题及时有效的解决就显得比较重要。在质量控制的工作方面不断加强,结合实际解决好现实施工中的一些问题就比较关键。希望能通过此次对桥梁混凝土施工裂缝的原因分析,以及相应的方法理论研究,有助于促进实际的施工发展。
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论文作者:佟庆海
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/29
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 桥梁论文; 温度论文; 道路论文; 工作论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第22期论文;