桥梁施工中混凝土裂缝的科学防控分析论文_李波

桥梁施工中混凝土裂缝的科学防控分析论文_李波

李波

中铁二十局集团第四工程有限公司 山东 青岛 266000

【摘 要】随着我国现代化进程的加快,各种基础交通设施的建设也在不断增加。混凝土作为一种重要的、必不可少的施工材料,其原材料问题、荷载超出设计、温度变化、收缩冻胀是导致混凝土产生裂缝的主要原因,对道路桥梁工程的质量造成了重大影响,甚至危及群众的生命财产安全。本文就针对桥梁施工中混凝土裂缝问题进行简要分析,同时也提出了相应的解决措施。

【关键词】桥梁工程;混凝土;问题;措施

近年来,为了进一步推动我国社会经济快速发展,我国在桥梁工程方面加快了建设步伐,桥梁工程建设项目也在逐年增多,其根本目的都是为了提高我国交通运输水平,充分发挥交通运输业在现代化建设发展中的作用。而混凝土因其价格低廉、耐压性好、性质结构稳定而被广泛应用于桥梁工程之中,但是混凝土并不是没有缺点,混凝土裂缝的出现能够严重影响建筑的结构,对工程的稳定性造成威胁,危及使用者的生命及财产安全,因此针对混凝土裂缝的防治进行研究有着很现实的意义。

1、桥梁工程中混凝土裂缝的危害分析

在桥梁工程中,一旦出现混凝土裂缝问题,对桥梁造成破坏是不言而喻的。其直接影响着道路桥梁的内部结构,导致混凝土结构出现水解,损坏混凝土自身的力学特征以及物理特性。水流冻胀的作用往往会导致道路桥梁产生裂缝,甚至会使裂缝不断扩大与延伸,进而在一定程度上使得道路桥梁的整体结构稳定性下降,难以确保道路桥梁的安全运营。另外,混凝土出现裂缝病害,大气中的二氧化碳可以通过裂缝渗透进混凝土的内部结构中,而混凝土中的水泥在水化作用下产生CaCO3,从而形成碳化作用。碳化作用产品的破坏作用更大,对桥梁内部金属如桥梁主体结构钢筋等产生侵蚀作用,使桥梁内部钢铁失去支撑和保护作用,给桥梁工程带来极大危害。

2、桥梁施工中混凝土产生的裂缝问题

从物理成分的角度上看,混凝土是一种非均质脆性材料,由水泥、水、砂石骨料和其他材料混合而成。由于混凝土施工不当、混凝土变形或约束,导致在建筑工程中经常出现混凝土裂缝等安全隐患,造成混凝土裂缝的原因多种多样,比如混凝土不均匀、温度变化大、施工材料不合格、混凝土结构不合理、模块变形、养护不当、水灰比不合理以及基础不均匀沉降等。

2.1、混凝土原材料问题

原材料问题是导致混凝土裂缝的主要原因之一。混凝土由水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成,如果这些原材料中的一种或者几种达不到施工要求,混凝土裂缝容易在道路桥梁工程施工的过程中出现。例如:混凝土中骨料的硬度达不到要求,则混凝土的收缩量很可能会超过设计范围,导致产生裂缝。另外,在混凝土中存在一种碱一硅的胶体,这种胶体能够从周围吸水引起自身体积的增大导致了混凝土裂缝的产生。

2.2、冻胀造成的裂缝

因为混凝土本身就是不均匀的结构,所以其内部组织结构很容易出现不同程度的空隙。一旦混凝土温度处在零度之下时,混凝土的内部组织就会出现冻结,当其体积过分增大时,就会使混凝土出现拉应力,进而使得其产生裂缝。尤其是在冬天施工过程中,假如没有采取较好的保温手段和方法时,也有可能导致混凝土出现裂缝。还有就是混凝土本身具有吸水性较强,以及泥土杂质较多的特点,这些都在很大程度上使得混凝土出现冻胀裂缝。

2.3、温度变化导致裂缝

温度变化对混凝土裂缝的影响,与混凝土本身的特性有关,由于混凝土具有热胀冷缩的特点,当混凝土内部或外部温度出现变化后,则可能导致混凝土变形。如在桥梁工程中浇筑较厚的混凝土时,容易出现水泥水化放热的现象,内部温度升高,如果与外部温度差距较大,则混凝土表面很容易出现裂缝病害。

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2.4、荷载引起混凝土裂缝

荷载也是引起混凝土裂缝的主要原因,在建筑的设计阶段,由于计算模型的不科学,结构受力的假设与实际存在差别,由此会在建造时出线荷载的现象;还有在建筑的过程中,由于施工单位在建造时没有严格按照图纸进行,自行更改施工程序,由此造成荷载值与实际估计值出现误差;还有在使用阶段,对过往的车辆的检查不严格,有严重超载的大车经过路面,会对桥面造成荷载,久而久之就会出现裂缝现象这些裂缝的原因都是由于外部荷载所引起的受力不均匀,造成混凝土超负荷承载而出现裂缝现象,因此在设计前期我们严格按照程序进行,了解整体的荷载范围,避免因荷载造成混凝土的裂缝现象。

3、桥梁施工中混凝土裂缝的科学防控措施分析

3.1、在施工前合理设计荷载

施工前的设计阶段事关重大,一个良好的开头是成功的一半,因此在道路桥梁工程施工前,相关设计人员需要根据桥梁的实际要求设计荷载,对道路桥梁中钢筋混凝土的整体布局进行科学的规划,当然还应该将由于开孔、开槽造成的荷载损失计算在内,确保最终的实际荷载达到预期要求,能够满足日益增长的交通运输需求,以高质量的工程来为人民群众更好地服务。

3.2施工材料严格控制质量

施工材料的不合格会造成混凝土自身听能承受的荷载范围变小,而其中的误差被我们忽略,会造成混凝土的裂缝混凝土的质量问题包括很多方面,在施工的前后的都要注意保证混凝土的质量在施工前,要对钢筋、水泥、砂石等进行严格的质量把关,确保施工质量的前提下再按照图纸进行施工对于变异性较大的材料,要加强检验,时刻关注材质的变化,注意保养尤其是在雨季应特别注意材料含水量的控制。在温差较大的的地区要注意因温差导致的水分子含量内外不均衡,造成混凝土的裂缝原材料的质量是构建一个完美工程的基础,在施工前期注意材料的选材,注意材料环境的控制,避免水分过大、温差较大而造成混凝土材料的损坏;在施工过程中要注意严洛按照图纸进行,保证材料的质量,减少损伤与损害。

3.3、科学控制混凝土内外部温度

在桥梁工程施工过程中,对混凝土内外部温度进行有效控制,是预防裂缝病害出现的有效措施。混凝土材料会因温度变化产生热胀冷缩,在对混凝土进行搅拌时,要确保砂石、水等原材料的温度保持恒定,只有这样才能保证混凝土出料温度一致。在进行混凝土人模施工过程中,应当根据外部环境气温变化,及时调节混凝土温度,减少内部温度与外界温度差,对于大体积的混凝土浇筑,要设置内部散热装置,避免由于内外温差导致混凝土裂缝。对于由于温度导致的混凝土裂缝,要坚持预防为主的原则,采用现代化、科学化手段技术,控制好桥梁施工质量。

3.4、注重对混凝土裂缝进行维护

当桥梁混凝土出现裂缝病害后,应当及时进行修复处理。要根据具体情况选择合适的方法进行处理,一般来说,表面修补法和灌浆、嵌缝封堵法使用的最多,表面修补这种方法操作简单、成本低廉。对桥梁整体有影响的裂缝,应当采用灌浆、嵌缝法,这种方法通过将填充材料注入裂缝或裂缝凿槽中,填充材料硬化后能够与混凝土构件充分粘结成为一个整体,从而达到加固桥梁结构、封堵裂缝的目的。

4、结束语

影响道路桥梁施工裂缝的原因是多方面的,为加强道路桥梁施工裂缝防治,要提高施工工艺,优化施工流程。桥梁建设对我国交通建设和发展有着重要影响,因此,相关人员要对混凝土裂缝的成因进行深入分析,及时采取有效措施进行裂缝治理,从根本上避免出现混凝土裂缝的现象,从而充分保证道路工程能够顺利开展。但是由于影响桥梁施工裂缝的因素众多,在防治过程中要加强重视力度,把控施工中的每个细节,从多角度、全方位对道路桥梁施工进行裂缝防治。除了加强施工工艺,还应加大监管力度,通过科学完善的施工监理为高质量施工打好保障。另外,裂缝的防治要根据不同地区的不同地质特征采取有针对性的策略,以保证施工效果,促进桥梁建设安全、可靠。

参考文献:

[1]焦志山.道桥工程混凝土裂缝产生原因以及修复措施[J].科技展望,2014,08:99.

[2]蔡颖.浅谈道路桥梁施工的质量管理[J].民营科技,2014,10:128.

[3]王保亭.公路桥梁预应力混凝土施工技术的质量控制[J].民营科技,2014,09:196.

论文作者:李波

论文发表刊物:《低碳地产》2015年第13期

论文发表时间:2016/8/18

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