道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施论文_郭浩然

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摘要:道路桥梁是我国近年来关注的重点工程项目,路桥项目能够在较大程度上促进我国社会经济的发展,产生较高的社会效益。混凝土是道路桥梁施工中的常用材料,在施工中需加强质量控制,从而产生实质性工程项目建设施工效果。但是很多混凝土工程在施工中容易产生裂缝病害,影响道路桥梁工程的质量,危害行车安全。文章主要通过分析道路桥梁裂缝病害及成因,提出有关的应对措施提高施工质量。

关键词:道路桥梁施工;混凝土裂缝;裂缝成因;处理措施

混凝土是道路桥梁工程建设施工中必需的重要材料,在选择材料类型时,施工单位需要保证混凝土质量达到相关标准,减少混凝土结构质量问题给道路桥梁工程整体造成的质量危害。裂缝是道路桥梁混凝土施工中最常见的病害形式,在解决此类问题时,首先需要明确混凝土产生裂缝的成因,然后通过有关的措施控制裂缝问题。

一、道路桥梁裂缝危害

道路桥梁工程项目产生裂缝病害将会给工程项目带来较大的危害,其主要表现在三个方面。第一,损坏结构性能。很多道路桥梁裂缝都表现在主体结构上,这将对结构性能产生很大的负面影响。当裂缝产生于结构表面时,由于渗透作用影响,裂缝将会逐渐渗入内部结构,极大地损害工程建设施工质量。第二,引发钢筋腐蚀问题。钢筋在道路桥梁建设施工中必不可少,在产生混凝土裂缝问题之后,道路桥梁工程内部的钢筋会逐渐暴露,产生露筋问题。在裂缝问题长期未得到解决时,结构内部的钢筋就会受到自然环境等的影响与氧气发生反应,产生腐蚀问题。第三,缩短工程使用年限。任何一项工程都有其确切的使用年限,道路桥梁工程项目的使用年限一般比较久。但在产生裂缝病害后,桥梁的结构会受到损害,并且其他施工材料的性能也会受到影响,道路桥梁工程的整体性能难以保证,会在一定程度上缩短使用年限。图1为常见的道路桥梁工程裂缝形式,对工程结构的使用性能影响较大,因此需要及时采取有效的措施对其进行修补。

图1 道路桥梁常见裂缝形式

二、道路桥梁施工中混凝土裂缝成因

1、温度变化

温度是产生道路桥梁工程混凝土裂缝的重要成因,在完成工程项目建设施工后,结构工程经常会产生外部温度变化。特别是在炎热的夏季,道路桥梁会受到暴晒,导致外部的温度急剧升高,引发混凝土变形情况。混凝土内部存在较大的应力,在受到温度影响后,其内部的应力会逐渐超过混凝土可以承受的范围,进而形成裂缝。在这种影响不断增大的情况下,裂缝的范围也会逐渐扩大,直接影响道路桥梁表面结构。

2、荷载因素

当下交通状况中,超载问题常有发生。道路桥梁工程投入使用后,道路桥梁混凝土可能会由于超负荷工作引发裂缝,若未及时对裂缝进行修补处理,裂缝很可能进一步扩散。荷载裂缝的原理是受到次应力、常规荷载的作用产生裂缝。若设计人员在工程设计时没有充分考虑结构荷载作用,导致荷载预算不足或存在应力集中等问题,也容易引起混凝土结构在施工或者投入使用中产生裂缝,影响工程质量,极大地危害行车安全。

3、材料方面

任何工程项目建设施工都需要以材料作为基础,道路桥梁混凝土建设施工中的裂缝与材料质量有直接关系。混凝土主要是由水泥、骨料、掺合料及外加剂等材料组成,在开展材料配比工作时,一旦没有达到规定的配比标准就容易造成混凝土裂缝。特别是在添加混凝土骨料时,若其质量不合格将会降低混凝土的强度。目前市场上的商品混凝土,为了保证其流动性能,坍落度较大,因此水灰比也较大。混凝土水灰比不当容易造成混凝土分层离析,引起混凝土结构开裂。为了改善混凝土的使用性能,生产中常掺入粉状掺合料等物质对其进行改性。掺入粉煤灰、矿渣等材料,也会增加混凝土的收缩。粉状掺合料用量越大,收缩也越大。且这些材料来源广泛,性能往往不稳定,这将对混凝土性能带来隐患。混凝土生产中为控制其可泵性,通常选用粒径较小的粗集料,或减少粗集料的用量,这将会使混凝土的体积稳定性下降,增大了混凝土收缩的可能性。

4、沉降问题

道路桥梁混凝土建设施工时发生的地基沉降也容易引发混凝土开裂。混凝土在塑性状态下由于基础及支架之间的协同作用产生不均匀沉降现象,在产生局部变形或者受到约束之后也容易产生混凝土裂缝。对于大体积混凝土建设施工来说,混凝土结构容易在受到重力的作用产生下沉现象,引发裂缝。

三、道路桥梁施工中混凝土裂缝的应对措施

1、优化布局形式与荷载设计

在解决道路桥梁混凝土中的裂缝问题时,首先要求设计人员加强工程项目设计的科学性,这就需要优化道路桥梁混凝土的布局形式与荷载设计。在实施设计工作时,设计人员需要明确道路桥梁混凝土工程的主要性能要求,结合工程需求与现场实际情况合理规划项目布局。由于布局及荷载设计需要协同不同的工程建设施工设备才能够达到施工效果,因此,设计人员还需要调整施工设备的荷载作用,避免设计荷载小于实际荷载。这种方式能够防止道路桥梁混凝土产生荷载裂缝,在提高工程建设施工性能方面可以产生一定的实质性作用。

2、提高材料质量

施工材料的质量对于工程整体建设施工质量的体现尤为重要,道路桥梁混凝土建设施工中的材料成本占据整体成本的75%左右,因此需要以提高材料质量作为核心,控制裂缝的产生。在提高原材料质量时,技术人员需要对骨料的粒径大小、材料抗压强度及水泥质量等进行严格的控制,管理人员也需要针对其实施监管,加强对施工材料的筛查,确保原材料质量符合施工要求。在配置混凝土材料时,工作人员要严格按照材料配比要求确保材料供给。在开展混凝土搅拌施工时容易受到外部因素的影响,因此工作人员需要严格按照有关的标准开展操作。尤其是在搅拌用水时,需要加强对混凝土材料含水量的控制,避免产生形变,进而提高混凝土的抗裂性能。

3、注意温度变化

温度对于道路桥梁混凝土性能的影响较大,在控制裂缝问题时,施工人员及管理人员都需要注意温度变化,降低温度裂缝产生的可能性。很多施工人员都会在施工区域进行混凝土搅拌施工,以缩短施工时间,同时还能够降低施工成本。在混凝土搅拌的同时若没有及时给混凝土加水,将导致混凝土的温度无法得到得到有效控制。在夏季高温时期,技术人员需要特别注意控制混凝土结构的施工温度,同时要加强对混凝土浇筑厚度的控制,使得混凝土能够利用浇筑层面积散发热量,避免表面温度过高引发裂缝。施工单位可以在混凝土内部设置降温管,促使混凝土自身能够控制内部温度。在完成浇筑施工后,还需要做好养护工作,利用有效的措施进行降温,同时做好保湿工作,减少在后期产生难以控制的温缩裂缝和干缩裂缝等问题。

4、改善施工工艺

不同的施工工艺将产生差异性施工效果,在实施道路桥梁工程混凝土建设施工时,技术人员需要改善施工工艺,强化对现场混凝土建设施工的控制效果,避免裂缝问题的产生。在实施混凝土施工技术时,施工人员可以利用分层段注的方式施工,提高混凝土的散热效率,减少内外温度差。配筋施工技术也是道路桥梁混凝土建设施工的一种,能够有效改善配筋率,降低混凝土内部应力,提高其抗温应变效果,减少集中应力问题的产生。施工人员还可以在混凝土孔洞周围容易产生应力的部位配置钢筋,控制裂缝的产生。在这个过程中,需要做好钢筋设计比例工作,否则会得不偿失。另外,施工人员还需要合理设置后浇带,提高混凝土建设施工实效性。在进行混凝土结构养护工作时,需要经常检查混凝土结构的表面情况,在产生裂缝问题时第一时间采取合理的解决措施。

四、结语

道路桥梁混凝土裂缝的产生与较多的因素有关,在控制裂缝的过程中,技术人员需要加强自身的技术能力。设计人员要做好布局及荷载设计工作,管理人员需要加强监管,控制施工材料的质量,对人员的操作进行规范,减少裂缝的产生以提高工程施工质量。

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论文作者:郭浩然

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/7

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