关于市政桥梁施工混凝土裂缝与其防治措施分析论文_马超

关于市政桥梁施工混凝土裂缝与其防治措施分析论文_马超

中冶京诚工程技术有限公司 北京 100176

摘要:随着我国社会主义市场经济发展水平的不断提高,各项基础性设施建设项目也日趋完善,国家对各行各业的投入力度在不断加大,市政桥梁的工程方面也是如此。为了保障我国市政桥梁施工事业的稳步推进,及时地优化施工工艺,更新施工技术,显得格外重要。本文对市政桥梁施工混凝土裂缝成因进行分析,并且提出了相关的防治措施,以供参考。

关键词:市政桥梁;施工;混凝土裂缝;防治措施

引言

随着我国社会经济的发展,道路桥梁工程越来越多,目前很多市政桥梁都是钢筋混凝土的结构形式,但混凝土具有抗拉性能差、裂缝控制难等缺陷,一旦市政桥梁在施工中出现了裂缝,不但会降低桥梁的使用寿命,甚至会导致桥梁发生垮塌。因此,开展市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施就显得尤为重要。

1混凝土裂缝防治措施实施的必要性

众所周知,市政桥梁在施工中会大量使用混凝土进行施工,但是混凝土由于各种外部因素的影响,比如:材料、天气、施工等各方面原因,很容易导致其出现裂缝现象。针对现阶段导致混凝土出现裂缝的各种原因进行分析,需要在实践中结合实际提出有针对性的解决措施。在城市道路建设中,为了缓解交通拥堵现场大量建设高架桥或者保护水系的跨河桥。由此可以看出,桥梁工程对于市政工程而言具有非常重要的影响和作用,一旦混凝土出现裂缝,不仅会直接导致市政桥梁的施工质量受到影响,还会影响到桥梁的使用寿命和安全性。因此,针对这一现象需要及时采取有针对性措施,为市政桥梁施工建设的质量提供有效保障。

2市政桥梁施工混凝土裂缝的成因

2.1荷载造成的裂缝

市政道路和桥梁是最基础的交通设备,这些工程项目保证了人们的正常生产生活。市政桥梁工程需要承受很大的荷载,所以荷载是导致混凝土出现裂缝的主要原因。混凝土是最常见和最常用的建筑材料,它具有很强的耐久性,但是混凝土还是会受到外力的影响,最终导致裂缝的产生。混凝土的受力结构主要分成两种:第一种是直接应力,第二种是次应力,在这两者的作用力下,混凝土很容易发生变形,一旦混凝土所能承受作用力小于所承受的荷载时,就会出现裂缝。总之,混凝土因为荷载产生的裂缝是不一样的,具体可以分为弯曲裂缝、剪切裂缝和局部应力裂缝等。

2.2 温度变化引发的裂缝

水泥等物质在进行水化处理的过程中,同样会自内而外地释放出一定量的热量。这样会导致混凝土的表面部位与其内部之间产生极大的温度差。一般来说,在桥梁工程建设项目的施工过程中,往往都会选定整体性浇筑的方法来妥善完成这一工作。同时,当整个浇筑工作完成以后,混凝土其表面部位产生的热量会很快地就释放完毕,但是,混凝土内部包含的热量却不容易发散。此时,这些热量将会慢慢聚拢起来,从而导致混凝土内外部位之间形成一定程度上的温差,并且表面部位还会形成一定程度的拉应力作用,继而在混凝土的内部也会随之形成与之相呼应的压应力。在上述情况的综合作用下,必然会导致混凝土的实际抗拉强度出现明显不足。一旦混凝土其表面部位上的拉应力大于混凝土本身具备的实际抗拉强度时,混凝土的表面部位上必然就会出现一定数量的裂缝。

2.3干缩裂缝

当混凝土完成施工以后,受到风干和蒸发的影响,混凝土体积会不断减小,在此过程中如果受外界因素的限制,就会产生裂缝,被称之为干缩裂缝。通常情况下,混凝土表面的水分不断蒸发,温度持续下降,但是混凝土内部和外部水分损失的速度不尽相同,从而引发收缩变形不均匀,就会形成干缩裂缝。

2.4材料选配和施工工艺不当

使用了过期的水泥,骨料的含泥量过高,水泥中的含碱量超标,水泥水化热以及骨料石灰石等问题。混凝土的拌合设备是500型的强制式混凝土搅拌机,如果在操作过程中拌合的时间较短,就会使混凝土的均匀度达不到要求,从而形成混凝土的水灰比超出设计用量。如果水灰比较大,就会使得混凝土的干缩量过大,从而发生干缩裂缝的问题。

2.5养护不科学

进行市政桥梁建设时,当完成了浇筑后就需要进行养护工作,如果养护不及时或者是养护措施不合理,就很容易发生凝结现象,因此,施工单位需要采取有效的措施进行控制,从而使得混凝土结构内外温度不会有太大差别,防止发生裂缝。

3市政桥梁混凝土裂缝的预防措施

3.1 控制桥梁的荷载

市政桥梁的设计阶段非常重要,这对桥梁的整体质量有一定的影响。在对市政桥梁进行设计时,相关的技术人员要对桥梁的整体布局进行观察,然后再合理的规划,特别是对桥梁内部的钢筋布局,只有保证了钢筋的合理规划,才能有效的确保设计的荷载安全系数,让桥梁的运行不超载,对桥梁的整体状况没有影响和威胁。控制桥梁的荷载会根据位置的变化来选择具体的防治措施,位置不一样,防治措施也不一样。在进行设计的时候,相关的人员要对混凝土结构所承受的荷载进行计算和确定,然后构建出比较合理的数学模型,根据数学模型来确定混凝土所承受的最大荷载值。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先,施工人员应注意避免重型的机械设备对混凝土产生过大的荷载,造成裂缝的产生;其次,还应该采取相应的措施来减少桥梁工程的负担,例如:规定限重,不允许载重通过等,让桥梁的荷载得到控制,减少因为荷载而产生的混凝土裂缝。

3.2严控材料质量

首先,在进行水泥品种的选择时,尽量选择水化热较低的水泥,以水泥强度为基础,减少水泥的使用量。保证有泵输送的前提下,选择直径为 5~20mm的石子,这样能够有效降低混凝土的收缩形变量。细骨料中需要加入一定量的中砂,这样可以减少水量和水泥的使用量。并且对骨料中泥土的含量进行有效的控制,这样才能避免由于含泥量过高使得混凝土的收缩发生形变,降低混凝土的强度;其次,在混凝土的拌合过程中,可以适当地加入一些粉煤灰来增强混凝土的密实度,提高混凝土的抗渗透能力,从而有效改善混凝土的强度,减少对水泥的使用量。此外,增加粉煤灰不仅降低了混凝土内部温度的差异,而且还可以提高混凝土的和易性。在进行混凝土的拌合过程中,可以加入一些膨胀剂,减少水泥的使用量,这样可以弱化混凝土热胀冷缩所产生的应力,保证混凝土的密实度,从而提高混凝土的强度。

3.3混凝土的浇筑温度控制

混凝土的搅拌工作是比较复杂的,在搅拌混凝土时应该严格控制温度,防止因为温度的差异产生混凝土的裂缝,所以混凝土的一些材料应该用水来冷却。如果浇筑混凝土是在炎热的夏天,浇筑混凝土就应该选择在夜晚温度比较低的时候,并且要减少浇筑的厚度,便于混凝土内外的散热一致。混凝土浇筑完成之后,要规定合理的拆模时间,在温度突然下降的时候还要采取一定的保温措施,对表面进行保温。

3.4施工工艺措施

首先,应当准确固定钢筋的模板和成型安装位置,避免其在施工过程中出现变形而导致钢筋上面的氧化铁皮或者污染物需要清理,从而影响到钢筋的粘结力度。在振捣的时候,振捣棒应该快插慢拔,依据不同的混凝土坍塌落度掌握合适的振捣时间。大力倡导运用二次振捣和二次抹面技术,此举能够有效排除泌水混凝土当中的水分和气泡。良好的施工方案能够有效控制和预防裂缝的发生。在施工方案中,应当确定一定的浇筑量位置、构造以及施工缝的间距等。一次浇筑的长度通常由垂直施工缝进行分割,最好应当设置在变截面处,或者受剪力较小的位置。其次,还应当尽量将分层位置留在变截面处。应当尽量避免在炎热的天气或者昼夜温差较大的时段进行浇筑施工。

3.5加强现场施工的控制与管理

在振捣的过程中,应该根据不同混凝土的坍落度把握好振捣的时间,尽量避免由于时间过短而造成的振捣不密实、漏振、过振等问题,这会导致混凝土的强度不够或者不均匀。如果振捣时间过长就会出现分层现象,使得粗骨料沉入底层,细骨料留在表层,出现强度不均匀现象,从而很容易出现上层裂缝的现象。可以通过二次抹面以及二次振捣技术来有效排除混凝土内部的水分以及气泡。

在混凝土裂缝的防治工作环节,混凝土的早期养护工作是非常重要的,应当严格控制构件的湿润养护,而针对大体积的混凝土,应该采用流水或者蓄水的办法进行养护,养护时间一般都在14—28天。对于大体积的混凝土,应当充分考虑到水泥水化热的问题,在施工过程中应该采取相关的降温措施,以免集中出现水化热的高峰问题。浇捣成型之后,应当通过蓄水方式来进行保温,可以在表面覆盖一层薄模或者麻袋等,从而有效防止因为混凝土内外温差过大而出现的温度裂缝。

4市政桥梁混凝土裂缝的处治方法

4.1表面修补法

对于这种方法主要的操作是在裂缝表面的涂抹水泥浆,然后进行裂缝的修补。其也可以直接消除表层的裂缝,主要是渗透水泥浆,从而也能够防止裂缝,也不会对混凝土的性能造成影响,因此该种技术也被广泛的应用。

4.2结构加固法

对于结构加固法主要是指在市政桥梁建设中采取有效的措施进混凝土结构的加固,从而能够有效的降低裂缝造成的强度问题,提高市政桥梁工程的使用寿命。就目前的情况来看,进行结构加固的方法还有预应力加固、混凝土补强加固、支点加固等。

4.3灌浆修补法

如果裂缝有很大的深度或者出现贯通情况,就会直接影响到混凝土结构强度、承载能力,不能有效的发挥出表面修补法的效果,对于我们会选择使用灌浆修补法,对于这种方法其主要是将专业灌浆设备利用过来,然后将水泥浆、环氧聚合物等灌浆材料压入到混凝土裂缝中,从而达到裂缝修补的作用。

结束语

综上所述,混凝土是市政桥梁施工过程中必不可少的一种基础材料,由于混凝土会受到很多因素的影响,而导致其出现严重的裂缝现象。针对这一现象,在实践中需要采取有针对性的措施实现对混凝土裂缝的有效防治。在保证市政桥梁施工质量的基础上,能够延长桥梁的使用寿命,保证桥梁施工的安全性和稳定性。

参考文献

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[2]张源.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J].城市建设理论研究(电子版),2017(18):135.

[3]徐汇.市政桥梁施工混凝土裂缝及其防治措施分析[J].绿色环保建材,2016(10):92.

论文作者:马超

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期

论文发表时间:2019/1/2

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