论述路桥施工中混凝土裂缝问题与措施论文_张家尚

论述路桥施工中混凝土裂缝问题与措施论文_张家尚

阳江市交通建设总公司 529500

摘要:随着科学技术的发展,新材料、新技术层出不穷,造成混凝土开裂原因也是复杂多样,因此,混凝土裂缝的预测与控制也将不断面临新的问题和挑战。混凝土裂缝问题是一个有多种因素相互作用的复杂问题。路桥工程质量问题与人民生活密不可分,因此,对混凝土裂缝预测与控制进行研究是有必要的,并且具有重要的现实意义和技术经济意义。

关键词:桥梁;混凝土裂缝;控制;原因

1.混凝土技术应用在桥梁施工过程中出现的问题

我国经济迅速发展,大大促进了交通基础建设的发展,全国各地都开始建设混凝土桥梁,为了合理应用混凝土技术,实现对桥梁施工过程中出现的裂缝的有效控制,需要明确以下几个方面:

1.1混凝土结构具有容易变形的特性

热胀冷缩是混凝土结构的性质,混凝土的内部结构会随着内外部温度的变化而变化,与此同时,混凝土内部结构也会随着这种变化而变化,产生相应应力,当这种应力超过混凝土结构的抗压力时,裂缝就产生了。混凝土的水分子在混凝土板结之后,会慢慢消失,缩小体积以及降低温度变形,这些因素造成了内部缩小比例与表面收缩的比例的不符合,就容易使桥梁混凝土结构抗压能力小于混凝土表面所承受的能力,从而产生裂缝。

1.2混凝土结构的耐用性比较弱

在路桥的建设中,混凝土结构耐用性差的特点一直困扰着路桥施工作业。随着越来越多的混凝土构件被使用,混凝土自身的问题被逐渐发现而且不断进行深入研究,根据相关可靠数据,混凝土的耐用性并不怎么优秀,我们平常所说的耐用性是通过抵抗侵蚀的额能力、抗渗透能力以及抗冻性表现出来的,混凝土结构具有良好的抵抗渗透的能力,但是对于抵抗侵蚀性与耐冻性来说,它没有什么优秀,甚至相关性能较差。正是因为混凝土结构本身存在的缺点不能应付外界带来的环境因素影响,才导致道路桥梁表面出现裂缝等现象。

1.3其较低的抗拉力

混凝土主要是由碎石、轮式、水泥、水和沙组成的,将这些材料进行搅拌均匀后就能形成很好的人造材料,这些材料构成中,沙与石头起了关键的作用,它们是承担骨架能够有效阻止水泥收缩,水泥与水搅拌就可以形成水泥浆,将骨料中的空隙进行填充并且将骨料包裹,由于水泥浆在形成固体之前具有润滑作用,因此有利于混凝土的各个环节发挥其自身的工作性能,在水泥浆结构固体之后将所有的骨科固定在一起,就可以形成坚固的混凝土表面了,在混凝土构成环节中大多数物质都是比较容易破碎的材料,其抗压的能力比较低,当混凝土结构因承载的能力过重时就容易导致结构发生变化,进而使混凝土结构出现裂缝。

1.4混凝土结构弹性较低

在实际应用中,混凝土结构具有较强的抗压能力,它的弹性却很低,如果道路桥梁其承受的重力过大以及出现不均匀的受力面积时,道路桥梁结构就会因为自身承载过重而导致路面出现裂缝的情况。

2.混凝土出现裂缝的原因

2.1荷载原因

如果受到动、静荷载以及次应力的作用,混凝土桥梁通常会产生一些裂缝。在施工过程中,没有做好严格的施工质量控制,都会导致混凝土裂缝问题产生。比如桥下船舶不小心与公路桥梁发生碰撞,导致施工过程中混凝土受到外力的作用,就会使混凝土产生裂缝。

2.2温度变化导致的裂缝

当水泥的水化放热、照射以及大气和周围温度影响到混凝土的时候,同时由于混凝土材料具有热胀冷缩的性质,混凝土通常就会出现收缩与膨胀现象,并在此过程中产生一种温度应力。当混凝土的承载强度无法承受温度应力的时候,混凝土就会出现裂缝问题。

2.3收缩导致的裂缝

在桥梁施工建设的过程中。由于混凝土收缩而导致混凝土裂缝的现象是最为普遍的,混凝土收缩的种类可以分为塑性收缩、缩水收缩、自生收缩和碳化收缩四种情况。

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2.4施工材料质量不合标准而导致的混凝土裂缝

混凝土是由碎石或卵石、砂、水泥和水拌合再加上外加剂所组成,而如果材料质量不过关,那么就会导致混凝土结构出现裂缝。

2.5施工质量导致的混凝土结构裂缝

在公路桥梁施工建设的过程中,混凝土结构浇筑、预制构件的制作、起模、运输等环节一旦出现施工工艺不合理、施工工艺质量不合格等情况同样也会引起混凝土结构的裂缝。

3.路桥施工过程中混凝土质量和裂缝的控制

3.1保证混凝土原料的质量

要想提高混凝土结构的质量,除了严格按照设计的规格进行配比之外,还需要确保使用材料的质量,例如对于施工材料中使用比例较大的水泥,其作为施工中常用的施工材料,在施工过程中需要对水泥的质量进行严格的控制,按照施工的要求选择合适型号的水泥,在使用过程中我们还应该注意其的配比需要的量和加入的方式和比例等。

3.2施工期间预防控制

(1)①严格按照浇筑顺序进行施工,振捣时间应均匀一致,不得出现施工冷缝,同时分排进行施工浇筑,施工缝留在后浇带处。②模板、预埋件等在施工中无损坏或变形现象,必须保护措施得当,同时必须根据振捣棒的铺料间歇时间、有效震动长度来确定浇筑时间。③浇注完毕后,表面要抹平、压实,排除泌水,清除多余灰浆。④必须在定浆后进行二次抹压、二次复振,以防止出现表面与松顶干缩裂缝的产生;(2)应考虑高温,高蒸发引起拌和物塌落度的损失,适当调整混凝士配合比增加用水量,加大水灰比,为避免混凝土下降可添加适量的高效减水剂。这些是混凝土配合比设计应该考虑的问题;(3)在高温下必须采取遮阳洒水措施来降低砂、石料的使用温度,因为砂、碎石等材料在混凝土中所占比例大约为80%;(4)为缓解混凝土急剧收缩可适当掺入缓凝剂。因为普通硅酸盐水泥是桥梁工程常用的水泥,而普通硅配盐水泥水化热高,混凝土蒸发收缩凝固较快,这样就会使混凝土表面产生裂缝;(5)当遭遇酷暑高温的时候,可以在夜间施工,以避免高温烈日。或者为了改善混凝土浇注后温度过高,可在水中加冰块降低混凝土拌合用水的温度,因为当酷暑高温,混凝土拌合用水均在30摄氏度以上。

3.3施工中裂缝补修控制

对于施工过程中已经出现的裂缝,必须采取补修措施,防止裂缝扩大。结合裂缝产生的原因,选择合适的补修措施是非常重要的,具体的补修措施有:(1)嵌缝补修。嵌缝修补是在混凝土的裂缝处进行开槽,将止水材料填充进开好的槽里,这样不但可以保证裂缝外观平整,还可以封堵裂缝;(2)表面补修。表面补修有时可以使用环氧胶泥进行涂抹,通常是在裂缝的表面涂上水泥浆进行修补;也可在裂缝表面粘附一些玻璃纤维布以确保修补的完整性,这是在混凝土的裂缝继续开裂的情况下可以采取的方法;(3)结构加固补修。在公路桥梁施工中,有些裂缝可能会使混凝土的结构性能发生改变。此时必须采取结构加固法来进行混凝土加固。这种方法可以采取增加混凝土结构的截面面积、加固支点、增加混凝土结构的预应力及混凝土补强措施;(4)灌浆补修。当裂缝较深较宽而对桥梁结构有严重影响时,或者桥梁对防渗有一定要求时必须采取灌浆修补。当裂缝比较严重时,可用甲基丙烯酸醋及聚氨醋等作为浆质料;通常情况下,浆质材料一般采用水泥浆或环氧聚合物。这种方法主要是将浆质料用真空压力装置压进裂缝之中,并且随着时间的推移而不断硬化,混凝土与浆质料形成稳定的整体,从而消除混凝土裂缝。 

3.4加大对路桥混凝土结构早期的维护和保养力度

混凝土结构产生裂缝,通常情况下都是不均匀的分布,裂缝的开裂程度和裂缝的深度大小不一,这种情况大多是由于温度的变化而引起的,因此,在路桥投入使用之后就应该及时的对其进行维护和保养,在维护和保养过程中,比较有效的方法是降低混凝土结构内外部的温度差,确保施工之前的数据真实、可靠,这样能够在一定程度上减少混凝土结构出现裂缝的现象。

4.结语

综上所述,路桥施工建设中混凝土的应用技术虽然还有诸多的不足之处,但是随着科学技术的不断更新发展,施工人员技术素养以及专业知识素养的不断提高,技术规范和人员规范的不断完善,那么这些不足之处终究会将之完美的解决,并使我国公路桥梁工程施工建设达到前所未有的巅峰。

参考文献:

[2]李春晓.高性能混凝土在施工中的应用[J].山西建筑,2014(29).

[3]阎红红,郎需岭.从多角度认识高性能混凝土[J].建材技术与应用,2013(06).

论文作者:张家尚

论文发表刊物:《基层建设》2016年10期

论文发表时间:2016/7/27

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