道路桥梁施工中混凝土裂缝及控制措施分析论文_王爽

道路桥梁施工中混凝土裂缝及控制措施分析论文_王爽

河南新乡

摘要:经济社会的发展离不开道路桥梁工程的支持。在道路桥梁工程施工过程中,混凝土的应用日渐广泛,这主要是由于采用混凝土结构的道路桥梁工程施工便利、装饰性强、整体质量水平较高。但在混凝土施工过程中,由于混凝土受到多种因素的影响,经常会出现裂缝问题,不仅影响工程外观,严重的还会影响工程整体安全。因此,必须明确道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的成因,以便采取有效措施进行预防控制,从而将混凝土裂缝问题的影响降至最低。

关键词:道路桥梁工程;施工;混凝土裂缝;成因;应对措施

1 混凝土裂缝的主要类型

1.1 结构裂缝

道路桥梁混凝土结构裂缝的产生主要是由于外部负载力相对较高或是整体结构的承载力相对过低。道路桥梁整体结构的承载力主要包括强度、刚度以及延展性,如果这些因素不足,就会导致桥梁结构的承载力无法达到要求。

1.2 非结构性裂缝

道路桥梁混凝土非结构性裂缝产生的主要原因是外部因素所导致的。当出现非结构性裂缝时会给桥梁的耐久性、美观性带来严重的影响,随着时间的推移,也会在很大程度上降低道路桥梁的承载力。

2 混凝土裂缝给道路桥梁带来的危害

首先,混凝土裂缝多出现在道路桥梁主体结构,会直接影响其使用性能,并会给整体性能带来破坏。亦或者道路桥梁结构表面有裂缝产生,这些裂缝具有一定的渗透性,也会给道路桥梁的内部结构带来损坏,无法给施工质量应有的保证。其次。当道路桥梁出现裂缝问题时,内部的钢筋结构会直接暴露在表面,钢筋长期暴露在自然环境中,受到不利的天气情况、自然环境影响经常会出现腐蚀情况,最终给道路桥梁工程带来质量隐患。最后,道路桥梁如果出现裂缝会在很大程度上缩短工程的使用寿命,此影响因素有一定的间接性,例如,结构的损坏、钢筋有腐蚀情况出现等,给整体工程的质量留下隐患。

3 道路桥梁工程中混凝土裂缝的成因

3.1 温度问题

温度变化是造成道路桥梁工程混凝土出现裂缝的主要原因,混凝土具有热胀冷缩的特性,外部环境变化或内部温度出现变化时,如日照、温差、突然降温的影响,混凝土就会出现形变,而形变会受到一定约束,当这部分约束力超过一定标准值,就会在混凝土结构中产生应力,当这部分应力超过混凝土抗裂能力就会出现温度裂缝,且温度裂缝问题会随着温度变化而变化。

3.2 载荷问题

道路桥梁工程中混凝土处于各类载荷的作用下容易出现裂缝问题,一般分为直接应力裂缝、次应力裂缝两类。直接应力裂缝是混凝土受到外部载荷的直接应力作用而产生的裂缝问题,而直接应力的出现主要是由于计算模型不合理,现场混凝土结构受力与设计不符;次应力裂缝是混凝土在受到外部载荷的次应力作用而产生,在外部载荷的作用下,混凝土结构计算与实际状况会存在差距,部分区域会出现次应力造成裂缝问题。

3.3 收缩问题

在道路桥梁工程中,混凝土的收缩问题是不可忽视的,其收缩造成的混凝土裂缝是非常常见的。无论是混凝土的缩水收缩,还是其塑性收缩,这两类收缩问题都会造成混凝土出现形变,从而引发裂缝问题。塑性收缩主要集中在混凝土浇筑完成后的4~5h,这个阶段水泥水化反应剧烈,水分蒸发速度加快,造成混凝土失水收缩,但混凝土并未硬化,容易出现塑性收缩现象;缩水收缩是混凝土硬结后,表层水分不断蒸发,表面湿度大幅度降低,混凝土体积缩小就会出现龟裂纹现象。

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4 道路桥梁工程中混凝土裂缝应对措施

4.1 控制原材料质量,优化混凝土配比

在道路桥梁工程施工准备阶段,进行混凝土配置材料选择时要先对道路桥梁工程进行了解,明确道路桥梁工程设计要求和现场状况,以此为基础选择配比、材料适宜的混凝土,以确保其满足道路桥梁工程对于整体承载力的要求,避免出现水泥等级较低或较高的情况,若水泥等级低,混凝土刚性、强度就低,道路桥梁工程整体质量会受到影响;若水泥等级高,混凝土在固结过程中会出现裂缝,因此,在进行材料选择时必须对砂石、水泥等原料进行严格控制,确保各类材料满足现场施工标准要求。另外,在混凝土配制过程中要合理使用外加剂,以便达到减水、增塑的作用,在保持混凝土坍落度、强度等条件不发生变化的前提下,适当降低用水量,减少水泥材料的使用,降低绝热温升。如:掺加改性木钙减水剂,能够减少混凝土单位体积用水量,进而减少水泥用量,同时,缓凝型减水剂还能够抑制水泥水化作用,降低水化温升,以便更好地减少水泥用量,便于预防裂纹产生,延迟水化热释放速度。

4.2 关注施工工艺流程,严格控制现场温度

道路桥梁工程混凝土施工现场温度控制不力是造成混凝土裂缝出现的主要原因之一。为避免现场施工过程中出现温度裂缝,必须重点关注现场施工工艺流程,严格控制现场温度。在炎热的天气条件下进行混凝土浇筑要合理控制现场浇筑施工厚度,确保混凝土水化热能够在短时间内及时散去,同时,在分层浇筑过程中要注意控制浇筑速度,确保上1层已经满足相应的初凝条件。在道路桥梁工程施工过程中,要参照其浇筑面积,合理布置测温管,明确混凝土内外温度检测时间,同时,做好相应的检查记录,将道路桥梁工程混凝土施工内外温差控制在25以内。现场拆模要严格依照相应计划开展工作,不可任意实施,避免混凝土温度骤变于表面形成拉应力,然后,根据现场施工情况明确合理的拆模时间。对于浇筑完成的混凝土,要注意采取有效的养护措施,待现场浇筑完成后,使用塑料薄膜先进行覆盖,上置厚度8~10cm并以锯末填充的麻袋进行覆盖。在炎热条件下,为避免路桥施工中混凝土内水分蒸发速度过快出现裂缝,对于长时间暴露的混凝土要实行洒水养护的方法进行处理。

4.3 确保载荷设计的合理性

相关的技术人员应根据实际的天气情况,在设计阶段做好道路桥梁整体布局、荷载能力的规划与计算,并将施工时所使用的材料、设备产生的荷载力进行充分的考虑,应注意设计时载荷应比实际施工大,以此来确保实际载荷可以在混凝土材料承受的范围内,避免由于人为因素导致混凝土出现裂缝。此外,还应控制施工中所使用钢筋材料的质量并对其进行严格的检验,以此来保障钢筋的整体质量,同时应对钢筋的布局进行合理的设计,当混凝土出现裂缝时应进行及时的修补,避免钢筋暴露钢筋出现锈蚀情况降低混凝土载荷力下降,导致裂缝情况。

4.4 确保施工工艺的可行性

首先,为了避免完工后混凝土出现裂缝情况,可以采用预埋管方式,控制预埋管线的直径,其直径应是模板厚的1/3,如果所使用的管线相对较粗,可在桥面所使用的 PVC 电线套管上下两层设置钢丝网片,将间距控制在200mm,实现钢筋补强。其次,在混凝土浇筑完成后,可以利用蓄水养护法来进行加固,在相对潮湿的位置静方48小时。如果浇筑面积过大,可以选用适合的养护,已达到较好的养护效果。

结束语:

随着道路桥梁工程建设行业的快速发展,混凝土结构作为较为普遍的建设方式,随着性能和材料科学的深入研究,现场施工工艺水平的不断提升,混凝土结构裂缝问题会逐步解决。但当前,必须在施工前制定科学、合理的施工方案,采取有效措施进行现场处理,并将各类管理工作落到实处,确保现场施工规范、标准,以便对道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝进行有效控制。

参考文献:

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[5]杨文渊,徐犇.桥梁施工工程师手册[K].北京:人民交通出版社,2003.

论文作者:王爽

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/17

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