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摘要:文章就市政路桥施工过程中混凝土施工裂缝的形成原因进行了大致分析,并就此提出了相应的解决对策,以期为我国市政路桥的施工提供可供参考的意见和建议。
关键词:市政路桥;裂缝原因;防治措施
引言
桥梁工程产生裂缝这一现象在当前比较普遍,其产生的因素有很多,但无论哪种因素产生的裂缝,都会在一定程度上的影响桥梁工程的质量,进而威胁到人们的生命财产安全。针对市政道路桥梁裂缝进行相应的控制也就显得极为关键,而要想提升其防控的效果,就必须要首先针对其相应的影响因素和形成原因进行全面的分析,这正是本文探讨和论述的主要原因所在。
1 市政路桥非结构裂缝形成原因
针对当前我国市政道路桥梁施工现状来看,裂缝问题形成的影响因素是比较多的,具体而言,其中影响比较严重的有以下几个方面:
1.1原材料质量引起的裂缝
对于任何工程来说,其材料的好坏直接影响工程的质量。对于公路桥梁工程来说,原材料质量好坏关系到桥梁工程的安全性能,若由于质量不过关而产生裂缝,很容易造成安全事故。因此,在桥梁施工过程中要对原材料的质量把好关。
(1)外加剂及拌和水
外加剂及拌和水是桥梁施工过程中的重要原材料,在使用过程中,应对其中杂质的含量有所要求,如果杂质相对较高,会使桥梁结构内部的钢筋不断氧化及腐蚀,从而造成裂缝的产生。如果缺少这两种原材料,混凝土的强度就很难控制。除此之外,水泥的使用也会影响到桥梁的质量,如所用的水泥质量有问题或使用量不准确,都会使桥梁产生裂缝。
(2)砂石材料
砂石材料的好坏直接影响混凝土的使用效果,若出现砂石的质量较差,或含泥量超标等情况,不仅使混凝土的强度变低,还会使桥梁出现网状的裂缝。
1.2施工技术的影响
市政道路桥梁工程项目中裂缝问题的出现还和相应的施工技术存在着密切的联系,这种施工技术对于裂缝的影响主要表现在两个方面:1)施工技术手段的选择不当导致其最终的施工效果受影响,进而产生裂缝问题,这一影响因素在当前还是比较常见的,比如对于路面施工技术的选择不当,和现场实际状况存在冲突的话,就会产生相应的裂缝;2)施工技术的操作存在问题也会引起裂缝问题的产生,尤其是对于路面相关施工材料的铺设以及压实处理来说,这种操作失误和不规范的影响更是比较严重,裂缝问题也就更为容易出现。
1.3载荷的影响
虽然有一些裂缝的出现和施工环节不存在明显的关系,其施工的质量完全符合相应的要求,但是在后期的运行使用过程中,因为受到车辆行驶所带来的载荷影响,进而也就有可能会产生相应的裂缝问题,尤其是当车辆行驶过程中产生的载荷超出了道路桥梁承受极限的话,更是会造成较为严重的裂缝问题。
1.4 胀冷缩引起混凝土裂缝
作为道桥建设的主要材料,混凝土具有热胀冷缩的特性,一旦其外部环境或内部温度发生温度上的变化,混凝土就会变形。如果混凝土变形受到限制之时,混凝土结构内部就会产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度之时就会产生温度裂缝。具体来说,在一些跨径较大的桥梁中,温度应力会达到甚至有可能超出其荷载应力。而与其他混凝土裂缝相比,温度裂缝的最大特点就是会随着温度的变化而扩张或者合拢,在这里,造成混凝土温度发生变化的主要原因有:年温差较大、降温突然、冬季施工措施不当以及蒸汽养护等。
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1.5 路桥工程路面基层和面层施工质量不佳
在路桥工程的施工过程中,尤其是在路面填充或者混凝土摊铺的过程中,由于对原有路面的平整工作不当,造成在摊铺过程中存在薄厚不均匀的现象,在薄处和厚处交接地带,一旦混凝土开始收缩,这些交接地带就会成为开裂处。在原有路面进行平整处理过程中,由于对原有路面处置不干净,会加大原有路面与混凝土之间的摩擦力,摩擦力度较大,就容易加大路面的开缝程度。另外在面层施工过程中,对已经铺设完毕的混凝土路面养护不及时,尤其是在夏季施工时,由于气温比较高,对铺设的混凝土蒸发量比较大,从而就容易形成干缩裂缝。
2 市政路桥裂缝的防治对策
2.1加强对于施工材料的质量控制
主要的控制措施就是针对各类施工材料的质量进行严格详细的检验,确保其满足相应的施工要求,严格杜绝存在质量问题的施工材料出现在施工操作中,尤其是对于即将要使用的沥青混凝土等关键施工材料来说,更是应该极强严格的控制和检测,确保合格后再投入使用,当然,对于施工材料使用的数量和具体位置也应该进行严格的控制,避免因为施工材料使用错误导致各种质量问题的产生。
2.2 不断提升施工质量,在浇筑混凝土结构以及构建拼装、运输、起模、吊装、制作的过程中,一定要对岗位责任建设予以加强,使施工全流程操作得以完善,从而使施工中各种不规范的操作得以减少。主要表现在如下几方面:在施工之前,操作人员需抽样检查原材料,并对施工配合比予以及时调整,并且将刚度合格的支架予以压实充分,同时还要确保混凝土的流动性以及振捣要匀速进行,避免出现混凝土沉实过大的情况发生。此外,还需按照混凝土的配合比来进行计量投料,保证拌合的时间超过1~2分钟,确保其不析水、不离析、和易性好并且运输时间短,采用分层浇筑的方式,保证分层厚度在30cm以内,在振捣之前需将振捣棒插进前层的5~10cm位置,控制振捣时间在1分钟左右,直到将气泡排出为止。在完成混凝土的制作之后,使用的运输工具不能出现析水和渗漏的情况,在运输时还要避免混凝土受到日晒雨淋,运输的时间要在30分钟以内,假如是在高温下进行运输则必须对混凝土的坍落度加以检测,从而确保由于蒸发而丧失的水分在规定范围之内,并且也便于对坍落度加以调整。此外,还需确保施工模板的刚度以及混凝土的保护层适度,由于混凝土的强度不足,因此还要对拆模时间规范性加以保证,进而避免由于受力钢筋保护层的厚度过大,而造成构件有效高度降低,并由此形成沿受力钢筋垂直方向的裂缝。
2.3 提高桥梁设计的质量
(1)设计合理的结构形式可以减少工程数量减低水化热。如可根据悬索桥锚旋受力特点,设计挖空非关键受力部分混凝土体积利用土方压重方案来减少混凝土结构体积。
(2)充分利用混凝土在基坑有侧限条件,在混凝土中掺加微膨胀剂使其在基坑约束形成一定的预压力补偿混凝土内部温度,收缩产生的拉应力从而有效的避免混凝土裂缝的产生。
(3)由于边界存在约束才会产生温度应力采用改善边界约束的构造设计如遇有约束强的宕石类地基、较厚的混凝土垫层等时,可在接触面上设滑动层来减少温度应力在外约束的接触面上全部设滑动层则可大大减弱外约束。
2.4 荷载受力裂缝的预防
在市政路桥工程施工设计阶段,施工技术人员要结合工程具体情况,对市政路桥的整体布局进行科学的规划,还要对施工中的钢筋进行合理布局,注重施工中机械设备的荷载作用力,避免设计时荷载要小于实际施工中的荷载,保证实际荷载在混凝土强度范围内,这样才能避免市政路桥工程施工中混凝土裂缝的产生。
2.5 对温度进行有效控制,最主要表现在对骨料级配的调整上,通过对外添加剂、干硬性混凝土等加以使用,进而使混凝土里面的水泥比例得以降低。此外需注意的是要冷却碎石,从而使混凝土在搅拌过程中所产生的浇筑温度得以降低,在夏季进行混凝土的浇筑之时需适当减少浇筑的厚度,并运用浇筑层面进行及时散热;将水管埋设在混凝土中,通过冷水来达到降温的目的;对拆模时间予以合理规定,在温度急剧下降之时采取表面保温处理,从而避免由于混凝土表面产生急剧温差变化,在冬季进行混凝土施工之时要采取必要的保温对策,并且还要对混凝土性能加以改善,进而使混凝土的抗裂能力得到提升,避免混凝土表面出现干缩,从而形成贯穿裂缝。
3 结束语
对市政道路桥梁工程项目中的裂缝问题进行防控是极为重要的一个方面,只有避免这些裂缝问题的产生才能够确保其应用的安全性和舒适性。
参考文献:
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[3] 金龙云,李浩铭. 路桥施工中防治裂缝的技术措施分析[J]. 商品与质量•科学理论,2011(01):99.
论文作者:安丽君
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/8
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