桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:张惠东1 陈秀锋2
[导读] 摘要:工程建设中混凝土结构最为常见,混凝土结构规模不断增加,施工裂缝问题也变得愈发常见,需要采取有效的处理措施,保证工程建设的整体质量。
        1浙江金丽温高速公路有限公司  浙江杭州 浙江万瑞建设有限公司  浙江温州
        摘要:工程建设中混凝土结构最为常见,混凝土结构规模不断增加,施工裂缝问题也变得愈发常见,需要采取有效的处理措施,保证工程建设的整体质量。混凝土结构施工时要选择合适控制方法,控制混凝土结构施工质量。文中分析桥梁施工混凝土裂缝成因,并给出针对性的控制措施。
        关键词:桥梁施工;混凝土裂缝;防治措施
        裂缝是桥梁施工的常见质量缺陷,其不仅影响结构外形美观,还会降低桥梁工程结构承载力,加大养护维修成本,给项目工程建设带来不利影响,有必要采取相应的控制对策。采取有效的施工裂缝控制对策,有利于确保桥梁结构外形美观,提高结构承载力,延长工程使用寿命。
        1、桥梁施工混凝土裂缝主要形式分析
        1.1 温度裂缝
        混凝土浇筑过程中,水与混凝土发生反应,进而导致混凝土内部温度逐渐升高,并与混凝土表面温度存在较大差距,从而在桥梁结构表面产生裂缝。针对这种裂缝,施工人员要注重优化混凝土配合比设计,加强混凝土浇筑过程的温度控制,尽量缩小内部与外部混凝土的温差,从而实现对裂缝的有效控制。此外,由于季节不同,外部环境的温度不一样,也会导致温度裂缝产生。部分施工人员养护工作不到位,混凝土表面温度不稳定,混凝土内外部温差较大,极易导致温度裂缝产生。
        1.2 收缩裂缝
        第一类是塑性收缩裂缝,通常发生在混凝土浇筑后5h左右。在这段时间内,混凝土的水和水泥会发生化学反应,混凝土中的水分缺失,骨料下沉,进而导致塑性裂缝产生;第二类是干缩裂缝,混凝土结构硬化后,在自然环境的作用下,其表面水分会被蒸发掉,混凝土结构自身体积也会随之变小。在此过程中,混凝土内部与外部水分被蒸发的速度不一样,混凝土结构整体收缩也不一样,进而导致结构表面出现拉力,当这种拉力超出结构承受能力时,就会在结构表面出现收缩裂缝。
        1.3 荷载裂缝
        桥梁通车运行后,随着车辆通行数量不断增多,会承受来自多方面的荷载与结构应力,进而在结构表面出现荷载裂缝。此外,桥梁结构施工前,由于缺乏详细和全面调查,所获取的数据资料不准确,所制定的施工方案不科学,影响施工顺利进行。另外,施工过程质量控制不到位,材料质量不合格,养护管理被忽视,会导致裂缝产生。当桥梁通车运行后,在车辆荷载反复作用下,混凝土结构由于受到次应力作用也容易产生裂缝。与此同时,降水、冰雪等自然因素,会导致钢筋锈蚀,如果得不到及时养护和维修,也会在混凝土结构表面产生裂缝。
        2、桥梁施工混凝土裂缝原因
        2.1 施工工艺不达标对桥梁混凝土裂缝的影响
        作为影响桥梁整体的直接原因,施工工艺是否科学决定了桥梁的质量以及使用寿命。很多桥梁施工单位由于管理方面的不严谨,施工操作不规范,在施工过程中没有严格遵守施工流程以及施工技术的要求,导致了桥梁施工中混凝土裂缝的出现。
        2.2 施工材料本身的达标程度以及材料
        在施工过程中产生副作用的影响。我国对于桥梁施工原材料有着严格的要求,所使用材料必须达到相关标准,而很多不法商家在利益的驱使下,材料以次充好,难以达到施工要求,因此对桥梁质量产生影响,导致混凝土裂缝的出现。此外,混凝土是由石灰、硅化物以及水混合而成的,在施工中,石灰、硅化物和水搅拌后,会释放出大量的热量,但混凝土表层温度还处于正常水平,造成施工中桥梁结构内外部出现温差,在这种温差条件下,对结构产生很大的拉力,一旦拉力过大,会造成混凝土裂缝的出现。
        2.3 桥梁路基的不稳定性
        路基是桥梁建设的基础,是桥梁承载力的最根本支持,路基的稳定程度及其承载能力决定了桥梁的承载力。

如果路基没有建设好,由于施工工艺或者材料的影响,就会导致桥梁出现混凝土裂缝,甚至会导致桥梁出现坍塌的重大安全事故。
        3、桥梁施工混凝土裂缝的防治措施
        3.1 提高原材料施工质量
        为实现对裂缝的预防和控制,提高桥梁施工质量,首先应加强原材料质量管理,确保原材料质量合格。例如,要从可靠的供应商采购原材料,确保砂石、水泥、钢筋、外加剂等质量合格,并选用合适的粉煤灰,不合格材料一律不得用于现场施工。优化混凝土配合比设计,确保各种原材料添加质量准确,合理控制混凝土含砂率,确保混凝土和易性与密实度,有利于预防干缩现象发生。根据施工环境和周围温度可能带来的影响,注重优化混凝土的水灰比。
        例如夏季施工时,由于温度较高,水分蒸发较快,可适当提高水灰比,增加含水量并添加优质减水剂,避免骨料下沉。此外,硅酸盐水泥综合性能良好,水化热比较高,蒸发速度快且凝固快,可满足混凝土施工需要,有利于混凝土收缩缓和,对减少裂缝产生具有重要作用。
        3.2 加强混凝土浇筑质量控制
        注重混凝土浇筑质量控制,混凝土浇筑应均匀、连续、缓慢进行。为实现对工程质量的有效控制,有必要采用分层浇筑方式,进而确保混凝土施工效果。
        桥梁混凝土浇筑施工完成后,要组织施工人员立即进行养护施工。施工人员应提高对养护工作的重视程度,覆盖土工布或草袋进行养护并适当洒水,确保混凝土表面结构湿润,预防裂缝产生。如果是大体积混凝土施工,更要加强养护工作。从而降低大体积混凝土内部与外部温差以减少应力,有利于预防裂缝产生,确保结构外形美观和工程施工质量。
        3.3 重视混凝土内部与外部温度控制
        桥梁施工过程中,要加强混凝土稳定性控制,尽量降低内部与外部温差,有利于预防裂缝产生。根据现场施工和工程质量控制目标,选择不同规格的骨料,尽量使用干硬性材质的混凝土,并合理控制混凝土水灰比。搅拌混凝土时,可以对碎石适当泼洒一定量的冷水,以实现降温的目的,提升混凝土稳定性,有利于减少混凝土内外温差与裂缝。夏季高温施工时,可以在水中适当加入冰块来降低温度,或者在晚间或凌晨进行桥梁混凝土施工,有利于降低温差,实现减少混凝土施工裂缝的目的。冬季低温施工时,要对混凝土采取相应的保温措施,避免混凝土表面出现龟裂现象,预防裂缝产生,确保桥梁结构外形美观。
        3.4 及时修复出现的裂缝
        在加强施工质量控制,注重预防裂缝产生的前提下,对于出现的裂缝,施工人员要及时采取修复措施。目前常用方法包括表面封闭法、树脂灌浆法、碳纤维布加固法、聚合物浸入法等,这些方法各有自身特点和优势,应结合裂缝具体情况有针对性地采取修复措施,确保桥梁结构外形美观。
        修补裂缝前要做好调查分析工作,根据裂缝宽度和长度选择合适的处理方案,并按要求进行修复和加固。进而恢复桥梁结构的完整性、耐久性、防水性和韧性,让桥梁处于良好性能和运行状态,使其更为有效地发挥作用。
        4、结语
        总之,裂缝控制是桥梁施工中不可忽视的内容,也是必须重视和关注的问题。施工人员应加强专业知识学习,提高对裂缝控制的重视程度。并在桥梁施工中严格遵循工艺流程,加强混凝土浇筑质量控制,做好养护工作,从而顺利完成施工任务,确保桥梁结构外形美观,提高结构承载力,延长桥梁使用寿命,也为车辆安全顺利通行提供保障。
        参考文献:
        [1]陈兰存.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].科学技术创新,2019(34):119-120.
        [2]苗冰.桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对策略[J].中华建设,2019(12):136-137.
        [3]秦浩.桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术探究[J].住宅与房地产,2019(33):197.
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