【摘要】近些年来,我国的经济得到了飞速的发展,我国的交通 事业为我国经济的发展做出了突出的贡献,所以说近些年来我国的交 通工程项目也逐渐地在增多。在我国的交通体系之中,高速公路桥梁 发挥着非常重要的作用,所以近些年来我国的高速公路桥梁工程建设 项目也在不断地增多,而且这些工程项目的规模也在进一步扩大,但 是在进行高速公路桥梁施工的过程中,往往容易受到多方面因素的影 响,使得桥梁出现了裂缝,而混凝土裂缝的存在对于桥梁的质量有着 非常重要的影响,如果要想保证高速公路桥梁的质量,就必须要对混 凝土裂缝引起足够的重视。因此本文就高速公路桥梁施工过程中出现 混凝土裂缝的原因以及处理该问题的措施进行了一定的探讨。
【关键词】高速公路桥梁;混凝土裂缝;原因;处理措施
1 高速公路桥梁施工的过程中出现混凝土裂缝的原因
1.1 施工造成的混凝土裂缝
在施工的过程中,由于施工人员的素质和能力偏低,责任意识不 足,难以严格遵循规范开展工作。正是由于这种状况的存在,使其在 施工的过程中没有引起足够的重视,导致了混凝土裂缝的出现。出现 混凝土裂缝的主要原因是混凝土自身的收缩,使得体积发生了变形。 所以,要避免施工过程中混凝土裂缝的出现,就需要不断提高相关的 施工人员的素质和能力,增强其对待施工的责任感。同时,在混凝土 硬化的过程中,当内部和外部的收缩不均匀的时候,收缩失衡导致混 凝土的表面产生较大的拉力,进一步导致裂缝问题的出现。
1.2 温度导致的混凝土裂缝
在高速公路桥梁施工的中期和后期,非常容易出现温度裂缝。温 度对混凝土裂缝的宽度的大小有着非常重要的影响。在混凝土中,其 内部的散热能力和外部的散热能力存在一定的差异,外部温度较低, 中间温度较高,在此基础上出现了温度变形和温度应力。温度的差异 和温度应力之间有着相应的联系,通常情况下,当温度差异越大时, 温度应力也就越大,反之亦然,也就是说这两者是正比的关系,如果 混凝土结构自身的内外约束力比温度应力小,就会导致裂缝的产生。 如果施工的过程是在高温天气进行的,需要做好相应的防护工作,采 取洒水养护的方式,如果置之不理,就会在混凝土还没有初凝的期间 水分因为高温而迅速蒸发,直接导致裂缝的产生。
1.3 钢筋导致的混凝土裂缝
在高速公路桥梁自身存在着一定的问题,并且其中的很多因素有 着一定的不确定性,很多时候,机构基础会暴露在自然环境之中,桥梁周围的环境对高速公路桥梁有着非常大的影响。在此条件之下,需要采 取有效的措施进行防御和保护,否则将导致工程质量的大幅下降。钢筋材质容易发生锈蚀,当出现锈蚀问题时会对混凝土造成影响,使其膨胀,进一步导致混凝土裂缝的出现。如果不能得到有效解决,混凝土裂缝会越来越大,久而久之会使公路桥梁的质量受到严重的影响。
1.4 混凝土徐变导致的混凝土裂缝
在桥梁施工过程中,非常容易出现混凝土徐变造成的裂缝问题。 这种原因导致的裂缝主要分为竖向裂缝和斜向裂缝。一般情况下,混 凝土构建截面上的预压应力是比较小的,有些时候是没有预压应力 的,在相应的变形约束产生的时候,混凝土就会在徐变的作用之下产 生相应的拉应力,从而导致混凝土裂缝的出现。
1.5 混凝土原材料导致的混凝土裂缝
混凝土是由多种材料制成的,主要包括水、水泥、细集料等。在 进行混凝土搅拌时,如果没有采用达到相应的要求和标准的材料、材 料的搭配比例不合理,都会导致混凝土裂缝的出现。
2 高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的防治措施
2.1 加强施工材料把控
2.1.1 水泥
水泥品种的选择应当考虑水泥水化热与收缩作用,尽可能选用收缩量低、水化热较小的水泥,因为水泥矿物内铝酸三钙发热速度快,散发的热量也最大,越细的水泥发热速度越快但不会对最终发热量产生影响,所以,水泥应当选用矿渣硅酸盐水泥或火山灰水泥,利用好其后期强度,从而达到减少水泥用量的目的。考虑到桥梁混凝土,特别是大体积混凝 土有较长的施工工期,一般在施工完成后的 4 周内都不得施加荷载,那么就可以延长混凝土标准强度的龄期,对其后期强度进行充分利用。
2.1.2 骨料
桥梁混凝土采用较多的是粗骨料,应当使用粒径较好、连续级配 以及低弹性模量的骨料,还要加强对细骨料的细度模数的控制,以 2.7-3.1为宜,尽可能地降低含泥率,控制在 0.33 以内,防止砂率过高造成粗骨料多而细骨料少的问题,进而导致收缩增加,就会出现开裂现象。此外,还要最大限度地降低砂石吸水率,从而达到控制收缩的目的。
2.1.3 粉煤灰
通过向混凝土内掺入粉煤灰的做法能够有效减少水泥用量,也 就是水泥水化热量,能够有效改善混凝土和易性,使其密实度得以增 加,抗渗能力增强,能降低混凝土的收缩量。掺入的粉煤灰主要发挥 物理填充作用,使其粉末效应得到明显增强。所以,应当加大密实度,就能有效减少泌水与离析现象的发生,延迟水化热峰值出现的时间,并达到降低温度峰值的目的。
2.1.4 外加剂
减水剂的适当掺加能够改善混凝土的和易性,降低水厌比,减少水泥实际用量。通过合理掺加缓凝剂,能够达到延缓混凝土放热峰值出现的目的,尽可能地减少裂缝出现。膨胀剂能够有效替代水泥,使混凝土 发生适度膨胀,这样能够抵消混凝土内部拉应力,降低裂缝出现的概率。
2.2 加强施工控制
为了有效加强施工控制,应当采取如下措施:第一,降低水灰比。水灰比的降低能够有效降低混凝土坍落度,现如今市场所用的混凝土坍落度已经超出规范要求,那么,采取降低水灰比的方法,能够降低振捣过程中混凝土表面产生的浮浆。第二,拌和。在混凝土拌和过程中,要保证剂量准确,还要对混凝土的出仓坍落度进行严格扩张, 还要对混凝土的出机与入模温度加以控制。第三,通水冷却。在浇筑之 前,应当提前埋设好冷却水管,待浇筑完成后应当通水进行循环冷却, 达到降低温度峰值的作用,但是要加强通水时间控制,以免因温降幅度过大产生温度应力,导致裂缝的形成。第四,浇筑与振捣。在浇筑混凝土的过程中,应当采用分层与分段浇筑的方法,合理控制上下层混凝土浇筑的时间间隔,避开太阳辐射强度较大的时段,保证浇筑完成的混凝土振捣均匀密实,直至表面泛浆,待浇筑完成后应将表面进行压实和抹平,防止其表面出现裂缝。第五,砂浆层处理。混凝土浇筑完成后,会受到初凝时间、温度及气候等因素的共同影响,而出现适当厚度的水泥 砂浆层。在处理该砂浆层的过程中,应当洒干净石子,然后使用木抹子进行搓平,确保石子和砂浆层相互作用形成细石混凝土,还要进行二次抹压,以达到消除裂缝的目的,也就是在混凝土初凝与终凝时间内,采取二次抹压,从而控制裂缝生成。
2.3 做好养护管理工作
在浇筑完成后,如果混凝土养护管理不到位,也有可能形成裂 缝,特别是对已掺加缓凝剂的混凝土进行养护。在完成混凝土浇筑施 工至终凝环节,需要采取有效的养护措施,如覆盖麻袋或者覆盖草袋 并在其表面洒水。由于箱梁等构件是分多次浇筑而成,此时并未浇筑 顶板,要对腹板与底板进行养护,只能对其直接淋水。如果高温季节 施工,则要加强淋水时间间隔控制。而在寒冷季节施工,应当采取有 效的保温措施,防止混凝土受到冻害,有效的保温措施,能避免表面 生成裂缝,使其散热时间得以延长,让混凝土强度与材料松弛特性充 分发挥出来。如果是湿养,应当在水泥硬化阶段保持湿润,以免混凝 土表面出现干缩裂缝。
3 结语
虽然在具体的工程施工活动开展过程当中,混凝土裂缝是难免出 现的。但是通过有效措施的制定与实施,能够在较大程度上降低混凝 土裂缝发生的概率,从而提高施工质量。所以,我们还需要对此进行 不断的深入的研究与探索,提高施工效率和施工技术水平,对混凝土 裂缝进行有效的控制与处理。
参考文献:
[1] 吴志飞 . 高速公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施 [J]. 建筑工程技术与设计,2016(9).
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