《桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制技术》

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年2月6期   作者:任毅
[导读] 结合桥梁施工实际情况,详细分析了混凝土裂缝形成的原因

         摘要:结合桥梁施工实际情况,详细分析了混凝土裂缝形成的原因,并提出相应的处理措施,主要包括图纸设计控制、温度控制、材料控制、荷载控制及后期养护控制等内容。实践表明,通过以上控制技术,可以有效防止桥梁混凝土裂缝产生,为行车安全提供保障。

         关键词:桥梁施工;混凝土裂缝;控制技术
前言
         桥梁工程项目中应用混凝土施工技术比较常见,在混凝土桥梁工程项目的建设中能够表现出较为明显的优势,是重要的施工手段。但是在桥梁工程施工中应用混凝土施工技术同样也存在着明显的缺陷和不足,尤其是裂缝问题的形成更是会带来极大威胁,影响桥梁工程的耐久性,应该在未来施工建设中予以高度重视。桥梁施工中混凝土裂缝的预防和控制需要切实掌握好各个方面的成因,在具体施工建设中有目的地予以防控,减少裂缝问题出现几率。

1.桥梁施工中常见混凝土裂缝类型
1.1 沉降裂缝
         在桥梁工程项目中出现的混凝土裂缝问题表现为多个类型,其中沉降裂缝就是比较常见的一种。沉降裂缝的出现主要是因为桥梁工程在竖向存在着明显的不均匀沉降问题,进而导致相应桥梁结构的受力存在明显差异,最终在作用力下出现开裂问题。

1.2 温度裂缝
         桥梁工程项目中混凝土结构出现的裂缝问题还表现为温度裂缝。温度裂缝主要是因为混凝土施工技术操作过程中没有切实做好温度控制,造成混凝土结构的内部温度和外界环境中的温度存在较为明显的差异,因为这种差异而形成较大温度应力,进而对混凝土结构产生威胁,造成较为明显的混凝土结构裂缝问题。一般而言,如果混凝土结构内外温度差异超过了25℃,就容易出现严重的温度裂缝问题。

1.3 收缩裂缝
         桥梁工程项目中混凝土裂缝问题还表现为收缩裂缝,主要是由于混凝土结构发生明显收缩带来的体积变化造成的,根据其具体收缩原因,又可以细分为干缩裂缝和塑性收缩裂缝两个基本类型。收缩裂缝的出现往往和混凝土结构失水存在密切联系,比如混凝土初凝阶段出现的明显水分蒸发加剧现象就会带来塑性收缩裂缝,而在后续养护阶段出现的明显表面水分蒸发则很可能形成明显的干缩裂缝,都需要在施工后期阶段予以高度重视。

2.桥梁施工中混凝土裂缝成因分析
2.1 设计方面的影响
         桥梁施工中混凝土裂缝的出现首先和设计方案存在直接联系。因为不合理的设计方案会对后续施工形成错误指导,最终导致出现较为明显的质量问题,其中裂缝表现就是常见问题之一。设计方案层面的影响同样也表现在多个方面,其中最为核心的就是整体结构的布置不合理,在结构设计中未能较好考虑整个桥梁工程项目的施工要求,对于施工现场的基本状况同样也缺乏必要的勘察了解,进而导致设计方案不具备较强可行性。另外,设计方案存在的缺陷还表现在相应力学计算分析不当,整体桥梁工程项目结构体系不平衡上,而这些最终很可能影响到桥梁工程项目的整体施工状况,容易出现裂缝隐患。

2.2 材料方面的影响
         桥梁施工中混凝土裂缝的出现还会受到混凝土材料的影响,如果混凝土材料的质量不达标,很可能影响到后续实际应用效果,造成施工过程中更加容易发生裂缝问题。这种混凝土材料方面的影响同样也表现在多个方面,比如相应水泥材料的应用类型不当,或者是水泥材料的添加比例不合适,容易形成较为严重的水化热,在后续施工中形成较为突出的温度应力,最终带来温度裂缝问题。另外,骨料作为混凝土中比较重要的组成部分,如果骨料的吸水性不适宜,存在着较多的杂质,也会影响到后续混凝土材料的具体应用效果,形成沉降裂缝,这种威胁同样不容忽视。

2.3 施工方面的影响
         桥梁施工中,混凝土裂缝的出现还和施工阶段存在直接联系。施工操作不规范,很可能导致混凝土结构的处理不当,容易形成各类裂缝隐患。比如对于混凝土材料的浇筑环节,因为相应浇筑流畅性不足,在具体浇筑中存在明显的长期中断问题,容易在该区域形成严重的裂缝威胁。混凝土浇筑过程中没有切实做好搅拌工作,混凝土结构内部的大量热量无法有效排出,增大了内外温差,同样也很可能形成较为明显的温度裂缝隐患。在混凝土结构的后续养护过程中,如果没有切实做好保湿工作,造成混凝土结构表面大量水分蒸发,干缩裂缝随之形成。

此外,如果桥梁工程项目的基础结构没有得到较好的施工处理,相应基础结构的承载力不足,存在着明显的不均匀沉降现象,沉降裂缝也会随之出现。

2.4 外界环境影响
         在桥梁工程混凝土施工技术的应用中,其出现的裂缝问题往往还和外界环境存在关联,这也是裂缝问题形成的一些重要原因。比如混凝土施工时面临的外界环境温度条件不适宜,过高或者过低的温度都不利于混凝土结构的稳定凝结,最终容易出现质量问题,各类混凝土裂缝的形成率明显升高。
        
3.桥梁施工中混凝土裂缝控制技术
3.1 优化设计方案
         桥梁施工中,混凝土裂缝的防治首先需要从设计环节入手,避免因为设计方案不合理形成较为严重的威胁,确保其能够为后续施工建设带来较为理想的指导和约束效果。在设计方案的优化中,应该重点把握好各个常见问题和缺陷的详细分析,确保其可行性更高。设计方案的可行性首先需要考虑到是否能够在施工现场得到较好执行,结合现场勘察结果对比考察设计方案,避免设计方案因为随意处理形成较为明显的错误隐患。此外,设计方案的优化还需要重点关注具体参数的准确性,对设计方案中的各个参数进行核对,重点考虑整个桥梁工程项目的结构是否稳定适宜,对于可能出现明显倾斜或塌陷的问题及时优化完善,如此能够更好提升整体设计方案的应用效果。

3.2 审查混凝土材料
         桥梁施工中混凝土裂缝的有效控制还需要把握好具体混凝土材料的应用,混凝土材料的质量保障应该关注基本原材料以及配比这两个环节。混凝土原材料的质量控制应该重点把握好水泥以及骨料的详细审查,确保水泥材料的型号较为适宜,尽量选择水化热较低的水泥型号,降低后续施工建设中可能存在的严重水化热问题;对于骨料的审查同样需要严格,避免应用存在较多杂质的骨料,骨料的粗细也需要严格限定,最大程度上提升混凝土施工效果。当然,在后续混凝土材料的配置过程中也需要重点关注,要求水泥、骨料的添加比例较为适中,必要情况下还需要借助于外加剂改善混凝土材料的性能,比如减水剂就是比较常用的外加剂,可以有效缓解水化热问题。

3.3 规范施工操作
         在桥梁工程中防控混凝土裂缝还需要切实把握好施工过程的全方位规范,保障混凝土结构能够体现出更强的质量效果,减少人为操作失误。具体到整个桥梁工程施工建设中,首先应该重点把握好对基础结构的施工规范控制,确保基础结构能够具备更强的承载力,做好基础结构施工验收控制后再进行后续施工建设,降低不均匀沉降威胁程度。混凝土浇筑过程同样也需要予以重点把关,能够确保混凝土浇筑更为流畅,混凝土材料的供给有序及时,浇筑过程中也能够做好搅拌工作,保障混凝土结构更为均匀的同时,提升其散热效果,降低混凝土结构内外温差。在混凝土施工完成后的养护阶段中,更是需要切实加强详细监管控制,预防干缩裂缝的出现,针对混凝土结构切实做好温度以及湿度的调控,避免在任何区域形成明显的裂缝隐患。

3.4 实时关注外界环境
         因为桥梁工程中混凝土裂缝的出现还和外界环境因素有关,故在施工中也需要重点加强对外界环境的关注,了解外界环境中存在的各个影响因素,并且有针对性地提升防控效果。对于外界环境的关注应该具备动态性特点,确保更为及时高效了解信息,避免因为防控的滞后性产生较为严重的威胁。比如对于外界环境的温度变化就需要重点关注,如果在冬季进行混凝土施工处理,就需要针对混凝土结构做好保温工作,避免其在施工过程中出现结冰现象。针对桥梁工程混凝土施工过程中出现的恶劣天气状况,也应该及时预防控制,实时关注天气变化状况,避免在强风或者是大雨状况下进行混凝土施工操作,必要时还需要做好整体混凝土结构保护工作。

结束语:
         混凝土裂缝是桥梁工程中较为常见的病害,它不仅影响混凝土结构的稳定性及桥面的美观,还会造成混凝土碳化、钢结构腐蚀等不良现象,严重影响桥梁的承载力及耐久性。导致混凝土裂缝的因素很多,实际施工过程中,施工人员要严格执行规范,强化桥梁设计阶段、施工阶段、施工材料及后期养护的管理,防止混凝土裂缝的产生,提高桥梁工程的稳定性、安全性与耐久性。

参考文献:
[1] 李华. 桥梁施工中的混凝土裂缝形成的原因与控制技术[J]. 城市道桥与防洪,2019 (12):131-133,150.
[2] 付虎威. 桥梁施工中混凝土裂缝控制技术的应用分析[J].住宅与房地产,2017 (28):178.
[3] 王琪. 试析桥梁施工中混凝土裂缝控制技术的应用[J]. 门窗,2017 (5):194.
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