论述道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对对策

发表时间:2020/12/9   来源:《工程管理前沿》2020年9月25期   作者: 周文静
[导读] 混凝土是工程建设中最为常见的材料之一,以可塑性、强度高、耐久、易操作等性能著称
        周文静
        中国华西工程设计建设有限公司(贵州公司)
        摘要:混凝土是工程建设中最为常见的材料之一,以可塑性、强度高、耐久、易操作等性能著称,因此,在道路桥梁工程中获得大量运用。然而,混凝土同样存在开裂、抗拉能低的缺点,这也将影响到道路桥梁的安全与美观。基于此,文章主要分析了造成道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因,并提出应对策略,以便供同行业人员参考。
        关键词:道路桥梁施工;混凝土裂缝;对策
        1.前言
        道路桥梁建设是我国城发展的重要基础设施,是我国经济发展的基础,是人民安全出行的保障。其质量的优劣可以反映出城市发展的整体水平。混凝土是城市发展不可缺少的建筑材料,其质量的好坏可从外观上反映,其中裂缝是混凝土是否满足要求的一个重要指标,亦是桥梁发生破坏的一个征兆,所以在施工阶段全方位的控制混凝土裂缝是道路桥梁质量的一个重要措施,是混凝土施工中非常重要的组成部分,将其施工期以及后期维护的工作完善,不断加强混凝土施工技术,为其路桥施工质量打下坚实基础。
        2.路桥施工中混凝土裂缝成因
        从物理角度可以看出,混凝土属于非均质脆性材料,经由水泥、水以及砂石等材料混合而成。基于混凝土在施工上运用不当,加之混凝土变形,很容易造成建筑工程中产生混凝土裂缝,导致混凝土出现不均匀、温度变化大、施工材料不合格、模块变形、不均匀沉降等问题。从混凝土裂缝原因上讲,可将其混凝土工程结构裂缝分为以下类型[1]。
        2.1混凝土收缩、温度变化导致的裂缝
        混凝土进行凝结硬化时,水泥与水产生化学反应将会散发出热量,基于外部散热较快,温度逐渐的降低,而内部温度无法及时散发,使内外形成较明显的温度差异,并产生变形不均的拉应力,一但拉应力高于抗裂能力时,混凝土也会随之出现裂缝。
        2.2冻胀导致的裂缝
        由于冻胀造成的裂缝应达到如下条件,首先混凝土吸水饱和、温度低于0℃会产生冰冻,一旦水变成冰之后,体积便会迅速的增大,最后造成混凝土膨胀应力,进而使得混凝土的表面产生裂缝[2]。冻胀裂缝一般是在混凝土浇筑施工中出现零冻天气且养护不当造成的。
        2.3荷载造成的裂缝
        一般情况下,荷载裂缝是在次应力、额定荷载以及额定动荷载作用下出现裂缝。产生荷载裂缝最主要的两种类型为次应力裂缝、直接应力裂缝。
        (1)次应力裂缝。一般次应力裂缝是在荷载作用下出现的裂缝,基于混凝土结构实际情况与常规计算不相符,这时,部分出现次应力,会造成混凝土结构出现裂缝,近而使混凝土结构产生开裂。混凝土结构中开洞时,或进行设置凿槽时,选用常规计算方法较难精准对其展开模拟计算,因此,经常依据以往经验设置受力钢筋。在对受力构件实施挖孔过程中,力流会出现绕射问题,聚集在孔洞四周,进而出现非常大的应力,当受力构件发生改变亦或混凝土结构出现一些裂缝。建筑工程中次应力裂缝是非常常见的荷载裂缝[3]。
        (2)直接应力裂缝。通常直接应力裂缝都是在荷载作用下产生直接应力,随之出现裂缝。出现此类裂缝原因主要是设计不合理、计算模型不准确且结构刚度不达标。另外,如果内力与配筋计算不精准、施工出现较大误差等均可能产生直接应力裂缝。直接应力裂缝也有可能为受力构件长期处理疲劳荷载状态下的而产生的,主要体现在桥梁长期超荷运营,未及时进行维护从面产生工作裂缝。
        (3)施工中出现的裂缝。进行混凝土制作、运输以及浇筑等工作时,其施工方法、工艺的不合理都会造成混凝土裂缝产生。进行施工时,常见问题有以下几种:混凝土初期养护不到位,进而造成混凝土表面收缩裂缝;混凝土振捣不规范,出现空洞,使其非均质性更明显,致使应力集中于此而产生裂缝;混凝土运输与搅拌时间太长,也同样会造成水分蒸发,导致塌落度低,增强水灰比例,造成收缩裂缝。
        2.4施工问题
        施工问题导致的道路桥梁裂缝主要存在以下几个方面:(1)施工工艺问题:道路桥梁施工过程中,需要使用多种施工工艺,这些施工工艺的使用质量将直接关系道路桥梁的建设质量,如果在使用的施工工艺不规范,容易导致道路桥梁裂缝出现。

(2)施工步骤问题:许多道路桥梁施工过程中,施工人员没有对施工步骤认真了解,导致施工时没有按照步骤一步一步施工,出现混凝土裂缝问题。(3)施工管理问题:道路桥梁质量和施工管理有直接关系,由于许多施工单位没有有效的施工管理方法,导致施工管理质量不高,在搅拌混凝土过程中不认真,出现质量问题,引起混凝土裂缝。(4)施工人员问题:在目前的道路桥梁施工中,部分施工人员没有接受专业的培训,导致施工质量不高,引起道路桥梁混凝土裂缝。
        3.应对策略
        2.1合理的控制温度
        在道路桥梁混凝土的施工中,温度在浇筑、搅拌中都起着很大的作用,所以在道路桥梁施工中,要合理有效的把控温度,从而能最大程度的避免混凝土裂缝的发生。通常来说,搅拌混凝土时,选择的水泥应该是地热硅酸盐水泥,并加上适量的缓凝剂,并在混凝土开始入模的时候,温度需要降低,同时要严格控制混凝土的内外温度问题,在桥台等大体积混凝土施工时有必要铺设冷却水管,并依靠水循环带出的混凝土的内部热量,形成人工导热,进而有效地避免裂缝出现。
        2.2合理选择混凝土材料
        长时间的施工实践表明,采用高质量的分析方法,将粉煤灰掺入建筑物的泵送混凝土中,可以测量外界温度变化对滑坡损失的影响。因此,滑坡的范围应控制在建设高层建筑时,可根据室外温度和施工高度计算滑坡强度损失,并在滑坡施工中控制滑坡的范围。道路桥梁混凝土的色调可选用混凝土泵孔进行施工,使混凝土材料均匀,有效防止混凝土泵孔内的粗聚合物过度沉积,远离出料孔,由于振动运输中混凝土分散不均匀。施工过程中也要加强对混凝土施工管理力度,对面积较大的一面,在浇筑混凝土震动界限前用平板振动器进行二次振捣,将空气和水分排除以后,使混凝土的密实度增加以后,再提高其抗裂性能。
        2.3加强混凝土养护措施
        部分混凝土裂缝是在施工养护时产生的,合理的养护措施能较好地控制冻胀裂缝,保证混凝土质量。目前常用的养护为薄膜养护、草袋养护,条件允许或比较重要的部件采用蒸汽养护。若在养护中发现裂缝,应及时分析原因并及时补救,避免下阶段的工作失误。
        2.4加强施工管理
        在道路桥梁的施工中,为了保证施工后不会出现裂缝,采用加强施工管理方法,采用加强施工管理方法主要有以下三个方面的内容:(1)建立规范的规章制度:施工过程中要求施工人员按照规章制度开展标准化施工,因此,在施工开展以前,施工单位首先是建立行之有效的规章制度,并且在施工时不断完善,使其更加适合本次施工要求。(2)要加强巡查力度和完善质量检查体系:施工单位对施工人员开展管理工作时,需要加强施工巡查力度。监管人员开展的巡查工作中,采用两种巡查方法,一种是定期巡查,另一种是不定期巡查,以此来保证施工的质量。质量检查是确保施工质量的一个重要措施,亦是施工单位完成竣工资料的重要工作。(3)是监理管理:每完成一道施工工序以前,需要监理人员验收合格后才能够开展下一道工序。并且在监理人员开展施工监督工作时,对于工程中难点施工位置和关键点施工时,采用监理现场留守监督的方法,可以有效保证道路桥梁的施工质量。
        2.5提高施工人员专业素质
        为了保证施工质量,采用了以下措施:一方面,对施工人员开展施工培训工作,完成培训工作后,还需要采用考核机制,只有技术人员通过考核后才能够参与到施工工作中来。另一方面是对重要的节点部位,应进行全面的技术交底,做到万无一失,同时加强各工种之间的协作配合,钢筋工、模板工、混凝土工等之间相互学习、了解彼此的工作需要和常识。
        结束语
        由上可知,在道路桥梁的施工中,只有分析清楚混凝土裂缝成因,才能更好解决裂缝的问题,在施工前做好规划,保证好混凝土的质量,从而防止裂缝的产生,延长钢筋混凝土使用寿命。
        参考文献
        [1]陈林海.道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析[J].工程建设与设计,2020(15):93-94+98.
        [2]龚干.道路桥梁设计问题与施工中裂缝成因分析[J].科技创新与应用,2020(23):104-105.
        [3]杨航.道路桥梁混凝土施工技术的应用[J].科学技术创新,2019(23):102-103.
作者简介:周文静(1978.07---),男,汉族,贵州遵义人,学历大学本科,职称副高  主要研究方向:道路与桥梁  单位:中国华西工程设计建设有限公司(贵州公司)
       
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