预制T梁桥面保护层混凝土裂纹控制研究

发表时间:2020/12/9   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:姜皓
[导读] 摘要:本文以预制T梁桥面保护层混凝土裂纹控制为题,通过结合工程案例的方式,分析预制T梁桥面保护层混凝土裂纹产生原因,并在此基础上,提出控制混凝土裂纹的建议,希望为相关行业提供借鉴。
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        摘要:本文以预制T梁桥面保护层混凝土裂纹控制为题,通过结合工程案例的方式,分析预制T梁桥面保护层混凝土裂纹产生原因,并在此基础上,提出控制混凝土裂纹的建议,希望为相关行业提供借鉴。
        关键词:预制T梁;桥面保护层;混凝土裂纹
        引言:
        预制T梁最后工序就是桥面保护层混凝土施工,这道工序与T梁质量息息相关,但在多种因素的影响下,桥面保护层混凝土经常在施工完成后出现裂纹,使预制T梁质量受到不利影响,并且后期维修不仅会损耗资源,还会影响桥梁的正常使用,因此,采取有效措施控制混凝土裂纹现象,具有十分重要的意义。
        一、工程案例和桥面保护层混凝土裂纹的产生原因
        (一)工程案例
        某桥梁位于我国北方某省区,共有T梁1300片。预制T梁保护层混凝土拥有防水能力,但在后期检查中发现,预制T梁桥面保护层混凝土存在裂纹现象,如何控制混凝土裂纹成为了重中之重。
        (二)产生原因分析
        在查阅文献资料后得知,导致预制T梁桥面保护层混凝土裂纹产生的原因有如下几点:
        第一,保护层混凝土离析。本工程所使用的混凝土强度等级较高,且以细石纤维混凝土为主。为提升混凝土的抗折、抗劈拉性能,在混凝土中添加了纤维材料,同时却对混凝土各材料组分计量准确性提出了严格的要求,并且还要在拌和过程中,对拌和时间进行控制,确保拌和质量与设计标准相符。这是保证混凝土质量和施工质量的重要条件。如果施工人员在计量和拌和过程中,没有依据设计标准,致使计量不准和拌和时间不足等现象出现,容易导致混凝土离析和纤维分配不均。在这种因素的影响下,混凝土强度会因为缺少浆体和石子裸露而下降[1]。
        第二,保护层混凝土振捣不足。混凝土振捣对于保护层混凝土施工而言至关重要,本工程的保护层混凝土厚度为65mm,宽度为2m,因此,对振捣要求较高,只有振捣到位,方能确保混凝土性能符合设计标准,最终实现对裂纹现象的有效控制。但在分析后得知,工程施工单位在施工过程中,振捣时间较短,且存在漏振现象,混凝土密实度也因此而下降,并成为了混凝土裂纹的诱因。
        第三,其他原因。表面裂纹是混凝土的通病,保护层混凝土也不例外,梁体张拉施加预应力、振捣不充分、养护不到位均是引发此类缺陷的原因。尤其在气候干燥地区,此类现象最为常见,而本工程则恰恰位于我国北方内陆地区,工程所在区域气候干旱,如果养护不及时,混凝土表面很容易出现收缩裂纹。除此之外,防水卷材没有充分湿润和伸缩缝质量不达标,同样是导致混凝土裂纹出现的重要原因。
        二、预制T梁桥面保护层混凝土裂纹控制策略
        通过上文分析可知,导致预制T梁桥面保护层混凝土产生裂纹的原因包括混凝土离析、振捣不足、养护不到位、防水卷材没有充分湿润和伸缩缝质量不达标。针对这些因素,建议施工单位在施工过程中,采取有效的措施解决问题,从源头上杜绝混凝土裂纹现象的发生。


        (一)加强对拌合站的监控
        混凝土拌合时间是否合理,原材料计量是否准确,均会影响混凝土的强度,并成为混凝土裂纹现象产生的伏笔。建议施工单位加强对拌合站的监控,要求其依据要求对混凝土搅拌时间和原材料计量进行严格把控。首先是原材料计量,在计量过程中需要将理论配合比换算成施工配合比,在此基础上对每次投料拌和的混凝土重量和不同材料实际需求量进行计量,依据计量结果进行材料掺加和拌和。以混凝土拌合物配制为例,其中外加剂、水、水泥、掺加料等称量精确度应该为1%,而粗骨料和细骨料的精确度应不能低于2%。在实际施工阶段,如果出现计量不准确的问题,工作人员应该将情况及时告知给主管部门,由专业人员进行分析,并探究解决问题的路径。值得注意的是,操作人员不能在拌和过程中私自加水。
        在搅拌过程中,由于本工程所使用的混凝土中掺加了纤维料,因此,相较于普通混凝土而言,所需搅拌时间应适当延长,其目的在于使混凝土中的纤维均匀分散。
        (二)确保振捣时间的充足性
        通过上文分析可知,振捣时间较短,是导致混凝土裂纹的重要原因,为此,施工单位应要求混凝土配制人员严格遵守要求,确保振捣时间的充足性。如果在振捣过程中所使用的设备是平板振捣器,每次的振捣时间不能少于20s。为与总振捣时间要求相符,可适当增加平板振捣的次数。以本工程为例,本工程所使用的平板振捣器为自制振捣器,究其原因,主要是普通平板振捣器的夯板面积较小,无法实现一次振捣的目的,不仅操作流程繁琐,且容易诱发漏振现象。试验结果表明,施工单位自制的平板振捣器,在平板振捣次数为四次时,振捣效果最好,具体表现为混凝土密实度较高。此外,在抹面时所使用的抹刀最好为光面抹刀,普通抹刀容易带出混凝土中的纤维,不利于质量控制[2]。
        (三)做好混凝土的养护
        在保护层混凝土浇筑完成后,施工单位应做好养护工作,尤其是在夏热的夏季,气候干燥少雨,如果养护不及时,混凝土很容易干裂。以本工程为例,施工单位考虑到本工程所处位置是内陆地区,夏季气温炎热,且全年少雨,因此在混凝土浇筑完成且达到设计强度后,对其进行洒水和覆膜养护,养护结果表明,及时养护是控制混凝土裂纹的有效措施。
        除混凝土外,浸润防水卷材同样是控制混凝土裂纹的有效措施。防水卷材浸润需要在防水层验收且合格后进行,从而为保护层混凝土施工奠定坚实的基础。值得注意的是,浸润防水卷材后应及时清理表面积水,以增强保护层和防水层粘结的牢固性。防水卷材不能存在质量缺陷,否则会影响工程的整体质量。
        最后应确保保护层断缝与设计要求相吻合。以本工程为例,本工程设计要求断缝的深度为20mm,宽度为10mm,相邻两个保护层断缝的间隔为4m,这里所说的间隔为纵向间隔。在保护层混凝土强度达到设计要求后,方能将断缝填实。施工单位所选择的材料是聚氨酯,究其原因,主要是这种填料具有良好的防水性能,将其作为填料选择,有助于提高工程的整体质量。
        结论:综上所述,在科学技术高速发展的背景下,我国交通事业不断发展,桥梁建设数量不断增加,为应对各种因素所带来的挑战,我国研究人员十分重视施工技术的研发。针对混凝土裂纹等常见质量问题,建议施工单位应分析问题的成因,并通过控制拌和时间、做好混凝土养护和加强振捣等施工技术的使用,实现对问题的有效控制。
        参考文献:
        [1]倪小旭.桥梁连续梁混凝土施工裂纹控制技术[J].建筑技术开发,2019,46(03):68-69.
        [2]杨明远.混凝土枕挡肩裂纹的原因分析和控制措施[J].铁道建筑技术,2018(11):116-118.
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