浅谈桥梁施工过程中裂缝控制措施

发表时间:2020/12/24   来源:《建筑实践》2020年28期   作者:顾伟
[导读] 改革开放40余年,随着我国经济的迅猛发展,
        顾伟
        南通中房工程建设监理有限公司  江苏南通  226000
        摘要:改革开放40余年,随着我国经济的迅猛发展,各行各业的综合技术水平获得飞跃式的提升,尤其是市政道路工程,尤为突出。作为市政道路工程中的重中之重-桥梁工程在工程造价中的占比越来越高,作为桥梁工程中的重要组成部分,在整个桥梁施工过程之中,混凝土施工质量的优劣对整个桥梁工程起着无可比拟的作用,是其基础和根基所在。因此,做好混凝土施工的各个环节,严格控制混凝土施工的每一道工序,对每一个基础环节予以高度的重视,从而使得混凝土质量得到保证,确保整个桥梁工程混凝土施工质量得到保证,充分调动各岗位技术人员的工作积极性与责任心,保障各项工作能够及时有效的完成。
        关键词:桥梁工程;混凝土质量控制
        1、桥梁施工中混凝土裂缝成因分析
        1.1、混凝土原材、配比质量问题
        混凝土作为现代建筑的主要施工材料,主要成分包括水泥、水、粗骨料、细骨料、外加剂、外参料等,各原材成分均应按批次、规格进行送检,其中水泥检测主要项目安定性、强度、凝结时间、细度、三氧化硫;细骨料检测主要项目颗粒级配、含泥量、泥块含量,海沙还应检测氯离子含量;粗骨料检测主要项目颗粒级配、针片状含量、压碎值指标、含泥量、泥块含量等指标均应符合要求;混凝土裂缝的例外一大因素是砼配合比问题,配合比一旦出错,如砼拌制过程中加入超量或低量的水,都会造成砼硬化过程中由于混凝土自身收缩性产生质量问题;如砼拌制过程中水泥强度标号用错,骨料使用软石等造成混凝土强度降低,极易形成砼强度、刚度、稳定性不足,超规格使用。在强荷载或疲劳荷载的作用下出现裂缝的质量问题;此外,在砼拌制过程中添加混凝土外加剂、外参料,如减水剂、早强度等外加剂出现质量问题,一样易使得混凝土水化不充分而产生裂缝。
        1.2、荷载裂缝
        在钢筋焊接、拼装、绑扎、模板的组拼过程中,施工质量不佳或未做相应的热处理的消减措施,在砼浇筑完成前后由于未经释放的次应力、自身重力等荷载力的共同作用影响下产生直接应力裂缝和次应力裂缝这两种不同形式的荷载裂缝。直接应力裂缝由直接因素造成,主要是在施工过程中没有对施工设计进行科学合理的预算,设计结构的强度、刚度、稳定性达不到要求,对模型应力计算过于激进,致使混凝土结构在使用荷载、活动荷载、风荷载、雪荷载等直接因素的共同作用下产生裂缝。次应力裂缝是由于在混凝土结构使用过程中产生的次应力作用下产生的裂缝,如技术人员在设计计算时遗漏一份荷载计算,施工过程中钢筋、模板施工质量不佳,对混凝土结构预加的荷载,当混凝土结构无法抵消次应力荷载时,必然产生次应力裂缝。
        1.3、低温、高温导致混凝土裂缝
        外界临界气温也是导致混凝土工程在桥梁施工过程中产生裂缝的原因之一。混凝土入模温度、普通硅酸盐水泥的水化热温度、混凝土几何尺寸(尤其是大体积混凝土结构)、散热系数都是影响混凝土内部温度变化的主要因素。在高温季节,日平均气温达到30℃以上,混凝土未硬化前水分蒸发快,水化热产生的温度高,从而导致水化不充分,强度降低从而导致裂缝;在低温季节,室外平均温度连续5日低于5℃或混凝土未达到受冻临界强度而气温骤降到0℃以下,混凝土拌合物中的水分结冰阻碍水泥水化进一步反应,从而导致混凝土强度不足产生裂缝。
        1.4、施工缝、沉降缝、温度缝、后浇带导致混凝土裂缝
        在分段浇筑留置的施工缝、沉降缝、温度缝、后浇带部位处理不善也是导致桥梁施工过程中产生裂缝的原因之一。如上述部位留置位置不佳,处于简支梁结构的支座部位,梁跨中部位以及结构受力复杂、承受剪力较大的部位。在上述部位受力复杂,混泥土受拉、受剪强度远低于抗压强度,从而导致连接部位受力撕裂,产生裂缝。

在分段浇筑留置的施工缝、沉降缝、温度缝、后浇带部位的施工工艺同样对混凝土裂缝起主要原因,如已硬化的砼表面石子松动、水泥结合层软弱,后浇筑过程中未充分振捣密实等,从而进一步引发混凝土结构裂缝。
        2、对混凝土质量控制措施
   2.1、混凝土原材料严格控制
   技术人员在原材质量检测时应按照相应的规范标准对原材料各项参数、性质进行严格的检测和控制,若发现有不合格的材料杜绝使用。同时做好水泥、砂石、外加剂、外参料等混凝土原材料的安全仓储确保其在有效保质期内不发生变质,进而确保施工质量。因水泥品种丰富多样,有硅酸盐类、火山灰类、粉煤灰类等,不同品种的水泥性质差别较大,在拌和使用前应比对品种、标号及各项参数,避免出错。粗骨料、细骨料中的含泥量、泥块含量严重不利于混凝土的质量,因此,应严格控制砂石的含泥量、针片状、压碎值等指标。对拌合水应该选用没有杂质的天然水,严禁使用海水拌和。当对拌制用水质量怀疑时,应当进行参数检测。
   
        2.2、混凝土配合比严格控制
        混凝土拌制生产前,必须按照《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的有关规定,根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。按照规定的程序完成混凝土施工配置强度的确定、计算水灰比、确定用水量、确定砂率、粗、细骨料用量、试配及调整。当砼体有特殊的抗裂要求时,可按要求提高标号、参入粗纤维等从设计方面达到混泥土的工作条件;在混凝土的拌制过程中,采用水泥裹砂混凝土搅拌工艺,投料顺序为细骨料、水泥、微细粉投入加少量水(搅拌30s)-粗骨料投入(搅拌30s)-加入拌和用水(搅拌60s)-加入外加剂(搅拌30s)-出料。通过大量的试验证明,该搅拌工艺对提高混凝土拌合物的流动性、和易性、耐久性有较大的帮助。
        2.3、混凝土浇筑、振捣施工质量控制
        浇筑和振捣施工工作在桥梁混凝土工程中具有至关重要的作用。技术人员在浇筑过程中因地制宜的制定分层、分段、斜面等浇筑方法,避免在浇筑上层混凝土时下层已经初凝的质量事故。同时在浇筑过程中时刻观察混凝土的到场含水量、塌落度的变化,及时与后场联系调整。在浇筑过程中及时跟进振捣,因地制宜的选择内部振动、外部振动、表面振动机械,选择内部振动器时,振动棒的前端应插入前一层混凝土中,插入深度不得少于50mm,振动棒应垂直于混凝土表面并快插慢拔均匀振捣;当混凝土表面无明显塌陷、有水泥浆出现、不再冒气泡时,可结束该部位振捣。
        2.4、低温、高温施工及施工缝等特殊部位质量控制
        在低温施工季节可采取的措施有采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;降低水灰比,减少用水量,使用低流动性或干硬性混凝土;浇筑前将混凝土或其组成材料加温,提高混凝土的入模温度,使混凝土即早强又不易冻结。对已经浇筑的混凝土采取保温或加温措施,人工制造一个适宜的温湿条件;在高温施工季节可采取的措施有采用低水泥用量原则,用部分粉煤灰替代水泥,混凝土塌落度不小于70mm,混凝土浇筑入模温度不高于35℃;施工缝等特殊部位的留置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定,原则上留置在结构受剪力较小且便于施工的部位,在施工缝等部位继续浇筑混凝土时,应做到已浇筑砼强度大于1.2Mpa,清除水泥薄膜及松动石子以及软弱混凝土层,并加以充分湿润冲洗干净,不得积水;浇筑前在施工缝处刷一道水泥浆、浇筑中振捣密实。有条件的可在结合部提高一级砼体强度。
        在桥梁混凝土工程施工中,充分发挥技术人员的主观能动性,以相应的规范、技术规程为指导,全面控制混凝土从原材、配比、拌制、浇筑、成型、养护的各道工序,进而控制混凝土裂缝的产生、发展,将质量病害遏制在萌芽阶段。
        参考文献
        [1]全国造价工程师执业资格考试培训教材编审委员会.建设工程技术与计量(土建工程部分). 北京:中国计划出版社,2013.
        [2]建筑施工手册编委会.建筑施工手册(第五版).北京:中国建筑工业出版社,2013.
        [3]桑淑娟.桥梁施工中砼裂缝成因和处理对策[J].湖北工程学院学报,2015.
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