公路桥梁施工中出现混凝土裂缝的原因及处理

发表时间:2021/5/7   来源:《工程管理前沿》2021年7卷3期   作者:刘高阳
[导读] 现阶段,随着我国社会的不断发展与科技的迅速进步,关于公路桥梁的发展,
        刘高阳
        陕西高速机械化工程有限公司   710038
        摘要:现阶段,随着我国社会的不断发展与科技的迅速进步,关于公路桥梁的发展,也获得了比较多的机会。其中关于公路桥梁工程在施工中出现的混凝土裂缝问题,以及混凝土裂缝现象的防治措施实施,则引起了施工单位及业主单位的重视。
        关键词:公路桥梁施工;混凝土裂缝;原因;处理
        引言
        混凝土由于价格低廉、抗压性能好,在高速公路桥梁建设中得到广泛应用,混凝土能否得到有效运用将会对桥梁的安全性产生直接影响,但是混凝土的抗拉性能差、容易开裂,导致混凝土的强度与刚度受到影响,其耐久性也会因此降低,进而出现裂缝,并对桥梁性能产生影响,出现混凝土碳化、钢筋腐蚀以及保护层剥落等问题。所以,应当认真分析混凝土裂缝成因,并采取有效的控制。
        1公路桥梁施工中混凝土裂缝的危害
        混凝土裂缝会导致路面或桥面出现渗漏现象,一是水渗进混凝土的内部结构中,进而造成混凝土结构的损坏;二是混凝土裂缝在压力水作用下逐渐扩大,使表面裂缝逐渐演变成深层裂缝,进而变成贯穿裂缝,带来不可挽回的损失。混凝土碳化作用会使得混凝土的收缩和开裂变得异常频繁,长期下去就可能破坏混凝土内部结构,而混凝土裂缝的存在又使得碳化作用更加明显,大气中的二氧化碳可通过裂缝渗透进混凝土的内部结构中,而混凝土中的水泥在水化和碳化作用下会产生CaC03。碳化作用会破坏钢筋的保护膜,降低混凝土的碱度,如果空气和水同时通过裂缝渗透进混凝土内部,就会使钢筋产生锈蚀现象,也就是说,混凝土裂缝会削弱混凝土对钢筋的保护力度,引发更严重的裂缝,给公路桥梁工程带来极大危害。
        2高速公路桥梁施工中出现混凝土裂缝的原因
        2.1施工造成的混凝土裂缝
        在对高速公路桥梁施工之前需要提前针对建筑物的建造难点进行设计。进一步保证建筑物的顺利建造以及后期的物业工作可以顺利进行,所以前期的设计图纸需要准确无误地计算、设计出与建筑有关的内容,同时在建造过程中,需要根据实际情况,采用适合的施工方式来完成建筑的各个部分的建造,对高层建筑物的建造好坏决定了广大人民群众的生命安全问题。但是目前高速公路桥梁建设过程往往可能因为施工方式的不恰当导致建筑物出现裂缝问题,从而完成高速公路桥梁质量不达标。
        2.2温度导致的混凝土裂缝
        在进行混凝土结构设计后,对高速公路桥梁的施工过程中出现的裂缝问题,其原因之一就是温度。因为投入桥梁建设的混凝土材料散热时容易产生温度变化,所以就会产生裂缝。一旦出现裂缝情况,就会对工程产生极大影响,工期会延误,施工人员可能会受伤,最重要的是不能保证建筑物的安全性。所以在对高速公路桥梁建造过程中存在的建筑物温度变化问题方面应该提出更好的解决方案。
        2.3钢筋导致的混凝土裂缝
        在完成建筑工程的设计工作之后要根据设计的内容对建筑过程中需要用到的建筑材料进行合理筛选,选择适合建筑工程的建筑材料,保证建筑材料符合需求。但是建筑材料的主体要用到钢筋,而钢筋材料受到的力不同,同时可能因为钢筋材料受到破损,就容易导致混凝土出现裂缝问题。


        3高速公路桥梁施工中混凝土裂缝的处理方法
        3.1加强施工材料把控
        (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。(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。(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。(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。
        3.2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。
        3.3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。
        结束语
        综上所述,在高速公路和桥梁挡土墙施工中,钻孔灌注桩技术得到了广泛的应用,并且技术水平不断提高。但是,在具体的高速公路和桥梁施工过程中,要保证高速公路和桥梁施工质量,就要对技术点予以高度重视,确保施工的过程中各个环节之间密切联系,确保技术应用到位,避免存在质量问题。
        参考文献
        [1]余绍存.论述公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].绿色环保建材,2017(1):57.
        [2]邓华.论述公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用[J].城市建设理论研究,2017(13):161-162.
        [3]陆雨麒.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用分析[J].四川水泥,2018,261(5):48.
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