吕宁涛
中国水利水电第十五工程局有限公司
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摘要:道路桥梁施工中出现裂缝,会严重影响整个结构和实际设计效果,导致其稳定性遭受到破坏,一些比较大的裂缝还可能对路桥主体结构产生一定破坏,严重影响了路桥的质量。因此,为了保证裂缝能够尽量少的出现,保证工程质量,为路桥顺利投入到使用提供一定支持,需要对出现裂缝的原因进行深入研究和分析,并且按照成因制定对应的解决方法。这样不仅能够降低裂缝造成的安全问题出现几率,同时也可以从根本上避免裂缝出现。
关键词:道路桥梁;大体积;混凝土裂缝
1导言
目前我国在城镇化建设过程中,工程建设正在朝着大型化的方向发展,而在大型建筑的施工过程中大体积混凝土作为主要材料得到了广泛的应用。同时道路桥梁在城市交通建设中扮演着极其重要的枢纽作用,且在大型工程结构中多数采用大体积混凝土来进行施工,但同时也存在裂缝的现象,依然没有有效的解决措施。
2工程概况
某工程桥梁下部结构形式为桩基、承台、墩台和盖梁,主墩采用花瓶墙式墩身,墩身底部截面呈长方形倒圆角度,下宽14.3m,上宽16.33m,高6.58m。承台为21.4m(横切)、9.6m(顺切)、3.4m(厚切)矩形平台。采用C30级混凝土强度为基础,1.2m大体积混凝土作承台和墩身混凝土结构。由于施工工艺要求较高,工期较长,为保证大体积基础底板混凝土的顺利施工,必须对其进行充分处理。
3道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因
通常来说,引发大体积混凝土裂缝的原因是较为多样的,包含人员、材料、环境等多方面因素,但本质上来说可以总结为2种原因:是水泥水化热引发化学变化导致混凝土变形;是温度导致混凝土内的收缩变形。总结分析实际施工情况发现,大体积混凝土的内部胶凝材料具有很高的温度敏感性,并且还会被水化作用所影响,很容易导致混凝土结构内外出现温差。当内外温差达到一定水平后,在收缩作用的影响下,出现混凝土裂缝的风险显著增加,道路桥梁工程建设质量和安全受到严重影响。水泥水化热属于混凝土早期温度应力的来源,而温度应力是道路桥梁大体积混凝土裂缝形成的主要因素。
4道路桥梁施工大体积混凝土裂缝的防治对策
4.1设置施工缝
本工程中,为预防裂缝的产生,提高工程质量,满足车辆安全平稳通过的要求,可以在工程中合理设置施工缝,促进大体积混凝土施工质量的提高,防止产生温度裂缝和温差裂缝。桥梁工程施工中,为加强大体积混凝土的防水处理,施工缝处应加封防水带,以保证施工效果。防水带常用焊接连接方式,施工位置准确,焊接牢固可靠,按规范要求施工,以免发生漏焊或焊穿现象。
4.2材料控制
为预防大体积混凝土开裂,要加强原材料质量控制,采用合格材料施工。保证大体积混凝土的水泥、粗集料、掺合料等按质量标准要求使用,以利于提高拌和质量,为混凝土的施工效果打下基础。选择低热量水泥,一般使用42.5普通硅酸盐水泥施工。重视粗集料级配碎石的质量检验,保证其清洁并符合施工要求;夏季施工时,应对粗集料适当洒水降温。细集料选用粗砂,对杂物、垃圾进行过滤,严格控制泥浆含量。材料在施工前应严格按质量标准进行检验和验收,不合格材料不得在现场使用,为防止出现裂缝创造条件。
4.3混凝土配比
对于体积较大的承台混凝土工程,引起后期固化开裂的原因,主要与实际使用的建筑材料性质有关。因此在材料配比方面需制定相应措施,以使其在实际使用中能控制耐久性、强度,有效改善材料物性并防止开裂。采用连续级配的粗、细集料,科学控制粗、细集料的比例,有效改善混凝土的物理性能,提高混凝土的抗裂能力。把控粉煤灰的掺入量,改善材料的物理性能,防止在凝固过程中出现裂纹。通过在混凝土中加入一定比例的减水剂,调整拌和状态,降低材料中的含水量,可有效地控制混凝土凝固过程中内外温差增大的现象,从而达到防裂的目的。
4.4温控措施
4.4.1浇筑温度控制
降低混凝土的初始温度,从而降低大体积混凝土的总温值及内外温差。夏季施工中,应要求商品混凝土供应商在砂场、石场设置遮阳设施,避免阳光暴晒,如有必要,采取淋水降温措施。冬季施工中,尽量不浇太冷的水,以减少建筑物内外的温差,各层厚度控制在30cm以内,并用致密振捣增加散热,防止水化热开裂。采用二次振捣的方法,提高混凝土的密实度和两层混凝土之间的黏结度,从而提高混凝土的抗裂性,大体积混凝土的表面和中心温度应在25℃以上。拆模浇筑后,还需采取必要的保温措施,如采用碘钨灯、定时喷水或蓄水等,使混凝土表面温度升高。采用预埋管、冷热水灌注等方法对结构内部温度进行控制。
4.4.2合理设置冷却水管
本工程施工过程中,要根据大体积混凝土的图纸及实际施工情况,在大体积混凝土内部设置冷却水管层,一般间距宜为3m。将冷却水管放置在各浇筑成型层的中间位置,根据实际情况调整铺设高度,保证管道合理、均匀设置。温度控制时,明确水温与混凝土温差不大于22℃,每隔4h计量一次,详细记录冷却水温度、大体积混凝土温度等,并相互对照以改善缺陷。
4.4.3做好保湿措施
硬化期以刚浇筑的混凝土为主。这一时期的水化速度较快,因此需要采取喷洒等措施,使环境变得潮湿。适时的润湿养护,可以减缓混凝土的水分蒸发,使水泥充满水分。水泥水化能堵塞混凝土内部的细孔,有效地提高混凝土的抗渗性能。
4.4.4测温检查
本工程施工中要及时掌握大体积混凝土内部温度变化。温度测量点的设置应充分体现大体积混凝土的实际情况。温度上升时每2~4h测定一次;温度下降时每8h测定一次。做好相关记录并根据记录采取措施。为避免开裂,搅拌时间分配要合理,浇筑结束后48h内对温度状态进行定期检查,以确保结构温度合理。
4.5混凝土工艺控制
4.5.1浇筑
大体积混凝土浇筑施工是整个施工过程中的重要一环,也是防止出现裂缝问题的关键,只有保证大体积混凝土施工技术的正确性和合理性,才能有效地提高公路桥梁工程质量。大体积混凝土浇筑前,现场人员应进行全面分析和研究,综合考虑各种因素的影响,制定大体积混凝土浇筑方案,明确浇筑起点、厚度等基本指标,以供后续施工参考。大体积混凝土浇筑前应检查模板钢筋安装情况,确保保护层厚度及位置、数量符合设计要求,入模前应做好现场测量定位,确保混凝土浇筑合理。
4.5.2振捣
振捣作业前,应根据施工现场的具体情况,对设备的性能进行检查和调试,以保证施工期间正常使用。振捣过程中,通过对振捣工艺进行调整和控制,可以提高混凝土的密实度,防止混凝土开裂,一般采用插入高频振杆、表面平整的振子等设备进行具体施工。施工过程中,施工人员坚守“快插慢拔”的施工原则,控制振捣强度,使振捣更加均匀。在振捣模板周围设置相应的防护模板,防止其受力破坏,确保支承结构稳定,防止发生漏浆等问题。对现有振捣混凝土应采用分段处理的方法,使内外温差逐渐平衡,优化施工效果。
4.5.3养护
大体积混凝土施工完毕后,养护质量直接影响大体积混凝土结构的质量,是道桥施工中不可或缺的一环。为避免保暖保湿过度引起的开裂问题,结合桥梁施工现场情况,采取薄膜、草袋覆盖或蓄水养护作业,一般情况下,大体积混凝土养护应达14d。
5结束语
总之,随着科学技术的不断发展以及施工工艺的改进,在道路桥梁工程建设过程中大体积混凝土被广泛地应用到施工中,且用于关键的结构部位,而施工质量对工程的安全和使用功能有着直接地影响。所以在施工当中一定要对大体积混凝土的施工高度重视,采取科学合理的施工措施对每个环节在施工中进行把控,避免产生裂缝,进而确保工程的质量。
参考文献
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