道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策探讨

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:贾继坤
[导读] 摘要:城市人口密集度的增加和人们对生活质量要求的提升,使现代道路桥梁施工行业在工程数量和质量上都面临着较高的要求,在保证道路桥梁施工效率的同时,提升道路桥梁工程施工质量,是道路桥梁施工中重要的目标。
        天津市鑫源茂模架工程有限公司  天津  300450
        摘要:城市人口密集度的增加和人们对生活质量要求的提升,使现代道路桥梁施工行业在工程数量和质量上都面临着较高的要求,在保证道路桥梁施工效率的同时,提升道路桥梁工程施工质量,是道路桥梁施工中重要的目标。如果在开展道路桥梁施工期间出现裂缝问题,将会直接影响施工质量。所以,本文就道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策进行了分析。
        关键词:道路桥梁施工、混凝土裂缝、原因、对策
        一.道路桥梁施工混凝土裂缝的类别及成因
        1.收缩裂缝。收缩是混凝土产生裂缝的普遍成因,总体可以分为两类。第一类:塑性收缩。塑性收缩通常发生在混凝土浇灌后的5h左右,在此时间段,混凝土中的水和水泥开始产生化学反应,混凝土中水分缺失,骨料逐渐下沉。由于该阶段混凝土质地较软,从而易产生塑性收缩。在骨料逐渐沉降时,钢筋作为支撑力量会阻碍骨料沉降,使混凝土有钢筋的部分产生缝隙,同时裂缝会随着钢筋的伸展方向延伸。第二类:干缩。混凝土是稳定桥梁结构的材料,混凝土硬化后,其表面的水分会逐渐蒸发,自身体积随之变小,由于混凝土表面和内部水分的蒸发速度有差异,整体收缩不协调,使混凝土表面承受一股拉力。当拉力超出混凝土的抗拉能力时,混凝土的表面就会出现收缩裂缝。
        2.温度裂缝。(1)道路桥梁混凝土施工时,水与水泥产生反应,混凝土内部温度会逐渐升高,与混凝土表面温度存在巨大的温度差,导致混凝土表面裂缝产生。当出现此类裂缝时,施工技术人员通常会选择循环水,或优化水灰比例来实现对混凝土温度的控制,使混凝土内外部温度趋于平衡。(2)季节差异,由于季节温度的不同,导致混凝土表面裂缝产生。在冬季道路桥梁施工时,如果不能科学、合理的做好混凝土养护措施,会使混凝土表面温度不稳定,内外部温差不平衡,极易导致混凝土表面出现裂缝。
        3.荷载与钢筋锈蚀裂缝。在道路桥梁使用过程中,由于受到动静荷载及次应力作用,容易产生荷载裂缝。道路桥梁施工前期的调查阶段,由于缺乏深刻认识,地势情况、地质条件及调查数据的精确性不符合标准;桥梁施工阶段,施工设计不合理、材料质量偏差、养护管理工作没有做好,都会造成混凝土表面产生裂缝;桥梁使用阶段,在高压的交通承载力下,桥梁混凝土会受到次应力作用而产生裂缝。道路桥梁在风吹雨打的环境中,会受到雨水冲击及腐蚀气体的入侵,极易造成钢筋锈蚀,导致混凝土裂缝的产生。具体来讲,公路桥梁表面在受到侵蚀后自身的保护能力有所减弱,钢筋会逐渐被锈蚀,导致钢筋体积变大,对周围混凝土的压力增大,如若不能及时进行养护修复,会产生混凝土裂缝。
        4.沉陷裂缝。另一常见裂缝问题便是沉陷裂缝,此类问题发生的主要原因包括:浇筑时,发生模板移动、浇筑后骨料水泥等材料下沉,预埋件等受阻,导致混凝土结构出现拉应力与剪应力对抗,导致沉陷裂缝发生;另一常见原因是当混凝土浇筑完成后,水泥、骨料等材质发生自燃下沉,增加泌水几率,增加结构出现沉降的可能。通常浇筑完成后的三小时之内便会发生裂缝问题,此类早起裂缝可在沉陷停止时,立即加压磨平,及时处理加速裂缝闭合几率。通常地表浸水、地基疏松、沉降不均等都会导致混凝土结构发生沉陷裂缝,在冬季模板缺乏刚度、支撑间距过大的、冻土化冻等都可增加沉降的可能。
        二.道路桥梁施工混凝土裂缝的控制措施
        1.合理设计道路桥梁的负荷程度
        道路桥梁的承载能力,是影响工程的质量的关键因素,若处置不当会增加出现裂缝的风险。基于此,工程师在施工前期要做好准备,在对项目进行详细调查和分析的基础上,制定较为完善的工程方案。在方案设计中,除了工程自身的因素之外,还要实地考察和分析周边相关的自然因素以及道路桥梁的流量,在全面考量的基础上,有的放矢地进行设计,制定详细的工程设计、施工方案,从而提升道路桥梁的承载能力,防控裂缝的出现。


        2.对混凝土材料进行严格的控制
        针对混凝土中的骨料直径、水泥强度、抗压度等多个指标需要工作人员严格进行遴选,保障混凝土原材料质量符合质量的施工标准。在使用施工原材料时,需要满足道路桥梁施工技术标准,根据实际情况,工作人员应灵活进行调整。应科学的配比混凝土,并且严格根据制定的流程进行规范操作。在施工前需要进行多次实验工作,从而确保混凝土材料能够适合实际施工条件以及施工环境。施工人员应根据外部环境出现的变化,合理对搅拌用水量进行调整,减少混凝土出现形变的情况,避免出现裂缝情况。
        3.合理控制施工温度
        合理控制施工温度,可减小由于温度原因产生的裂缝。主要技术措施有:运用水冷却碎石的方式进行混凝土拌合施工,降低浇筑过程中混凝土的温度;在高温季节施工,通过浇筑的厚度的控制使混凝土的散热得到合理控制;在混凝土中埋设冷水管,通过冷水循环降低混凝土内部的温度;做好入模时的温度控制;尽量避开极端天气,选择在春秋季实施公路桥梁的混凝土浇筑;如在炎热的夏季施工,要做好降温处理,以免混凝土受到暴晒。
        4.严格控制混凝土的配合比
        混凝土的配合比是公路桥梁施工技术的关键,也是减少裂缝的技术要点。从工程的实际情况出发,根据公路桥梁的施工标准和技术要求,并结合施工现场的地质特点和气候情况,确定混凝土的配合比。合理控制水灰比和坍落度,通常情况下坍落度控制在(100±20)mm之间为宜,适当掺加外加剂,夏季施工可通过适量的缓凝剂来延长缓凝时间,根据实际需要,选择和混凝土的强度和耐久性相匹配的掺合料,合理使用外加剂,减少混凝土裂缝。例如,通过防裂剂的运用提高混凝土的抗裂性,掺加速凝剂来加快混凝土的凝结硬化。
        5.加强施工过程控制
        为了保证工程的顺利施工,在施工过程中,必须依据相关管理体系,不断规范施工过程,对工程施工成果反复进行质量检测。在混凝土结构施工过程中,工程监理人员需要严格履行职责,监督施工人员的各项施工操作,避免由于人为操作失误导致混凝土施工出现质量问题,例如,在混凝土的浇筑过程中,要把控好每层混凝土的浇筑高度,并且为了避免各分层混凝土出现逐层凝固的情况,提高其完整性和稳定性,应在下层混凝土初凝前进行上层混凝土的浇筑,尽量避免时间间隔过大导致的混凝土裂缝。
        6.做好后续养护管理工作
        严格按照国家建筑部对于道路桥梁工程混凝土现场施工的指示要求,选取科学、合理的技术措施以及养护管理措施,防止混凝土结构裂缝问题的不断扩张。其中,关于混凝土结构的养护管理问题,建议负责人员可以在施工后的48小时内,针对混凝土侧面结构实行拆除措施,并借助塑料薄膜实现覆盖处理过程,确保混凝土结构性能的合理性与延展效果。在此过程中,养护管理人员必须肩负起自身的管理重责,以期可以为道路桥梁工程主体建设安全提供保障。
        结语:
        综上所述,道路桥梁混凝土施工中有很多原因会引起裂缝,对此需在设计阶段做好裂缝预防工作,使浇筑在温度符合施工要求,切实加强养护与后期保护工作。通过设计和施工的不断优化,使得道路桥梁混凝土施工中裂缝问题会得到有效控制,进而真正提高道路桥梁混凝土施工质量。
        参考文献
        [1]郎波公路桥梁施工中混凝土裂缝成因与控制对策[J]交通世界2019(20):54-55
        [2]侯 伟 公路与桥梁混凝土的施工温度控制及其裂缝对策[J] 低碳世界2018(2):244-245
        [3]徐征杨道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策分析[J] 江西建材2017(4):170
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