王培
北京市政建设集团有限责任公司 北京市 100045
摘要:道路桥梁建筑产品往商品化方向发展,人们对道路桥梁建筑商品有着严格的要求,尤其是建筑产品的工程质量。混凝土裂缝是影响建筑产品的主要原因,成为困扰建筑道路工程参与各方的难题。在道路桥梁工程中,建筑工程参与方应重视施工过程中对混凝土裂缝问题的处理,增强结构的承载力,保障道路桥梁建筑的整体性,旨在保障人们的出行安全。裂缝问题对道路桥梁工程的使用寿命有一定影响,会加快道路桥梁的破坏速度,因此,应加强道路桥梁工程施工中混凝土裂缝的防治工作,减少道路桥梁施工企业所承担的经济损失。
关键词:道路桥梁;裂缝成因
引言
我国现有一些早期修建的道路桥梁存在病害问题较多的情况。受当时技术水平等因素的制约,桥梁的整体质量并不高,只能勉强达到规范标准的要求。随着时间的推移,部分桥梁问题逐渐显露,其中常见的混凝土裂缝、钢筋锈蚀等病害严重影响桥梁的安全性和稳定性。为此,应采取有效的施工处理技术对桥梁进行加固,在消除病害的基础上,增强桥梁的承载力,延长使用寿命。
一、道路桥梁施工中的裂缝成因
1.1设计方案落后
部分设计者为节省时间与精力,设计道路桥梁的施工方案时,将其他道路桥梁的设计方案照搬到该道路桥梁工程设计中,导致设计方案与道路桥梁的实际建设情况不符,从而影响工程的施工质量。另外,有些设计者将传统的设计模式套用到当下的道路桥梁工程方案设计工作中,也会影响设计方案的科学性与合理性,为工程施工埋下安全隐患。
1.2出现严重的水化热反应
混凝土材料选择完毕后,需要对各个骨料进行配比,再对混凝土材料进行加工,在加工期间,无论是搅拌、振捣还是后期的浇筑、凝结,只要是水和水泥之间出现接触,就会发生强烈的水化反应。在水化反应期间会伴随大量的热,于是在整个过程中会出现混凝土的二次升温。若不能采取有效的措施予以控制,那么很有可能导致水化反应过于强烈,释放出的热量过多,对混凝土的体积造成影响,虽然混凝土本身可以承受一定的压力与拉力,但是在这种条件下的压力与拉力已经超出了混凝土所能承受的范围,导致裂缝的出现。
1.3荷载与钢筋锈蚀裂缝
桥梁投入使用后,在动静荷载及次应力的作用下,会产生相应的荷载裂缝。因此在工程实施前的调查环节,技术人员如果对此缺乏认知,则会导致地势和地质条件调查数据不够准确。在桥梁施工中,设计不科学、使用材料质量未达标、养护措施不到位等原因都可能导致混凝土表面产生裂缝。桥梁在使用过程中,由于受到较高的承载压力,也会使混凝土在次应力的压迫下产生裂缝。此外,桥梁在常年光照和风雨的侵蚀下,钢筋会严重受损,导致出现裂缝,究其原因在于桥梁受自然因素的侵蚀后,自身承载能力减弱,钢筋因侵蚀而体积增大,使得周围混凝土所承载的压力也变大。一旦出现上述情况,若不及时采取必要的养护手段,则极易导致混凝土产生裂缝,影响桥梁的使用寿命与行车安全。
1.4温度变化引起的桥梁裂缝
在大部分桥梁中,如桥梁出现了肉眼可见的裂缝,往往与桥体本身的约束应力以及内应力之间具有关联性,但是无论是内应力还是约束应力产生变化,极大程度上均是受到了温度变化的影响。深究混凝土本质可知,其具有一定的热胀冷缩特性,当桥体内混凝土结构受到温度变化影响,或是外部受到自然环境温度变化影响,混凝土均会出现变形情况,变形会受到桥体的约束力限制,而桥体结构会随之产生相应的应力,此时,若应力参数比混凝土抗拉强度参数更高,桥体就会产生裂缝。
二、道路桥梁施工中的裂缝预防对策
2.1优化施工配合比
在道路桥梁混凝土结构施工中,重视混凝土各项组成材料配比工作,应依据实际的工程需求,进行不断的试验,最终确定混凝土组成材料的比例,构建最佳的混凝土配比方案,确保混凝土结构质量达到道路桥梁混凝土工程标准。在不能削弱道路桥梁结构强度的前提下,可控制水泥材料的使用量,不断优化材料配比。为了保障混凝土结构施工质量,可加强集料配比实验工作,选取不同规格的集料进行全面的实验,最终筛选出符合道路桥梁混凝土施工要求的集料进行有效施工,进而保障道路桥梁施工质量,降低混凝土结构出现裂缝的概率。
2.2提高道路桥梁工程的耐久性
道路桥梁投入使用后,其自身易受风雨侵蚀、车辆荷载等外界因素以及一些不可抗力因素影响,导致道路桥梁出现老化、裂缝等问题,缩短工程的使用寿命。基于此,设计人员要做好工程耐久性的设计,选择合适的施工材料,合理设计,包括基层、桥面等多方面的设计,提高工程结构的整体质量,延长使用寿命。不仅如此,相关设计人员还要结合实际情况,设计更加科学合理的道路桥梁结构,精确计算道路桥梁工程的各个结构比例,降低误差,提高结构稳定性。设计人员可以借鉴其他先进设计理论与经验,对原有设计进行合理改进与创新,比如,重视桥梁排水孔的设计,结合其他道路桥梁工程的设计方式与经验,科学设计桥梁排水孔,增强排水孔的排水能力,使道路桥梁上的积水能够及时排净,减少对道路桥梁的侵蚀,提高工程的耐久性,保障工程质量。另外,设计人员还可以从桥梁基层设计方面入手,将其中的过渡层设计为碎石层,确保水封达到半刚性基层的要求,并在这一基础上,促使积水通过碎石层全部流出去,降低积水对工程的损害,提高整个工程的使用寿命。
2.3尽量避免多变气候对混凝土的冷击影响
在夏季,很多地区会长期处于阴雨天气,当施工节点步入雨季时,施工现场应对砂石材料进行良好的储存,尽量避免其直接暴露于露天,若不得不露天堆放则应对对方的场地进行硬化处理,使地坪标高超出周围的地面,在对方场地四周建设排水措设施,并常被遮雨棚或雨布,从而保障在下雨时能够快速对砂石材料进行遮盖,并且能够及时的将雨水排除。对于刚刚完成铺设的混凝土路面,遭逢雨水时应立刻以工作雨棚进行保护,工作雨棚的材料主要以毛竹、木条为架构,塑料布或有不为覆盖物。下雨时应立即停止施工作业,待雨停后再行恢复。
2.4加强施工措施
科学配比和良好的原料质量是保证混凝土质量及强度指标的重要手段。在制作混凝土混合料时,需按照科学配置水泥、砂石等原材料比例,精确控制各类原料的用量。施工人员还应加强质量管控,购买时严格审核原材料质量,同时科学安排原材料摆放位置,避免由于放置方法不当而影响混凝土的强度等指标。此外,需进一步规范施工流程,尽量缩短材料的放置和运输时间,防止混合料出现离析现象,导致材料分布不均,同时在运输后期还需加强养护,避免水分快速流失。对于规模较大的工程项目,为了提高散热效率,需结合设计要求对混凝土进行分层浇筑。对于无法一次完成浇筑的构件,需合理控制浇筑间隙,通常在第一次混凝土浇筑完毕后、初凝前实施二次浇筑,以保证两次浇筑的连续性。
2.5钢板填充法
在桥梁裂缝处理中,钢板填充技术是一种实用性相对更强的施工技术,通常以解决桥梁内的结构裂缝问题为主。应用钢板填充技术时,首先要在桥体的混凝土结构表层上涂抹环氧树脂,涂抹厚度为2cm,再将同样厚度的环氧树脂涂抹于钢板上,随后在混凝土锚杆上进行钢板的固定,促使混凝土表面与钢板紧贴,并重复多次对两者进行挤压,以此排出两者间的空气,从而提升贴合性。此外,另一种钢板填充技术应用,是在混凝土与钢板的钢筋构件上将木块等填充物质加入其中,借此将钢板与混凝土钢筋构件之间预留出环氧树脂填充空间,灌注完该材料后,将空隙中预留的部分空气全部排出,最终解决运营桥梁裂缝问题。
2.6控制原材料质量
在防治道路桥梁混凝土裂缝问题上,最常用的防治手段为原材料的质量控制。尤其是在筛选水泥时,从水泥型号、强度以及水热化等多方面因素进行综合考虑。若是部分水泥材料的水热化程度较低,则会降低混凝土结构的强度,使道路桥梁的承载力下降。若是在组合材料配比中,加入过多的水泥,则会增加混凝土结构的发热量,影响道路桥梁工程质量。在具体的道路桥梁工程实践中,需重视材料配合比,综合配比性能较佳的水泥材料,在进入施工现场前,对道路桥梁混凝土集料进行验收,确保集料符合道路桥梁施工需求。
2.7完善道路桥梁设计理论体系
完善的设计理论体系能保证道路桥梁工程设计的科学性与合理性,提高工程施工质量。完善道路桥梁工程设计理论体系,需要进行大量的实验,并借鉴其他道路桥梁的施工经验,通过不断的实践总结加以完善。在完善道路桥梁设计理论体系的过程中,相关工作人员需要详细记录模拟施工中产生的各项数据信息,以提供真实、可靠的参考依据,提升后期测试结果准确性。另外,相关研究人员要避免将全体建设项目都当做设计理论体系建设的主体,应该选择具有代表性的道路桥梁工程,将其施工数据信息作为参考。
2.8控制空气的相对湿度
若施工场地的湿度较低则会使混凝土的外部水分被快速蒸发,进而产生混凝土开裂问题,因此在施工时应提高空气的相对湿度,通过在混凝土上方或周围喷水来提高其周围湿度,从而实现降温,降低蒸发速度的效果,避免混凝土出现干缩问题,进而预防裂缝的产生。在喷水时可以选择以自制设备进行操作。例如带针口的塑料软管等,此类设备具有较佳的喷雾效果,即使在大风天气也可以对已浇筑的混凝土体进行覆盖。另外也可以通过塑料薄膜减缓水凝土水分的流失。技术人员可以于夜间或早晨等时段完成混凝土浇筑施工,因为在该时段室外温度处于一天中最低的阶段,而且夜间与清晨的温度比较相似,因此可以避免施工温差较大影响混凝土湿度,从而预防裂缝问题的产生。同时应加强混凝土浇筑体的遮阳保护工作,在日光充足的环境下应该通过搭棚遮盖等方式避免阳光直射新浇的混凝土土体,有效的降低道路混凝土表面的温度。
2.9壁可法裂缝灌注处治技术
壁可法裂缝灌注在裂缝处理中具有一定的普适性。施工时,需对处理部分的表面进行全面清理,通常可使用钢丝刷对裂缝5cm范围内进行全面清理,或用清水除尘。再按照规定比例配置封口胶,沿裂缝方向每隔30cm设置一个注入座,将封口胶注入裂缝内。为了提升修补效果,可使用专门的注入设备将封口胶一次性注入裂缝,待胶完全凝固后,再配置灌注胶,注入灌注胶后便完成了全部修补工序。这种方式能够极大地提升混凝土构件的强度和承载性能,且操作工序较为简单,可操作性强。
结束语:
综上所述,道路桥梁工程在使用一段时间后,由于受到各种因素的影响,会出现一些病害问题,导致桥梁结构的安全性和稳定性有所下降。为有效解决这一问题,应采取有效的施工处理技术,对桥梁结构进行加固,消除病害,提升桥梁承载力,延长使用寿命。进一步加大对桥梁加固技术的研究力度,除对现有的技术进行改进和完善外,还应开发一些新兴技术,为桥梁工程加固提供技术支撑。
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