研究道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因和应对措施

发表时间:2021/7/1   来源:《工程建设标准化》2021年5期   作者:李庆隆
[导读] 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
        李庆隆
        内蒙古元发建设工程有限公司,内蒙古自治区 兴安盟科 137400
        摘要: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;混凝土裂缝;应对措施
1 引言
        长期受车辆荷载作用和环境的影响,部分桥梁混凝土结构会出现裂缝,如腹板的竖向裂缝、斜向裂缝,底板的纵向裂缝、横向裂缝,翼板的横向裂缝、纵向裂缝等,其中有的是结构性裂缝,有的是非结构性裂缝,裂缝的存在对桥梁结构性能会产生不良影响。因此,研究裂缝形成的原因,能够有效解决裂缝问题,保障桥梁结构安全。
2 桥梁施工过程中防治混凝土裂缝的意义
        桥梁裂缝产生的原因比较复杂、种类繁多,因此,对桥梁裂缝进行分析和研究不仅可以了解裂缝形成机理、裂缝危害性评定等问题,还为日后桥梁病害的综合治理提供技术前提和决策依据。这些裂缝会缩短桥梁使用寿命并增加桥梁结构的维护成本。公路是人类生活与活动的重要组成部分,其在交通运输中发挥着无可替代的作用。防治混凝土裂缝,能够提高桥梁的性能,使之更加耐用,保障其结构安全性。例如我国甘肃地区,虽然拥有丰富的资源,但交通还需进一步完善。甘肃地区冬季时间长,温度较低,山脉交错,很多区域常年处于冻土环境。甘肃的桥梁常年在寒冷的环境下运行,很多桥梁处于超负荷状态,需要维修和加固。桥梁裂缝防治施工能够有效减少安全隐患,预防桥梁坍塌的问题,并且减少重造桥梁投入的成本。
3 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因
        3.1 混凝土材料自身质量问题
        混凝土结构的主要材料有水泥、骨料以及掺合料等,混凝土施工材料自身的质量与道路桥梁工程质量有密切关系,一旦原材料质量达不到施工要求,则会降低道路桥梁工程质量,且在温度、环境等因素的影响下,道路桥梁混凝土易出现裂缝问题。在实际施工中,应加强材料质量控制策略,预防混凝土裂缝的出现,最终保障道路桥梁施工质量。
        3.2 温度变化引起的裂缝
        首先,当温度下降至低于零度时,混凝土中含有的水会变成冰,导致混凝土体积变大。在这种情况下,混凝土会产生膨胀应力。同时,由于混凝土中的冷水在结构中重新分布,进一步加大了膨胀应力,进而导致混凝土强度下降,裂缝出现。因此,在冬季施工时,如果太早去除保温层或者遇到寒潮,都会导致混凝土强度下降,从而产生裂缝。其次,水化热也是一个重要因素。在施工过程中,桥梁会出现表面裂缝,这是因为浇铸后由于水泥水化发热量导致大体积混凝土(厚度超过2.0m)的内部温度很高,但内部和外部的温差过大。最后,在实际的施工过程中,如果出现焊接问题,会影响混凝土的强度。通过大量的实践证明,在高温环境下,混凝土强度会随着温度的上升而下降,因此需要有效控制混凝土内部的温度,避免焊接温度过高使混凝土材料产生大量的水蒸气,降低桥梁结构的稳定性。
        3.3 道路桥梁荷载影响
        造成混凝土裂缝的主要原因,是由于道路桥梁的荷载影响。长期受载荷过重影响,道路桥梁的耐受力已达到前所未有的顶峰状态,因而出现裂缝。所以,必须重视道路桥梁设计工作,尤其是道路桥梁整体施工过程中的桥梁承受能力方面,一定要深入考量并分析,避免发生道路桥梁施工整体过程中由于施工器械、施工材料以及设计等因素而造成的裂缝。


4 道路桥梁施工中混凝土裂缝的应对措施
        4.1 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。
        4.2 研究开发新材料
        由于与传统材料(混凝土和金属)相比,玻璃纤维复合材料的研究较少,因此没有得到广泛的使用。研究复合材料需要的数据涉及性能数据,及复合材料在抵抗外部冲击方面的能力,从而拟定估算材料消耗的方法,制定法规文件以及收集有关在建筑结构中使用玻璃纤维的信息,这些目前尚不足。然而,这些材料已成功应用于航空航天和造船领域,积累的经验可以使这些材料在我国的运输建筑行业中使用。这些材料的独特性能可确保混合结构的效率并提高其操作安全性。运输施工的最重要特征是高强度,耐用性,对侵蚀性环境的抵抗力,建筑和美学潜能以及性能的灵活性。
        4.3 合理控制混凝土的温度
        诸多影响混凝土裂缝的因素中,混凝土的内部温度和外部温度对于混凝土的结构和形态有着重要影响,所以,相关工作人员一定要做好温度控制工作,尽量选择在适宜的天气进行道路桥梁施工,避免在高温天气中进行道路桥梁施工,从而有效减少暴晒时间。在工程施工过程中,一定要做好搅拌工作,搅拌时注重控制温度检测,预防搅拌过程中由于温度较高而导致混凝土发生裂缝。此外,浇筑和固化过程中,也要控制好温度,在不断调整混凝土温度的情况下,有效地进行道路桥梁施工工作。
        4.4 混凝土加固养护研究
        (1)表面涂刷封闭加固养护。此项技术主要集中在主筋附近竖向裂缝超出0.25mm、梁体纵向裂缝超出0.2mm、墩台帽裂缝超出0.3mm等类型的裂缝处理中。期间,可先将裂缝附近清理干净,并打磨桥面混凝土表面。随后进行烘烤预热处理,将封闭涂料挂涂其上,也可换用渗透性更强的修补胶液完成缝隙养护加固工作。此外,填充材料可选用环氧树脂材料。(2)添置钢筋加固养护手段。该项技术主要是针对桥梁底进行加固,借此提升桥体的抗弯能力,应用该技术时需将钢筋固定于桥梁主筋上,具体加护养护操作如下:①凿去桥梁下面的混凝土保护层,露出主筋并对既有箍筋切断进行拉直处理。②将所需补充的拉力钢筋缠绕在主钢筋上。③将所箍筋恢复,焊接成形。④将凿开的桥体表面用混凝土浇筑一层保护层,材料可选用膨胀水泥混凝土。
5 结束语
        我国道路桥梁工程在施工过程中,仍然存在部分施工工艺及施工质量需要有效提升的问题,基于此,相关部门应该积极深入了解混凝土裂缝问题,进一步探究新技术、新手段,有效解决混凝土裂缝中存在的不良问题,一旦发生混凝土裂缝,应立即采取有效的措施进行防治,进一步确保道路桥梁工程施工建设质量,以保障人们的出行安全。
参考文献:
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