摘要:当前市政桥梁工程建设中容易出现混凝土裂缝问题,直接威胁工程安全性、稳定性、可靠性。本文着重分析市政桥梁施工混凝土裂缝的原因,进而探究行之有效的防治措施,以期市政桥梁工程建设良好。
关键词:市政桥梁施工;混凝土裂缝
引言
预应力混凝土是由高强度混凝土和高强度钢材混合而成,在混凝土结构中预加压力,对高质量钢材进行张拉,利用其回缩力,促使混凝土受拉区预先受到压力,将预应力混凝土结构拉应力控制在小范围内,预应力结构在外荷载压力下,先抵消受拉区混凝土中的预压力,随着负载增加引起混凝土受拉,能有效缓解混凝土裂缝,提高混凝土结构的强度,改善工程建设质量。
1市政桥梁施工混凝土裂缝分析
1.1荷载引起的裂缝
作为最常见的、最常用的建筑材料,混凝土具有一定的耐久性,但在具体应用的过程中也可能受到某些外力的作用,而出现裂缝问题。市政桥梁工程建设的目的是满足交通运输需求,这就意味着桥梁工程需要承担的荷载较大,又因外力作用下的荷载会直接作用在混凝土上,使混凝土需要承受直接应力和次应力,这很可能造成混凝土变形,而一旦超出混凝土受力极限,那么就会出现裂缝现象,比如弯曲裂缝、剪切裂缝或局部应力裂缝等[1]。
1.2钢筋锈蚀引起的裂缝
市政桥梁工程施工的过程中如若钢筋被锈蚀也可能引起混凝土裂缝。总结施工经验,钢筋锈蚀所引起的混凝土裂缝主要表现在以下几方面:(1)施工人员在进行混凝土施工的过程中未能严格按照相关施工要求来设置混凝土保护层厚度,造成空气进入混凝土内部,降低混凝土的碱度,诱发钢筋锈蚀,体积增大,相应的混凝土会因为受到较大的膨胀力而出现裂缝现象;(2)因某些因素影响,导致混凝土施工中渗入氯化物,使混凝土表面氯离子含量增多,破坏混凝土保护层,空气中的水分和氧气进入混凝土内部,钢筋锈蚀,同样会造成混凝土裂缝。总体来说,钢筋锈蚀程度直接决定钢筋与混凝土之间的应力,进而决定混凝土裂缝程度。
1.3准备工作不充分
配合比是影响混凝土质量以及混凝土产生裂缝的主要原因之一,由于施工单位在施工准备阶段,未严格遵照混凝土配合比标准,水泥掺量或者水的掺量不合理,使得混凝土浆体中的水泥与含水量始终处于不均衡状态,在这种情况下,混凝土的稳定性就会受到严重影响,从而出现水与水泥相分离的现象。此时,混凝土结构将不具备完整性特点,进而出现裂缝。另外,在混凝土配置阶段,由于施工方未考虑拉力的影响因素,一旦施工人员操作失误,混凝土内部就会产生巨大的拉应力,随着拉应力的不断扩大,在达到混凝土本身承载力极限的情况时,产生裂缝的几率就会大幅上升。
1.4外界气温的影响因素
当外界气温与混凝土内部结构之间出现较大温差时,混凝土表面就会形成巨大的拉应力,当拉应力数值超过混凝土本身的承载力时,混凝土表面就会出现大面积裂缝。另外,由于水与水泥结合后将发生物理水热反应,此过程中,混凝土本身将释放大量的热量,以至内部结构温度快速上升,当与外界冷空气接触后,在温差的作用下,混凝土表面也会出现裂缝。此外,在混凝土养护阶段,施工方需要对混凝土进行降温处理,但是,由于混凝土内部温度始终居高不下,当冷水遇高温时,就会产生较大的温度差,混凝土就会产生巨大的拉应力,从而加快裂缝形成的速度[2]。
2市政桥梁混凝土裂缝的防治措施
2.1施工阶段温控措施
合理控制混凝土温度能够有效降低裂缝的产生几率,尤其对温度裂缝来说,效果将更加明显。
比如在天气炎热的施工季节,浇筑混凝土时,首先应严格控制混凝土的浇筑厚度,由于外界温度与混凝土内部温差较小,以至于混凝土表面热量快速释放,这时可通过检测混凝土温度的方法,优化和调整混凝土浇筑方案。其中,内外温差值应始终控制在25℃左右,最大温差值不得超过30℃。比如砂石料、水泥以及拌和水的温度应保持在25～30℃之间,对于混凝土骨料,需要采取必要的降温措施,可以就近选择地下水拌和骨料,以达到降低混凝土入模温度的目的。在混凝土运输、泵送以及浇筑过程中,施工方应对混凝土采取保温措施,浇筑时尽量选择低温浇筑的方法,同时避开中午的高温时段,以减少外界气温对混凝土和易性等参数指标造成影响。另外,在混凝土浇筑施工时,应遵循“斜面分层浇筑”的原则,分层厚度应介于300～500mm之间,并选用插入式振捣器进行振捣作业,为降低入模混凝土的温度,在开始浇筑之前,需要在混凝土模板内按照1.0m的层距设置降温冷却水管,并保证混凝土能够覆盖每一层循环冷却水管,同时,覆盖一层水管便立即接通水管并向模内注水,使模内混凝土温度快速下降。为时时监控模内混凝土的温度,施工方可以预先埋设测温管,一旦温度差值超过标准温差范围,应及时注水冷却[3]。
2.2施工期间的控制措施
按照科学的配比生产混凝土并及时转运至施工现场,尽可能缩短中途间隔时间,且在混凝土装车后需采取防护措施,减小温度散失量,避免外界杂物混入而影响混凝土的质量。浇筑作业应具有连续性,从而形成完整的混凝土结构体。浇筑后的养护作业也是重点工作,若缺乏可行的养护措施易影响混凝土的强度,在硬化过程中大幅度失水,最终产生裂缝。对此,养护期间需根据现场气温和混凝土质量情况合理洒水,控制好洒水间隔时间以及单次洒水量,从根本上避免裂缝病害。
2.3严格控制施工材料质量
所选原材料质量高低会直接影响混凝土应用效果。为了防止混凝土裂缝问题,加强对混凝土原材料质量的把控是非常必要的。为此,相关工作人员应当根据相关施工要求来采购原材料,保证所选用的砂石骨料、水泥等原材料质量满足混凝土施工要求,使混凝土施工质量不会受到原材料的影响。需要特别注意的是水泥热化反应容易造成混凝土裂缝,所以在采购水泥之际,应当了解不同品种、用量下水泥水化反应程度以及释放热量情况,进而选择水化反应程度较低的水泥[4]。
2.4铺设工作
桥梁铺设是桥梁施工中的重要工作,能够有效提高桥梁路面的平整性和光滑度。在预应力混凝土铺设工作中,施工人员需严格按照桥梁施工要求和规范操作,正确采用预应力混凝土施工技术,有效提高混凝土耐压性,改善桥梁施工质量。同时,施工部门还需对施工质量进行监督控制,在保证路面铺设质量的情况下,减少预应力混凝土材料的浪费,降低施工成本,提高施工工程的经济效益。在路面铺设工作中,还需进行路面振捣,提高混凝土铺设的平整度,改善桥梁路基的稳固性,避免桥梁路面出现变形坍塌情况。
结束语
综上所述,混凝土裂缝是公路桥梁施工领域较为普遍的质量问题,其极易破坏桥梁的正常运营状态,甚至引发安全事故。本文通过对公路桥梁工程实例的分析,明确其成因并提出防治技术,以提高公路桥梁的建设水平[5]。
参考文献:
[1]吴昊翰.预应力混凝土桥梁施工技术及质量控制分析[J].设备管理与维修,2021(08):122-124.
[2]周颖.市政桥梁施工混凝土裂缝及其防治措施分析[J].中国建筑金属结构,2021(04):112-113.
[3]吴鸣飞.公路桥梁施工管理常见问题与对策[J].黑龙江交通科技,2021,44(04):117-118.
[4]崔豪.公路与桥梁混凝土的施工温度及裂缝防治要点[J].交通世界,2021(10):34-35.
[5]蔡义平.公路桥梁施工混凝土裂缝防治技术[J].交通世界,2021(08):98-99.