试论道路桥梁混凝土施工及裂缝控制技术

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:孙秋玉
[导读] 摘要:为进一步改善人们的出行条件,加快区域经济发展速度,我国交通事业发展迅速,道路桥梁工程显著增多。
        天津第六工程公路工程有限公司  天津市  300000
        摘要:为进一步改善人们的出行条件,加快区域经济发展速度,我国交通事业发展迅速,道路桥梁工程显著增多。混凝土施工是道路桥梁工程的重要环节,直接影响到道路桥梁工程整体质量和后续运行。但目前在道路桥梁施工过程中,混凝土裂缝问题很容易出现,导致工程质量严重降低,缩短道路桥梁的使用年限。针对这种情况,要切实规范道路桥梁的混凝土施工过程,预防裂缝问题的出现。因此,工作人员要结合道路桥梁实际情况,科学设计混凝土施工方案,严格控制各个环节的施工过程,保证混凝土施工质量,促使裂缝等质量问题的发生几率得到降低。
        关键词:道路桥梁;混凝土施工;技术分析
        引言
        混凝土施工过程中,需运用到较多的材料,具有繁杂的施工工序,很容易有裂缝等问题出现。混凝土裂缝不仅会降低道路桥梁工程的整体性能,还会在较大程度上缩短道路桥梁使用寿命,甚至导致安全事故的发生。
        1 道路桥梁施工混凝土裂缝成因分析
        对本工程的裂缝问题进行实地考察,分析发现造成裂缝的原因并不唯一,主要有以下几种情况。
        1.1混凝土收缩引起的裂缝
        混凝土在收缩过程中体积会发生不同程度上的变化,在市政桥梁混凝土施工中,混凝土收缩引起的裂缝包括2种,一种是塑性收缩裂缝,另一种是干缩性裂缝[1]。其中,塑性收缩裂缝主要出现在混凝土初凝阶段,由于养护不及时、水化反应过于剧烈,导致混凝土表面发生泌水和水分快速消散,造成混凝土发生了严重的失水收缩,从而形成裂缝。干缩性裂缝多出现在混凝土硬化前后,主要原因也是水分消散过快,表面收缩快、内部收缩慢,内部收缩对外部收缩造成了约束,当承受拉力超过了混凝土的实际抗拉强度,就会形成收缩裂缝。
        1.2钢筋锈蚀引起的裂缝
        混凝土质量不达标或者钢筋保护层厚度不合理,是导致钢筋锈蚀引起裂缝的主要原因。如在本工程施工中,钢筋保护层厚度较小,在空气中二氧化碳的侵蚀下,致使混凝土保护层发生了严重的碳化现象,个别钢筋露出桥梁表面,在空气中的水分及有机物的影响下,造成混凝土发生碱骨料反应,促使钢筋锈蚀,直接影响混凝土的结构承载力,降低该结构的使用寿命[2]。同时,在氯化物的影响下,钢筋中的铁离子含量提升,氧化了钢筋表层的保护膜。铁离子和氧气、水在自然状态下发生锈蚀反应,形成氢氧化铁,体积提升了24倍,使钢筋周围的混凝土产生了碰撞应力,导致混凝土保护层破坏开裂。
        1.3荷载引起的裂缝
        荷载引起的裂缝与施工人员的技术水平及综合素质有很大关系。在市政桥梁混凝土施工中,施工人员违反操作规定,随意堆放施工材料及设备,对桥梁预制接受受力情况不了解,随意起吊、运输、安装,致使预制构件在外部荷载的作用下发生裂缝。或者施工人员未严格按照施工图纸和施工工序进行施工,擅自更改桥梁结构及施工工序,也会引起混凝土裂缝。
        1.4材料引起的裂缝
        此种裂缝的形成主要由混凝土材料的性质决定,混凝土由水泥、砂石、骨料、水、外加剂按照一定的比例混合而成。如果配制混凝土的原材料质量不过关,会导致混凝土发生微观层面的结构型裂缝。在配制混凝土时应尽量选择优质材料,合理添加适量的微膨胀外加剂,改善混凝土收缩性能。
        2 道路桥梁混凝土裂缝控制技术
        2.1优化市政桥梁工程施工设计
        出于规避混凝土裂缝问题的考虑,应从施工设计阶段就加以控制,如此不仅能够有效控制造成混凝土裂缝的原因,还能最大限度地做好预防。

为此,优化市政桥梁工程施工设计,应根据施工要求合理计算桥梁结构的相关数据,尽可能避免漏算、计算模型选用不合理等现象发生,以便依据桥梁结构来具体设计混凝土施工工序、施工流程等方面,尽可能地保证混凝土施工合理的、规范的、标准化的展开,规避引起混凝土裂缝的原因;根据桥梁工程建设相关规范要求及需要承受的最大荷载,进而合理设计桥梁内部钢筋的布局,以此来保证所设计荷载的安全系数能够满足市政桥梁工程使用状态下承受的最大荷载,避免混凝土结构承受力小于实际荷载而出现裂缝现象。
        2.2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。采购骨料时则是出于保证泵送连续进行的考虑,选择适合粒径的配级骨料;出于降低水泥水化选择以中砂为主的细骨料;出于避免混凝土收缩变形,选择含泥量较少的骨料。采购粉煤灰则是以提高混凝土质量为准,以便粉煤灰的掺入,可以将其作用充分发挥出来,即提高混凝土的抗渗性能;减少水泥用量,避免混凝土因水泥水化反应的作用而出现裂缝现象。另外,为了避免劣质原材料进入施工现场,在原材料运送到施工现场时,还需要检测人员对原材料进行严格的抽样检查,如若检查结果不合格,那么禁止原材料进入施工现场,以此来保证混凝土质量符合标准要求,满足工程施工要求。
        2.3加强对温度的控制
        根据桥梁的施工特点,以干硬性混凝土较为合适,其特点在于可减少水泥的用量。在拌和过程中需在碎石上适量洒水,达到降温的效果。遇夏季高温天气时应在许可范围内减小浇筑厚度,确保混凝土可有效散热。此外,桥梁混凝土裂缝常与结构抗拉性能偏弱有关,根据此方面的情况,应优先选择高性能混凝土,充分发挥其在抗裂方面的性能优势。
        2.4严格控制施工工艺
        要想实现混凝土结构裂缝减少的目标,既要重视混凝土施工混合料的配置工作,也要重视混凝土结构施工技术工作。采取相应降温措施,可有效预防大体积混凝土构件裂缝的产生。在道路桥梁混凝土结构施工后,内部的温度会在3~5d内升至峰值,随后出现回落现象,进而使得道路桥梁混凝土结构出现裂缝,所以在混凝土结构内部降温中,可使用冷凝水管,达到混凝土构件的降温目的。另外,在混凝土结构浇筑和振捣过程中,可运用先进的搅拌施工工艺,旨在降低混凝土施工混合料水化热。先进搅拌施工工艺的运用,可以抑制水分向石子与水泥砂浆界面聚集的趋势,进而保障混凝土结构的紧密性能,持续增强混凝土结构的抗压性。
        2.5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。
        3 结语
        总而言之,混凝土施工会对道路桥梁工程整体质量产生直接影响,需引起充分的重视。在混凝土施工过程中,作业人员要明确各个环节的质量要求,规范开展施工活动,避免任何一个环节出现施工问题。同时,要结合混凝土裂缝的出现原因,提前采取针对性的预防控制技术,降低混凝土裂缝发生几率,切实提高道路桥梁工程的混凝土施工质量。
        参考文献:
        [1]杨锋.桥梁施工混凝土裂缝成因及防治措施[J].交通世界,2021(Z1):146-147.
        [2]朱元勰.探析桥梁墩柱混凝土外观质量缺陷及防治措施[J].甘肃科技纵横,2020,49(11):63-66.
        [3]丁家恺.路桥施工中裂缝防治技术措施研究[J].交通世界,2020(27):64-65.
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