水泥混凝土桥面铺装产生裂缝的原因及防治措施

发表时间:2021/7/26   来源:《工程建设标准化》2021年第4月第7期   作者:高鑫志
[导读] 现如今,在我国现代社会经济发展背景下,人们的生活水平与质量在原来的基础上实现了明显提升,这就对交通道路质量提出了更高的要求。
        高鑫志
        北京城建道桥建设集团有限公司  北京 北京市  100000
        摘要:现如今,在我国现代社会经济发展背景下,人们的生活水平与质量在原来的基础上实现了明显提升,这就对交通道路质量提出了更高的要求。但是,在水泥混凝土桥面铺装过程中,经常会面临各种裂缝问题的产生,而这些问题的存在对水泥混凝土桥面使用质量带来了非常严重的影响。本文主要针对水泥混凝土桥面铺装产生裂缝的原因进行了深入分析,并结合实际情况提出了一些有效的防治措施,希望能为相关人员提供合理的参考依据。
        关键词:水泥混凝土桥面;铺装;裂缝;原因;防治措施
        通常情况下,桥面铺装层在应用过程中,经常会受到行车荷载与外界因素的影响,这就导致桥面铺装成出现不同程度的变形现象,而桥面结构形式将直接影响到主梁结构形式。保证桥面铺装层施工质量,不但可以实现荷载的有效划分,并且在桥面板受力过程当中,还有助于提升实际的承载能力,这就对桥面铺装层强度以及整体性提出了非常高的要求。但是,因为受到多方面因素的影响,导致水泥混凝土桥面铺装层经常会面临各种裂缝问题的产生,这就需要在施工过程中根据实际情况,及时采取具有针对性的防治措施,从而才能在更大程度上保证水泥混凝土桥面铺装质量。
        1、使水泥混凝土桥面铺装裂缝问题形成的具体因素
        1.1受设计因素的影响
        结合现有的桥梁结构理论进行深入分析,其中没有涉及到太多的桥面铺装层计算与分析等内容。即便对桥梁结构理论进行了进一步的优化与完善,但也只是对厚度值进行明确。现如今,基于我国现代社会经济发展背景下,人们的生活水平与质量在原来的基础上实现了明显提升,这就促使交通量一直呈现出上升的趋势,所以,现代水泥混凝土桥面铺装形式已经不能再满足车辆行驶要求。而在桥涵设计规范过程中,没有对桥面铺装提出明确的要求,对于相关的设计人员而言,在开展相应的计算工作时,缺少精确的参考数据,很多情况下都是将水泥混凝土作为二期恒载进行计算,或者是将其作为结构中的部分内容进行计算,无论最终是采取了哪一种计算方法,都是要在桥面板施工工作完成之后,才能开展水泥混凝土桥面铺装工作。如果在混凝土材料浇筑过程中,其粘结性达不到相应的标准要求,同时上部结构计算不合理,这些都会引发水泥混凝土桥面铺装裂缝问题的产生。
        1.2混凝土材料因素
        1.3在水泥混凝土桥面铺装过程中,混凝土材料也是一项非常重要的影响因素,因混凝土材料而引发的裂缝问题,具体影响因素主要可以通过以下几个方面进行反映:第一,受到水泥自身稳定性的影响,从而引发裂缝问题的发生。通常情况下,对于水泥熟料而言,如果不能对其进行充分燃烧,就会引发游离氧化钙问题的出现,并且也会降低水化效率,即便是在水泥材料凝结的情况下,但是在不断水化的过程中,就会导致体积膨胀问题的出现,从而影响到体积变化均匀性,最终引发桥面铺装裂缝问题的产生;第二,在拌合物温度比较高的情况下,会导致混凝土出现假凝问题,从而水泥混凝土桥面在铺装过程中,就会出现裂缝现象。并且在水泥拌合之后会逐渐硬化,对于这些环节而言,指的就是假凝形成的流程。如果面对这种问题产生时,可能是因为拌合物的温度超出一定的标准要求,从而使水泥颗粒的表面出现了硬状保护层,这将在一定程度上降低拌合物本身的和易性。如果内部温度不能在很快的时间内得到分散,那么就会提升混凝土的体积,从而逐渐膨胀,最终导致裂缝问题的形成;第三,通常情况下,在水砂石当中会很有一定的杂质,很有可能会导致混凝土受到一定的腐蚀现象,进而引发混凝土裂缝问题的形成。
        因为水泥混凝土本身就存在热胀冷缩的性能,主要是因为在水泥发生水化的情况下,会出现化学反应,当混凝土在不断硬化的同时,会直接挥发出热能,从而提升混凝土的温度。结合相关的调查结果可以了解到,在常规温度下,每当混凝土的温度上升一个阶段,那么其膨胀程度也会提升,在这种温度上升的情况下,会造成混凝土出现不同程度的变形现象。但是,在水泥混凝土桥面铺装过程中,因为晚上气温比较低,在湿水养护状态下,会导致混凝土出现冷却收缩的现象。当内部膨胀与外部收缩共同作用时,就会形成一定的拉应力,如果外部混凝土因为受到压力而超出范围时,那么就会导致水泥混凝土桥面铺装会出现裂缝问题。


        1.4受桥面铺装厚度的影响
        当采用预制T梁中桥面板直接加铺方式来进行时,与其他方式相比具有一定的差异,主要是因为在张力的作用下,会导致梁板的中部凸起,同时预制T梁顶部当出现不平整的现象,这就会对面板铺装厚度均匀性产生一定的影响,当普铺装厚度不同时,就会降低强度均匀性,从而提升混凝土表面摩擦力。因此,在桥面铺装比较薄的情况下,或者是在厚薄相交的位置,其表面都比较薄弱,所以,在混凝土发生收缩状态的同时,其拉应力会在一定程度上降低。另外,因为受到外界各因素的影响,也会在一定程度上影响到混凝土本身的强度,因为面板混凝土抗压能力具有一定的差异,所以也会引发薄弱断面裂缝问题的产生,当贯穿整个板面之后,就会导致水泥混凝土桥面出现裂缝现象。
        2、水泥混凝土桥面铺装裂缝问题解决措施
        2.1 提升原材料质量
        当水泥材料进入到施工现场之后,需要对水泥材料本身强度以及安定性进行全面检查,保证可以达到相应的标准要求之后,才能投入到后期使用过程中。通常情况下,矿渣水泥混凝土材料,具有非常好的收缩性,而普通的材料,其自身收缩性都比较低。在对水泥单位使用量越大同时标号越低的基础上,证明混凝土材料本身具有非常强的收缩性,同时所涉及到的收缩时间也比较长。要想在更大程度上提升混凝土材料的收缩性,就应该适当提升用水量以及水灰比,同时,为了防止混凝土材料在使用过程中出现假凝的问题,就需要及时采取有效的温度控制措施,从而将拌合物温度控制在合理的范围内。
        2.2 对施工环节中的质量进行管控
        在施工阶段,需要对整个流程中的质量管理工作引起重视。一般而言,对于手工捣固方式而言,与机械振捣方式相比,具有非常强的收缩性,振捣时间主要是受到不同机械性能的影响,通常将其控制在10秒左右。如果是在振捣时间比较短的情况下,那么可能会导致振捣密实度达不到相应的标准要求,从而也就影响到了混凝土本身强度。同样,如果是在振捣时间比较长的情况下,可能会造成混凝土出现分层现象,导致骨料直接进入到地层当中,影响到混凝土强度均匀性,从而引发上层出现不同程度的裂缝问题。如果是因为受到温度影响而出现了裂缝现象,在具体的解决过程中,可以适当增加钢筋构造,通过这种方式有助于提升混凝土对抗裂缝的性能,全面认识到振捣环节的重要性,可以避免混凝土桥面铺装裂缝问题的产生。
        2.3 添加防裂材料
        在对混凝土材料进行使用的过程中,可以在其中加入一定剂量的引气缓凝保塑剂或者是减水材料,这样就能避免在早期阶段中,混凝土因为受到温度影响而出现收缩或者是开裂等问题。同时,在水泥混凝土材料中需要添加相应的物质,以防止在硬化环节中,所受到天气等因素,而造成裂缝现象的出现。
        2.4 混凝土养护工作
        在后期通过加强混凝土养护工作,能够对水化反应起到非常重要的促进作用,从而在更大程度上提升水泥混凝土的强度。因此,在开展相应的养护工作时,需要保证具备非常高的湿度,同时对温度进行合理控制,尽量延长养护时间,从而可以有效避免混凝土收缩问题的产生。通常情况下,与自然性的养护方式进行对比分析,对于蒸汽养护形式而言,可以在很大程度上提升混凝土的收缩性能,但是,因为蒸汽养护在应用中存在一定的难度,这就需要及时将相应的养护工作进行全面落实,可以通过覆盖塑料布的形式来进行,保证水泥混凝土可以具备一定的潮湿性。特别是在温度比较高的环境中,一定要对养护工作引起高度重视。
        如果是在气候变化比较大的情况下,可能会提升混凝土表面水分的蒸发速度,使表面在很快的时间出现收缩现象。针对这种现象,需要保证混凝土铺装层表面具备一定的湿度,当冬季进行养护时,应该延长保温覆盖的时间,如果是在必要的情况下,可以在铺装层表面涂刷养护剂。
        结语:
        综上所述,水泥混凝土桥面铺装经常会面临裂缝问题的产生。针对这种现象,一定要对裂缝问题产生的具体原因进行明确,从而加强对混凝土材料质量的控制工作,同时将后期养护工作进行全面落实,从而才能在更大程度上提升水泥混凝土桥面铺装施工质量。
        参考文献:
        [1]粱玉岭.水泥混凝土桥面铺装产生裂缝的原因及防治措施[J].科技视界,2021(12):162-163.?
    [2]郝洪海.水泥混凝土桥面铺装裂纹产生原因及防治措施[J].科技致富向导,2021(14):306+315.?
    [3]王凤彩.水泥混凝土桥面铺装产生裂缝的原因及防治措施[J].交通世界(建养.机械),2021(05):226-227.
        
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