余洪鲛 毕森
中国水利水电第四工程局有限公司 青海西宁 810007
摘要:在时代飞速进步与社会经济日益增长的背景下,交通事业迎来更高的发展机遇。公路桥梁的工程建设十分重要,在建设中需要对施工混凝土裂缝问题加强关注力度。基于此,本文对公路桥梁施工混凝土裂缝问题进行探讨,分析了混凝体裂缝形成的原因,并提出了公路桥梁施工混凝土裂缝防治措施。
关键词: 公路桥梁:混凝土;裂缝
引言
随着社会经济的不断发展,交通基础设施建设规模日益扩大,公路桥梁成为重点建设内容,社会各界高度关注其质量问题。混凝土是公路桥梁施工中的重要材料,如果混凝土质量不达标会影响公路桥梁施工质量甚至引发垮塌事故,造成不可估量的损失。对此,有必要明确具体成因,再采取相适应的防治技术,有效规避裂缝等混凝土质量问题。
1公路桥梁工程中混凝土裂缝成因
1.1 温差裂缝成因
大体积混凝土进行了浇筑之后,需要经历一段初凝到终凝的过程,这个过程中需要格外地关注裂缝问题,如果水泥出现了水化热的情况,则会释放出较多热量,由此便会使得混凝土本身的温度明显地提升。当混凝土内部温度升高时,外部温度若是与之相差较大,则会表现出相关的压应力,这种压应力的出现就是裂缝出现的关键,而压应力会让表面产生拉应力,在拉应力逐步超出既定要求时,公路桥梁裂缝便会凸显出来,由此威胁到整个工程的安全,结构的稳定性也会因此而削弱。
1.2地基沉降
所谓地基沉降指的是受建筑体沉降不均匀影响而造成的纵横向变形、弯曲。当沉降所产生的应力大于基础所承受的应力极限时就会在混凝土结构内部产生一定的剪应力和拉应力。若变形压力大于上述两种应力时就会产生混凝土裂缝。地基沉降产生的原因主要包括三种。一是地基土质不均匀、土质松紧不一致等都会造成地基沉降,进而导致混凝土地基沉降。比如地基处于暗沟或者池塘地带等;二是软基问题。虽然地基土层均匀,但是地基软弱,在受到较大载荷压力时会因为承受强度不足而产生沉降裂缝;三是地基边坡问题。建筑物处于陡坡边缘,受地面高度等因素影响导致沉降裂缝产生。这种条件下的大体积混凝土沉降裂缝以贯穿性和深层裂缝为主,对建筑物的危害较大。沉降裂缝的大小往往与沉降量有直接关系,通常沉降量越大,大体积混凝土的裂缝就越大。若建筑物沉降受到控制,那么沉降裂缝也会逐渐稳定。
1.3施工质量导致裂缝
在施工工艺层面,主要包括施工方法错误、使用的设备不合规定、施工程序错乱等原因。在施工材料方面,主要包括原材料质量不合格、钢筋混凝土使用不规范等原因。在监督管理层面,主要包括施工单位没有及时检查施工的细节、原材料的施工控制不到位、施工的流程出错等原因。这些问题属于施工的细节问题,但是直接导致了裂纹的产生。
1.4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。市政公路桥梁工程建设的目的是满足交通运输需求,这就意味着公路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。
2公路桥梁施工混凝土裂缝防治策略
2.1对裂缝进行表面处理
这种防治手段主要应用于裂缝形成初期,裂缝较小的公路桥梁路段。表面处理可以封闭许多小面积的裂缝。表面处理过程如下。首先用钢丝刷对混凝土表面进行处理,然后用水清洗自然干燥,其次,只需将浸有环氧树脂的玻璃布铺在裂缝表面即可。
事实上,裂缝的修补方法主要有两种,分别是对裂缝进行涂抹、对裂缝进行补贴。这种治理方法应用范围较小,修补适用于位置比较难找,或者收缩导致的裂缝,涂抹适应于透水产生的裂缝。
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强化混凝土早期维护力度
对于公路桥梁混凝土实施的早期维护意义重大,可以适当地规避混凝土的裂缝问题。对混凝土结构进行维护时,若是涉及低温施工的情况,则需要将保温工作加以推进,不仅要重视混凝土内部和外部可能存在的较大温差,还应该避免因温度较低导致的水分凝结成冰的情况,促使着混凝土能够正常的使用,不会因为多种因素的干扰而产生裂缝问题。若是涉及高温环境,施工人员可以适当地采取遮阳覆盖洒水等方法,合理地维护混凝土的正常使用,避免混凝土表面因为暴晒而产生明显裂缝。
2.4提高混凝土配比的合理性
混凝土是组成公路桥梁结构的关键材料,因此做好对混凝土质量的控制有利于提高全桥品质,而配合比反映的是各类材料的用量问题,是混凝土质量的主导因素,因此需要加强对配合比的优化设计 。有必要组织现场试验,验证配比的实际应用效果,若不满足要求则采取优化措施。此外,公路桥梁结构的运营环境特殊,在混凝土配比的优化设计中需考虑到抗渗、抗冲刷要求。
2.5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;出于降低水泥水化反应的考虑,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。
2.6加大检查力度,及时防治裂缝
在实际的公路桥梁施工项目中,二次应力裂纹是造成载荷裂纹的最常见原因。二次应力裂纹也是由载荷引起的,通常不按照惯例计算。但是随着现代计算手段的不断改进,可以合理地检查二次应力裂纹。例如,许多平面框架有限元程序可以正确地计算由预应力和蠕变引起的二次应力。
结语
总之,裂缝问题经常影响工程质量,甚至导致公路桥梁倒塌。本文旨在研究与混凝土材料、设计细节和施工人员有关的影响因素,这些因素会导致桥面板中早期横向裂缝的发生,并且总结了现有的知识,分析了混凝土公路桥梁裂缝的成因,并提出了一些裂缝处理措施,将有助于提高工程质量。
参考文献
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[2] 徐镭. 现浇梁裂缝成因分析及预防应对措施研究[J]. 铁道建筑技术,2019(1):62-65.