马志权
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摘要:道路桥梁混凝土施工中,裂缝是影响质量的主要问题,本文从道路桥梁混凝土施工产生的典型裂缝问题来探讨混凝土施工及裂缝控制技术,从设计、温度变化、施工工艺方面的相关工程实分析产生裂缝的原因和避免的方法,做好混凝土施工及裂缝控制,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。
关键词:道路桥梁;混凝土施工;裂缝控制技术
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。在道路桥梁施工过程中,混凝土裂缝问题很容易出现,导致工程质量缺陷,影响了道路桥梁的使用,针对这种情况,要切实规范道路桥梁的混凝土施工,预防裂缝问题的出现。因此,设计人员要结合道路桥梁实际情况进行合理设计,施工人员严格控制各个环节精心施工,保证混凝土施工质量,避免出现裂缝质量问题。
1.道路桥梁混凝土裂缝产生的典型的裂缝问题
笔者从多年的道路桥梁工程实践中发现几种常见的裂缝,如混凝土道路施工中胀缝、缩缝设置不合理出现裂缝,道路施工中切缝不及时混凝土收缩应变产生裂缝,结构物伸缩缝留置不规范和不理产生裂缝,大体积混凝土水化热产生裂缝等,因此在工程实践中必须结合理论和施工规范,避免裂缝出现。
2.道路桥梁工程中出现裂缝的原因
2.1设计原因
在某“四好”公路的道路施工中,施工单位按照设计图纸要求“每200米设置1条胀缝”,结果在转弯处外侧发生裂缝并最终贯通横断面,后来经查,发生裂缝的原因是由于设计只考虑胀缝设置的距离而未考虑转弯处也应设置胀缝,施工单位按设计要求施工,转弯位置处于前后两个胀缝的中间,由于气温升高,混凝土发生膨胀,而转弯处应力过于集中,没有胀缝释放应力,膨胀产生的应力超过混凝土容许应力值时,发生了破坏,因此道路合理设置胀缩缝是很必要的,设置胀缩缝的本质就是释放混凝土产生的应力而避免结构破坏。因此,道路施工中切缝不及时也是应力没有及时释放而产生破坏。
2.2温度变化引发的裂缝问题分析
同样在上述某“四好”公路施工中,其中有一段设计为底宽3.5米,高5米,上宽1.5米的C25片石混凝土重力挡墙,由于其施工员不了解片石混凝土施工,施工时未放入片石,挡墙分层浇筑完成后,发现底部混凝土出现裂缝,并逐渐向上贯通,后来经专家判定,由于未放入片石,也未采用低热的水泥拌制混凝土,混凝土产生大量的水化热,温度升温过快,所以引起裂缝,找到原因后,施工单位严格按照片石混凝土的规范施工,合理放置片石,并采用低热水泥配制混凝土,同时,避开中午温度较高时施工,按照大体积混凝土的施工方法,裂缝没有再出现,取得了良好的效果。
2.3施工工艺问题分析
在某二级公路施工中,有一条设计为5m*3m,箱体长24m的过水箱涵,涵顶覆土厚度3.8米,工程完工在验收时发现,箱涵中间出现了一道环向裂缝,影响了工程验收,后来经有资质的第三方检测单位检测得出结论,裂缝不是结构破坏引起裂缝,不影响结构安全,由于施工单位在施工时,箱涵伸缩缝施工不规范,放置的伸缩填充料没有铺满整个横断面。经整改修整,完成了验收,事后分析,由于施工单位对伸缩缝没有引起足够的重视,施工时图省事,没有完全按照工艺要求施工,虽然引起的不是结构裂缝,但是对结构的受力也有一定的影响,因此,此类问题必须重视,施工工艺必须符合规范和设计要求。
3.道路桥梁施工中的裂缝问题的解决对策
3.1优化道路桥梁工程施工设计
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,优化道路桥梁工程施工设计,应根据施工要求合理计算道路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,依据道路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,避免混凝土产生裂缝,现在由于BIM技术的应用,可以使结构的受力情况更精细化,如在桥梁结构设计中,利用MIDASCIVIL就可以对结构设计进行仿真,可以组合各种最不利的受力组合和施工模拟,可以避免设计施工中的不合理因素,再结合传统设计方法和规范,不但可以保证所设计荷载的安全系数能够满足道路桥梁工程使用状态下承受的最大荷载,还可避免混凝土结构产生裂缝现象。
3.2预防温差裂缝
因为温度差而导致道路桥梁工程中出现裂缝,可通过对骨料级配的改善来进行应对,可采用高效的减水剂和粉煤灰来对水泥用量进行控制,从而减少混凝土中水化热情况的出现。同时,要对混凝土搅拌配置的方式进行积极的改进,例如可使用二次风冷技术来对浇筑温度进行控制,避免因为温度差而出现的裂缝问题。另外,可以在混凝土中适当加入一些外加剂,这些外加剂的主要功能在于增塑和减水,提升混凝土性能,对混凝土的保水性能和流动性能进行有效的控制。同时,施工中也要做好水化热的控制,推迟热峰时间。当需要对环境影响进行控制时,应做好防晒和防风等相关工作,避免混凝土因为环境因素的影响而出现温度升高的情况。因为混凝土结构尺寸会对其应力造成影响,所以需要采用合理的浇筑方式,并确保浇筑工序的合理性,具体可实施分层浇筑或者分块浇筑的方式,确保散热的效果达到相应的标准。如果混凝土结构体积比较大,则需要将冷却管道设置在其中,也可以采用冷水或者冷气来对混凝土进行冷却处理,对混凝土结构的温差进行控制。作业前,应预留收缩缝,做好混凝土温度控制。完成浇筑后,要注意做好养护。
3.3浇筑振捣
混凝土浇筑振捣的基本原理就是要排除其中气泡,进行捣固,使混凝土密实结合,消除混凝土的蜂窝麻面等现象,以提高其强度,保证混凝土构件的质量。主要要做到几个方面:插入时要快,拔出时要慢,以免在混凝土中留下空隙,每次插入振捣的时间为20~30s左右,并以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,开始泛浆时为准,振捣时间不宜过久,太久会出现砂与水泥浆分离,石子下沉,并在混凝土表面形成砂层,影响混凝土质量,振捣时振捣器应插入下层混凝土10cm,以加强上下层混凝土的结合,振捣插入前后间距一般为30~50cm,防止漏振,振捣时做到三不靠:一指振捣时不要碰到模板,二是钢筋和预埋件,在模板附近振捣时,应同时用木锤轻击模板,在钢筋密集处和模板边角处,应配合使用铁钎捣实。
3.4积极地改善后期养护方法
完成混凝土的浇筑工作后,必须将水浇在混凝土结构的表面,让其表面保持一定的湿度;为了使水分的蒸发速度变慢,在道路桥梁施工中最常见是塑料薄膜覆盖养护。对于道路桥梁工程来说,后期养护效果会直接影响到工程的实际使用。因此对于相关的养护人员来说需要按照工程的实际情况,正确养护各个细节,严格地控制混凝土的湿度和温度,防止产生裂缝情况。在开展养护工作的时候,需要正确地规划养护时间和养护方案等内容,确保可以有效地改善道路桥梁工程养护效果。
4结语
综上所述,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]孟德文.道路桥梁建设中混凝土裂缝控制技术浅析[J].建筑与装饰,2020(01):102-102.
[2]温亚娟.道路桥梁施工中混凝土裂缝及控制措施[J].科学技术创新,2019(09):110-111.