道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施分析

发表时间:2021/9/3   来源:《建筑实践》2021年40卷第4月11期   作者:相文博
[导读] 道路桥梁工程是交通运输的重要组成部分,是促进社会发展的有力支撑
        相文博
        陕西省商洛公路管理局沥青拌合厂  陕西 商洛  726000
        摘  要:道路桥梁工程是交通运输的重要组成部分,是促进社会发展的有力支撑,其施工质量的好坏受到社会越来越多的关注。道路桥梁施工质量问题不仅会降低道路桥梁运行效率,增加维护运营成本,还会对人们生命财产安全带来威胁。因此政府部门和施工单位需要积极针对道路桥梁工程薄弱环节的混凝土裂缝产生的原因,采取有效应对措施减少道路桥梁混凝土裂缝的产生,不断提高道路桥梁施工的综合质量。
关键词:道路桥梁施工;混凝土裂缝;应对措施
        引  言
        我国现代交通系统的基础设施的投入力度持续增加,道路桥梁工程是基础设施中的重要组成部分,建设数量持续增多。虽然建设规模达到了较高的水平,但因受综合因素影响,在混凝土施工中还是较多产生设计容许值以外的裂缝问题,易出现早期病害,降低使用寿命,进而影响到了整体桥梁构造物工程质量,甚至是出现影响运营安全的严重质量事故。本文分析了道路桥梁施工时期产生混凝土裂缝问题的主要原因,对于存在的问题提出了相应的应对措施。
         1、道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析
        1.1收缩裂缝成因
        在混凝土干燥过程中,混凝土表层与内部的含水量分布不均匀,表层收缩量大、内部收缩量小,当表层混凝土所承受的收缩拉力超过混凝土本身的抗拉强度后便会形成收缩裂缝。道路桥梁施工中,常见的收缩裂缝种类及其成因如下:
        (1)塑性裂缝。混凝土浇筑后会发生激烈的水泥水化反应,导致混凝土中的水分大量蒸发,出现失水收缩现象;在混凝土尚未完全硬化之前,骨料会受自重作用下沉,若在下沉时遇到钢筋,则会沿着钢筋方向形成塑性裂缝。
        (2)干缩裂缝。在混凝土干燥硬化过程中,若表层水分损失与内部水分损失速度差异较大,则会导致混凝土内外部不均匀收缩,产生收缩裂缝;在干燥硬化后,混凝土的体积变小,如果道路桥梁工程的配筋率较大,则混凝土收缩会受到钢筋的阻碍,进而产生干缩龟裂。
        1.2施工工艺原因
        道路桥梁混凝土施工前期的施工组织管理和施工技术管理的重点在于工艺经过了试验检验并做了适应性调整优化工作。如果实际施工中忽视了这项工作,就容易出现问题。其中混凝土的运输时间有外因干扰,不规范的浇筑工艺流程,不合理的动力负荷安排,较大的气温与风力变化,原材料变更变动,机械故障等导致的施工不连续不均匀,模板与混凝土结构发生粘连,养护管理不到位,操作人员未严格遵守操作规程与技术交底要求的时点时间等,均会导致产生裂缝问题。
        1.3沉降原因
        道路桥梁工程施工从基坑开挖到主体结构混凝土的浇筑,需要历经较长的时间,从而使环境温度、湿度、风力风压、地基含水率等因素发生较大变化,如果施工工艺不能充分考虑气候条件,就会直接导致地基基础和现浇混凝土结构产生不均匀沉降,当因沉降造成的变形超过设计的容许范围时,就会产生严重裂缝,而且很难修补和控制。
        1.4温度差异
        (1)内部温度裂缝。混凝土在硬化过程中会释放出大量的水化热,混凝土内部温度会急剧上升。当混凝土内部温度过大而外界温度过低时,较大的温差出现温度应力,会破坏混凝土内部结构强度,极易出现裂缝。
        (2)外部温度裂缝。混凝土表面易受到外界气温升降带来的温度变化,而混凝土内部温度变化是相对混凝土表面温度变化则是缓慢且较小范围内的变化过程。

若外部温度持续下降到一定数值,内部结构温度与外部结构温度差异性过大就会出现温度裂缝。
         2、道路桥梁施工中混凝土裂缝的应对措施
        2.1控制原材料质量
        当施工材料运输到施工现场后,对材料各项指标进行检验,确保材料质量满足施工要求,预防混凝土裂缝产生。包括:
        (1)在道路桥梁施工中采用高强度等级水泥进行混合料拌和,要求水泥初凝时间不得小于45min;在施工中选用水化热低的水泥品种,合理控制水泥单位用量,缩小混凝土在硬化过程中的内外温差。
        (2)采用级配良好的细集料,要求细集料的含泥量不得超过2%,细度模数在2.6范围内。
        (3)粗骨料选用碎石,要求碎石质地坚硬,含泥量不超过1%,针片状颗粒含量控制在5%之内。
        2.2塑性收缩裂缝控制
        (1)桥梁混凝土工程施工环节,需要做好结构水灰比控制,水泥类型选择水热化程度低的材料。
        (2)做好混凝土骨料含泥量控制,降低混凝土结构的孔隙率。
        (3)在桥梁混凝土结构浇筑施工处,需要对模板进行湿润处理。
        (4)混凝土浇筑环节做好混凝土入模控制,在振捣时按照顺序均匀排列,采用快插慢拔的方式进行振捣等。
        2.3做好施工全过程温度控制
        控制好温度是预防温度裂缝的重要措施。控制温度的核心原则是在控制混凝土内部温度和控制混凝土表面温度同时采取行之有效的方法措施。其中大体积混凝土的内部温度控制必须又经过批准的专项温控设计方案。混凝土表面温度控制主要以覆盖保温保湿稳住,低温保暖加热为辅的措施。控制温度的核心目标是确保能够在整个结构混凝土强度达到设计强度之前都能够稳定连续地控制好温度。
        2.4增强现场管理的控制和优化
        施工现场的管理工作需要精心组织、适时优化。应当克服混凝土的运输时间有外因干扰,不规范的浇筑工艺流程,不合理的动力负荷安排,较大的气温与风力变化,原材料变更变动,机械故障等导致的施工不连续不均匀,模板与混凝土结构发生粘连,养护管理不到位,操作人员未严格遵守操作规程与技术交底要求的时点时间等内部管理要素。同时还应着力预防和解决环境温度、湿度、风力风压、地基含水率、冬季雨季季节变化、自然沉降、地表水影响、地下水影响、异常恶劣气候等外界因素对具体施工部位直接影响。从而在根本上消除或避免不利的内部、外部因素,保障道路桥梁混凝土施工工作始终在可控条件下进行。
         3、结论
        道路桥梁混凝土裂缝的危害是严重的也是可控的。根据混凝土裂缝产生的原因,针对具体情况采取相应的防治措施,可以减少绝大多数混凝土裂缝产生,从而全面提高道路桥梁工程质量并产生较好的综合社会经济效益。
         参考文献:
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