道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施钟福

道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施钟福

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摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,道路桥梁建设取得了显著成果,极大促进了各地区经济发展,在道路桥梁工程项目不断增多下,人们对施工质量提出了更高要求。混凝土裂缝是道路桥梁工程施工常见病害,同时也是质量通病,不仅影响到道路桥梁的整体稳定及安全,更会降低道路桥梁的美观性。由此,本文详细对道路桥梁工程施工中混凝土裂缝成因进行分析,提出几点防治对策,以为相关部门提供一些借鉴。

关键词:道路桥梁工程;混凝土裂缝;防治对策

道路桥梁的稳定性及安全性直接影响到行车安全,为了始终保证这种稳定及安全,提升车辆运行安全系数,就必须减少道路桥梁工程施工中各种病害,其中,混凝土裂缝作为一种常见病害及质量通病,反反复复出现,对人们造成了严重困扰。混凝土裂缝产生的原因很多,主要包括温度变化、荷载变化、地基变形、混凝土材料质量问题等,下面将对这些成因具体分析,提出相应的防治对策。

1.道路桥梁工程施工混凝土裂缝成因

1.1混凝土收缩或温度变化引发的裂缝

混凝土内外部温差大,会使其产生一定的拉应力,如果混凝土外部温度突然降低,而内部温度不变,拉应力会出现在混凝土表面,拉应力比抗裂能力高时,裂缝就出产生。冻胀裂缝就是因为温度变化引起的,当大气温度低于0℃,冰冻就会形成,并且水的体积因为结冰而增大,这样膨胀应力就会在混凝土中产生,促使混凝土表面出现裂缝。

1.2荷载造成的裂缝

1.2.1次应力裂缝

因为荷载作用出现的次应力引发的裂缝就是次应力裂缝。混凝土在荷载作用下,常规计算与混凝土结构实际工作状态不符,次应力就会出现在某些部位,促使混凝土结构开裂,继而引发裂缝;如果混凝土结构设置了凿槽或者有开洞,钢筋设置通常依据经验,采用常规计算方法的情况较少,挖孔受力构件,就会在孔洞附近出现绕射现象,从而将应力集中,当混凝土转角或者受力构件变形的时候,裂缝就会产生。

1.2.2直接应力裂缝

荷载作用下因直接应力引发的裂缝就是直接应力裂缝。设计不合理、计算不精确、结构刚度不够、预制构件运输或者安装规范性不够均是产生直接应力裂缝的原因。

1.3地基变形

地基沉降,会促使一定的结构力与拉力产生,如果结构力比混凝土内部结构抗拉能力大,就容易出现裂缝。如果地基沉降处于塑性状态,不均匀沉降容易发生,在不均匀沉降下,混凝土基础结构与支架就会出现不均匀沉陷,这是造成混凝土结构局部变形的重要原因,促使裂缝产生。此外,不同的混凝土自身重力,将使混凝土重心失稳,处于不均匀状态下的混凝土,促使水泥浆液上浮,当混凝土不断下沉,达到相应位置,裂缝就会在模板与钢筋作用下产生。

1.4混凝土材料反应

混凝土材料本身存在问题,也是裂缝出现的一个诱因。混凝土原材料中,如果应用了碱性骨料,容易使碱-硅胶胶体生成,这种胶体的吸收性较强,尤其是具有较强的吸水性,通过吸水变得膨胀,进而增加了胶体体积,容易导致混凝土胀裂,促使一些大大小小的裂纹产生。由此,材料的选用,尤其是骨料的正确选用非常重要,通过正确选用材料,减少材料反应,从而保证混凝土整体质量。

1.5施工方法不当

因为混凝施工工艺不合理、施工方法不准确、操作不到位,均会使混凝土制作、运输及浇筑、吊装等环节出现裂缝;不注重混凝土的养护,容易使收缩裂缝出现在混凝土表面;混凝土振捣不充分,出现空洞,容易使荷载裂缝产生;模板刚度不达标,过早拆模,会使混凝土表面出现裂缝。

2.道路桥梁工程施工中混凝土裂缝防治

2.1控制好施工温度

要想预防温度裂缝产生,就要依据施工实际情况,尽量选择在适宜的天气条件下施工,避免在高温天气或者严寒天气下进行混凝土施工,防止混凝土持续高温暴晒,避免因混凝土过度干燥而开裂。冬季,保证混凝土结构表面温度不能低于5℃,防止混凝土表面温度降低过快,出现早期受冻,有效防止冻胀裂缝产生;拌合混凝土时,也要掌握好温度,密切对混凝土温度变化观察,如果发现混凝土温度过高,需要及时通过表面洒水、隔离等措施降温。依据道路桥梁等级,结合工程设计,控制好混凝土浇筑厚度,避免温度应力过大引发裂缝。

2.2优化考虑混凝土荷载能力

道路桥梁工程施工混凝土荷载能力需要优化设计,对实际承载力充分考虑,依据道路桥梁的规划及布局,结合混凝土材料性能,将混凝土承载力综合确定下来,在施工中预留足够的承载力,以对交通流量的变化有效应对。结合现实荷载进行道路桥梁设计,确保设计荷载大于实际荷载,从而有效防范荷载引起的裂缝。此外,还要对钢筋布局合理设计,控制好钢筋的质量,避免因为钢筋锈蚀而降低混凝土承载力,继而引发的裂缝。

2.3控制好原材料质量、优化施工工艺

为了达到设计规定荷载,需要将混凝土混合料的质量控制好,严格按照要求配置混凝土,保证配置的混凝土温度升高及发热缓慢,采用硅酸盐水泥或者普通硅酸水泥可以使水化热得到控制;砂石要选择级配良好、质量有保证的,将粗砂作为细骨料,要保证细度模数Mf≥2.0,配合采用适量的粉煤灰与外加剂,水灰比不能过高,从而将水泥热化情况减少,进而控制好混凝土内部拉应力。同时,拌制混凝土过程中,可以掺入适量的缓凝剂与减水剂,也能够减少拉应力。

严格按照设计要求进行混凝土施工,每一个工艺操作均要有监理人员的监督与把关,做好每一个工序的质量检验,合格以后才能开展下一个工序。完成混凝土浇筑后,要放置到相对潮湿的地方,静置48h,采用有效的养护方法,使混凝土得到科学、合理养护。

2.4预防沉降裂缝

按照要求处理好软土地基,加强地基质量监控,保证地基稳固、可靠,做好沉降监测,保证道路桥梁结构稳定,有效预防沉降裂缝产生。

2.5裂缝修补

(1)表面修补法。这种方法就是在裂缝表面涂抹水泥浆液或者环氧胶泥,防止裂缝进一步扩充;(2)填充法。如果裂缝微小,可以建立一个小凹槽,用压力设备将填充材料压入裂缝中,填充材料硬化以后就会形成一个整体结构,但如果裂缝非常大,就必须采用浇筑或者灌入的方式大面积修补,这种方式防水性较好,并且能够在钢筋与外部雨水之间形成阻隔,有效防范了钢筋腐蚀。常采用的填充材料有水泥浆液、环氧树脂、甲基丙烯酸酯等。(3)结构加固法,如果裂缝影响到混凝土结构性能,需要进行加固处理,采用的方法有:将混凝土结构的截面面积增大,外包型号在构件的角部,还可以采取粘贴钢板加固、预应力加固、增设支架加固等方法。

结束语:总之,道路桥梁施工中,混凝土裂缝是非常普遍的病害,危害巨大,并且这种危害会随着裂缝不断扩大而深入,加强对混凝土裂缝成因的分析,实施有效的防治对策,可消除或者减少混凝土裂缝,减少对道路桥梁造成的破坏。当前仍需要加大对道路桥梁施工中混凝土裂缝防治方法的研究,切实保证我国道路桥梁建设的持续与稳定。

参考文献:

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[2]成治国.道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施[J].交通世界,2017(11):118-119.

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