路桥施工过程中混凝土存在的问题及对策分析
2013-05-28侯萍
侯萍
【摘要】国家为拉动内需投入的四万亿资金中的绝大多数被用在了基础工程建设之中,虽然实际用于路桥的比例较小,但是由于基数巨大,因此,仍然对我国的路桥建设产生了较为重要的拉动作用。路桥施工中的比重最大的工程量就是混凝土的施工,由于混凝土属于一种不均匀的刚性的混合材料,因此,在施工过程中易出现各种问题。笔者以多年服务于建筑企业的经验对混凝土施工过程中存在的问题进行浅析,提出相关解决对策。
【关键词】路桥;施工;混凝土;过程;问题;对策分析
【中图分类号】TU37 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)01—0249-01
混凝土早已成为我国路桥施工中的最为重要的材料,几乎在每一座桥梁的建设过程中,混凝土都是不可或缺的。混凝土自身的优点导致了在施工中的重要地位与大量使用。钢筋混凝土架构的桥梁的主要优点是,施工较为便捷、载荷较大、价格经济、造型美观、可塑性强等。但是,在实际施工过程中,某些施工技术人员对于混凝土的研究不够深入,对于混凝土的性能不够了解,这样就致使在混凝土浇筑以后会出现麻面、裂缝等现象,这些现象不由得也给人们对于混凝土的安全性等方面产生了相当的隐忧。为了排除人们的隐忧,也为了更好地利用混凝土,我国的许多桥梁界的专家、学者们深入一线施工现场,对混凝土进行了大量的实验与探索,尤其是对混凝土的病害现象,比如麻面、裂缝等的成因及其整个生成过程进行了测试与分析,最终得到了关于混凝土在施工方面更好的利用的第一手成果。下面就对混凝土使用过程中易出现的问题及其原因与对策一一向读者加以阐述。
1 混凝土在路桥施工中易出现的一些常见问题及其产生原因
随着近期我国多座桥梁的相继出现重特大事故,混凝土质量问题开始受到整个社会的广泛关注。混凝土应用中的一些难以克服的问题也浮出水面。下面就将这些问题加以详述。
1.1 混凝土属于刚性材料因此缺乏弹性
混凝土的强度极高,属于刚性材料,未加钢筋的混凝土的抗压强度在掺入高效减水剂与集料以后可以达到100MPa以上,这是一个惊人的强度。但是,越是刚强的其柔韧性就越差,混凝土也不例外,由于混凝土这种刚性材料其刚性的获得源于水灰热化以后的凝结,而这种凝结属于极速刚性凝结,这就导致了其刚度可以达到至刚的程度,但是相对地,其柔韧性也就此失去了。柔韧性差的物体在荷载超过其承受力的情况下就会出现瞬间的断裂。这也是我国出现的多起桥梁事故的最主要的原因。
1.2 混凝土的抗拉性能也同样不好
混凝土属于人造材料,虽然其中的填料包括天然砂、石,但是其加水凝结的作用仍是由水泥浆形成的,因此其中虽然集成了减小收缩率的砂、石等材料,但是硬化胶结以后胶料与骨料紧密结合在一起,由于胶结以后的材料与砂、石都不具备抗拉性,这就导致了结合而成的混凝土其整体的抗拉性是极差的。因此在应用过程中必须切实做好混凝土的防拉性,否则极易引发恶性事故。
1.3 混凝土的耐用性并没有想像的那么好
耐久性是人们认识混凝土的一个误区,百分百九十以上的对于工程材料没有深入研究的人都会认为混凝土的耐久性极好,并且在许多科学论著中都有过对这种耐久性的宣扬。其实,自然界中的许多物质都可以轻易破坏混凝土打破混凝土的耐久性神话。比如二氧化碳就可以轻易地将混凝土侵蚀炭化。
1.4 在温度出现变化时混凝土也会发生形变
混凝土与其他普通物质一样都存在着热胀冷缩的特性,在外界温度随季节等发生变动的时候混凝土会热胀冷缩。热胀会造成混凝土周围的其他连接部件受到挤压,这在实际工程实践目前为止尚带来严重问题。但是其冷缩容易导致变形,若变形遭到约束,则会在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在实际施工中,普通混凝土很容易结硬,结硬之后,混凝土中的水分子逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,变形也较大,因混凝土表层水分流失快,内部损失慢,就产生了表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力。当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
2 桥梁混凝土裂缝的常规原因分析
混凝土在桥梁建设过程中出现了缺乏耐用性、缺乏弹性都缺点,但最让技术人员头疼的是混凝土裂缝问题,桥梁结构裂缝的原因比较复杂,是多种因素相互影响的结果,可以说每一条裂缝的产生都有一种或几种原因,下面就桥梁混凝土裂缝产生的原因进行分析。
2.1 应力和次应力导致裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力作用下产生的裂缝称为荷载裂缝,可分为直接应力和次应力裂缝两种。(1)直接应力裂缝是指由外荷载引起的直接应力而产生的裂缝。(2)次应力裂缝是指由外荷载引起的次应力而产生的裂缝。
2.2 内外部环境变化导致裂缝
环境可以影响混凝土的特性和使用寿命,混凝土自身的特点决定了它具有热胀冷缩的性能。温度高时发生膨胀,温度低时发生浓缩,环境温度的变化会直接影响着混凝土的形变。
2.3 混凝土收缩导致裂缝
在大量的桥梁工程施工过程中,混凝土因收缩而引起的裂缝是最普遍的。
2.4 施工原材料质量不合格及施工工艺不合理导致裂缝
如果配置混凝土用的材料(水泥、砂、石骨料、拌和水和外加剂组成)质量不合格,在施工初期就会产生桥梁结构裂缝。
3 针对路桥施工过程中混凝土存在的问题所采取的对策
要想很好的解决裂缝等问题,首先要对问题进行彻底的分析。通过以上分析,桥梁混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为以下三个大的方向:温度、收缩及抗拉。
3.1 工程施工过程中严格把关混凝土的质量
(1)施工单位在施工前应该派专人考察水泥市场,购买那些高标号水泥的产品,在施工现场要严格控制好水泥用量。(2)混凝土搅拌过程中要严格控制各种材料的比例,严禁用含泥量过大的沙子。
3.2 控制好混凝土施工过程中的温度
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种:(1)拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(2)夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度。
3.3 加大混凝土早期保养的力度
经验表明,在施工后比较短的时间内由温度梯度(尤其是在寒冷的北方,昼夜温差大)的变化很容易造成混凝土发生裂缝,并且裂缝大多数是不同深度的表面裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。
结束语
路桥施工过程中虽然存在着很多问题,甚至有些问题(如:混凝土裂缝问题)已经困扰施工技术人员多年。但是,只要施工技术人员在实践中不断总结经验,不断完善工艺流程,不断加强施工管理,就一定能把路桥施工过程中遇到的问题逐渐解决,将问题的发生几率降低到最小。
参考文献
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[2]李渊;程绿洋.路桥施工中混凝土技术的问题分析[J].《建材与装饰:上旬》2011年第9期