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道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施

2014-09-24吴响响李少杰

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:道路桥梁裂缝控制

康辉

摘要:道路桥梁工程是我国众多混凝土工程中,比较系统和复杂的一项,必须保障道路桥梁混凝土工程的稳定,才可实现道路桥梁工程的进步。目前道路桥梁混凝土工程中出现的问题主要是裂缝现象,必须针对混凝土裂缝的原因进行分析,保障道路桥梁混凝土工程的安全性能。因此,本文通过对道路桥梁混凝土的裂缝成因进行研究,探讨解决裂缝的对策。

关键词:道路桥梁;混凝土;裂缝;原因;控制

中图分类号:TV331文献标识码: A

引言

这些年,为了进一步推进中国社会经济疾速开展,中国在路桥工程方面也飞速进步着,路桥工程建造项目逐年增多,其主要意图即是为了进步中国路途交通运输水平,充分发挥路途交通运输业在现代化建造开展中的效果。混凝土施工是路途桥梁施工中常用的原料之一,其具有造价低、耐压性好、不易损坏或腐蚀等长处,因而,加强路桥工程混凝土施工质量尤为重要。但是,路桥施工中混凝土裂缝的疑问一直是路桥施工中的质量通病,怎么采纳有效的办法解决或削减混凝土裂缝现象的发生是当时路途桥梁施工建造所面临的重要疑问之一。所以,在加快路桥工程建造的同时,也需要重视混凝土施工质量的管理,这样才能促使路桥工程质量的不断进步。

一、混凝土路面裂缝、断板类型

由纵、横交错表面无规则的裂缝为龟裂。其特征是裂缝没有贯通厚度和板面,将面板完全断开,并断面两块以上的断板(即混凝土面板求学完全硬化就开放交通而出现的断板)和使用期断板(即:路面开放交通后出现的断板),按其损坏程度又可分为:轻度断裂,裂缝细微缝缘无损坏,轻微剥落。中度断裂,裂缝较明显,缝缘有损坏;轻微剥落严重断裂,裂缝处严重剥落,裂块松动,影响行车,进而影响方方面面的经济效益。

二、混凝土产生裂缝的原因

1、荷载原因

载荷对路桥混凝土裂缝的影响规模比较大,路桥中涉及混凝土的工程部分,受到混凝土载荷的影响,即可发生裂缝,载荷影响主要表现为两种,载荷直接作用和间接作用。直接作用是指路桥混凝土受应力的直接作用,形成裂缝,在路桥工程的设计、施工以及使用阶段,都较容易受到应力的影响产生裂缝,例如:在路桥工程的使用阶段,当超载或超载荷的车辆经过路段时,即会直接对路桥混凝土造成应力作用;间接作用是指在路桥工程建设过程中间接受力,以路桥桥梁建设为例,建设过程中,会进行多处支撑、连接施工组件的安装,由于组件安装不到位,即会导致应力过于集中,对铁路混凝土造成严重的载荷。

2、骨料本身引起的铁路混凝土裂缝

路桥凝土的骨料基本呈现碱性,在外界水资源的参与下,碱性骨料吸收过多的水分,加速水泥溶解,导致部分物质之间发生化学反应,最终反应产物———碱硅酸凝胶,较容易吸收周围水分,促使体积快速膨胀,不仅造成铁路混凝土中出现大面积的裂缝,而且沉淀物的形成,抑制铁路混凝土的正常使用。

3、温度原因

路桥混凝土工程主要属于室外工作,受外界多种因素的影响,导致混凝土出现裂缝,其中温度属于最主要的影响因素。例如:混凝土本身具备热胀冷缩的物理特性,由于外界温度具备实质性的温差,导致混凝土在温度的影响下,逐渐出现变形,同时在铁路混凝土的内部出现一定程度的应力,在应力的作用下,铁路混凝土的强度受到影响,产生裂缝,裂缝会根据温度的变化而变化,造成不可弥补的缝隙。主要影响温度变化的因素有:日常光照、急性降温、水化热等。

4、钢筋问题

公路桥梁的自身存在一些不确定的因素,一般情况下它的基础结构会直接暴露在自然环境中,周围环境对公路桥梁的影响会比较大,如果没有做好相应的保护措施,可能就会导致工程质量的下降,如果桥梁受到腐蚀,那么桥梁内部的钢筋也会受到影响,例如钢筋的膨胀导致的混凝土的裂缝。如果不能够及时解决这一问题,裂缝就会越来越大,最终会导致公路桥梁的质量问题。

5、混凝土收缩问题

由于收缩导致路桥混凝土出现收缩,主要表现形式为土体收缩,属于自发的体积变化,并没有受到外界力的作用,由于路桥混凝土内部发生变化,但是外部仍然存在定性方向的固定,路桥混凝土中出现不均衡的拉应力,导致裂缝,收缩裂缝集中出现在路桥混凝土的表面,以细纹状存在,路桥混凝土裂缝的收缩类型包括:碳化、干缩、塑性、自身四种。

三、有效解决路桥混凝土裂缝的措施

1、利用灌浆法解决温度对路桥混凝土裂缝影响

温度引起的路桥混凝土裂缝主要产生于表面,对整体的路桥混凝土结构产生较大影响,同时还可导致外界大量的水分、污染物进入到混凝土内部,因此利用灌浆法解决温度对路桥混凝土造成的裂缝。在对裂缝进行灌浆修补时,首先借助压浆泵,将具备胶黏性的灌浆材料泵入到混凝土开裂的缝隙中,胶黏材料在失水凝结时,逐渐变得硬化,胶黏材料硬化的过程中,即可修补铁路混凝土裂缝,促使开裂的混凝土呈现出完整的个体。路桥混凝土工程中,最常见的灌浆法包括两类,一种为化学式,另一种为水泥式,不同灌浆法的选择,主要根据铁路混凝土裂缝的实际程度,根据混凝土裂缝的规模、环境以及性质进行灌浆法的选择,铁路混凝土裂缝一般情况下以0.5mm为划分界限,0.5mm以下的裂缝可采取化学式,0.5mm以上可采取水泥式。

2、利用结构加固法解决收缩因素对路桥混凝土裂缝的影响

收缩因素对路桥混凝土内部结构的影响较大,利用结构加固法解决收缩对混凝土外部环境造成的不稳定。例如:路桥混凝土受收缩影响出现裂缝,可在混凝土裂缝的周围浇筑围套,主要是以钢筋、龙骨为主固定混凝土结构的构件,首先将构件在混凝土裂缝处固定,由于构件表面受力面积的增加,在很大程度上可将混凝土结构的强度、力度提升,进而作用到路桥混凝土的内部,不论是贯穿型的收缩,还是深度比较大的收缩,利用结构加固法都可提高路桥混凝土结构的稳定性。

3、采用表面修补法解决载荷造成的路桥混凝土裂缝

表面修补法是解决载荷裂缝最有效的措施,受载荷压力的影响,路桥混凝土出现裂缝,其对路桥混凝土的整体结构影响较小,而且具备较高程度的稳定性,针对载荷裂缝,一般路桥混凝土工程采取在裂缝表面涂抹或粘贴的方式。例如:在载荷裂缝的表面,首先判断裂缝结构需采取的表面修补法类型,确定修补过程中使用的工具、材料,表面修补法所使用的材料基本是作用在裂缝的表面,其受外界环境影响较大,因此需对材料采取密闭、防水处理,以便贴近于混凝土的性质。表面修补法中的涂抹式所需材料有:聚氨酯、树脂等;粘贴式所需材料有:纤维布、玻璃丝布等。

4、预防碱性骨料发生化学反应的措施

针对碱性骨料化学反应造成的裂缝,需对混凝土材料做预防工作。例如:在选择基本碱性骨料时,可使用活性混合材与非活性碱性骨料结合的方式,进而控制混凝土施工环境的湿度,铁路混凝土施工时,合理搭配碱性骨料,同时在混凝土使用中,必须控制材料的含碱量,路桥混凝土中碱含量主要集中在水泥和外加剂中,尽量使用符合国家标准的低碱水泥,若部分路桥混凝土结构未能合理搭配低碱材料,适当在材料中增加抑制碱元素发生化学反应的制剂,或者也可使用化学合成材料,代替含碱材料。

5、做好养护工作

完成对混凝土的设计和施工后,一个重要的环节就是对混凝土进行养护,并且就新浇的混凝土而言,其养护工作开展得越早,就越能延长混凝土的使用寿命,其主要原因就在于越早进行防护,就越能减少混凝土早期的收缩,也就最大程度地减少了混凝土的变形。在进行具体的养护工作时,最重要的就是要控制好对构件的湿润性养护,另外如果是针对大体积的混凝土,可以采用流水或蓄水养护的方法。

6、提高道路桥梁施工人员水平

要加强对路桥梁施工的管理,加强路途桥梁施工人员水平,不断的参加新的血液。在路桥施工中有着很大的作用即是施工人员水平的水平,因此对路桥施工人员水平有着很大的需求。路桥施工人员要有着认真负责的情绪,而且有着浓郁的责任感是路桥施工人员的基本素质。在作业中,需求的专业性很大,一定要把握有各式各样的专业性常识。我们也应进一步完善路桥施工的管理,加强监管队伍建设,强化监管效能,更好的促进中国修建工程质量的稳步提高。路桥施工人员要经过专业部门的有关专业技能训练后,符合需求才能够取得作业资格。施工人员要不断进步自身的专业技术水平,不断总结经验,即时学习新标准和新规范,充分自个与时俱进,习惯社会的发展需求。施工人员要熟练把握施工技术的一起,还要要多接触管理、关法律法规、计算机等各个方面的常识,知道索赔程序及合同条款等相关常识,要懂得保护工地单位的合法权益,做到全方面发展。

结束语

总之,在桥梁施工过程中混凝土裂缝是最为常见的质量通病,做好混凝土裂缝的防治,对于提高桥梁施工质量具有十分重要的意义。因此,如何有效的地预防桥梁施工中的裂缝问题是摆在我们面前的重要课题,我们应该深入实际研究桥梁裂缝形成的原因,积极探寻解决措施,尽可能地降低混凝土裂缝带来的风险,以提高桥梁施工的质量,延长桥梁的使用寿命。

参考文献

[1]史国栋,孙莺莺.浅谈混凝土的施工温度与裂缝[J].黑龙江科技信息,2011年24期

[2]巴川岭,孟岭.浅谈高层建筑混凝土工程质量控制[J].经营管理者,2011年15期

吴响响 李少杰

摘要:在我们的经济发展的同时,道路桥梁施工也不断发展,越来越多的人们也都关注于道路桥梁施工的问题。但是在道路桥梁施工很多问题都将影响道路桥梁的质量,道路桥梁的质量是非常重要的。混凝土之所以在工程建设中应用广泛,是因为其结构具有灵活性,价格相对较低,且混凝土的抗压强度又比较高,可以制成不同的形状,并具有良好的耐火候性,进行维护的成本低,所以混凝土成为使用最广泛的建筑材料。

关键词:道路桥梁;工程施工;混凝土裂缝;成因;措施

中图分类号:TU37文献标识码: A

引言

现如今经济快速发展,人们生活水平的不断提高,道路桥梁也成为我们必不可少的一种运输方式。道路桥梁也对国家的经济发展发挥着作用,但是一直以来我国的道路桥梁施工质量有问题的现象就不断发生,我们应该更注意道路桥梁施工中存在的问题及对策,使道路桥梁更安全有保障。混凝土裂缝会使路桥工程内部的钢筋等材料暴露出来易产生腐蚀生锈,会降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,如不及时处理和预防,会全面影响路桥工程的整体质量及使用寿命。

一、道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因

1、混凝土原材料质量引起的混凝土裂缝

混凝土的组成主要包括:水泥、骨料以及外加剂和掺合料等组成,这些组成的材料的质量如果不符合要求,达不到标准,就会引发道路桥梁工程混凝土裂缝的形成。在混凝土的组成部分中如果骨料的质量不合格,那么,混凝土的强度会受到直接的影响,粗骨料的级配粒径会影响混凝土的收缩性,导致道路桥梁工程施工的过程中混凝土出现裂缝。另外,我们还要想到,在混凝土的组成中,还有外加剂和掺合料的类别选择和质量选择,要预防它们和水或是骨料将结合后发生化学反应,进而发生混凝土裂缝现象。

2、荷载引起的混凝土裂缝

荷载引起的混凝土裂缝,这种裂缝又分为直接应力裂缝和次应力裂缝,产生的原因主要有:第一,前者的形成主要是因为在该工程的设计阶段有荷载漏预算或不完全预算的现象发生,所以形成了荷载预算不足,另外,在施工的时候,施工材料的堆积,形成了荷载超标从而引发混凝土裂缝的形成。第二,后者的形成主要是因为在该工程的施工设计阶段没有合理的进行预算,忽视了在工程施工的过程中由于受到开洞、凿槽等原因引起荷载变化,从而导致混凝土裂缝的产生。在道路桥梁工程施工的过程中,我们要根据混凝土裂缝的形态,然后判断出混凝土裂缝的原因,再对其原因进行采取解决措施。

3、温度变化引起的混凝土裂缝

根据混凝土具有热胀冷缩的特征,在道路桥梁工程施工的过程中,不管是受到内部环境还是外部环境的变化,这些都会引发混凝土形态上的变化,如果体积大的混凝土发生变化,在结构上会产生的应力直接影响混凝土的强度,所以温度的变化会使混凝土发生裂缝。当然,在道路桥梁工程中,由于很多原因都会使温度发生变化,比如,天气的变化和春、夏、秋、冬的温差的变化,都会导致混凝土裂缝的出现。

4、收缩冻胀引起的混凝土裂缝

在混凝土裂缝产生的原因中,收缩和冻胀是常见的形成混凝土裂缝的因素,前者出现的裂缝主要是因为大体积的混凝土发生了变形。因为混凝土表面的水分蒸发的很快,但是,混凝土内部的水分吸收的却很少。在这种情况下,混凝土表面的变形和内部的变形无法形成一致,就会出现混凝土裂缝。另一方面,冻胀引起的混凝土裂缝主要是由于气温低于零摄氏度的时候,混凝土结冰体积变大与混凝土的强度发生冲突,最终出现裂缝。

二、道路桥梁施工中混凝土裂缝的有效应对措施

1、严格的控制原材料和组成材料的质量

想要从根本上解决混凝土裂缝的问题,首先要做的就是对混凝土的原材料以及组成材料的质量进行严格的控制。只有将混凝土的原材料和组成材料的质量控制好,才能够完全的达到预算荷载的要求和标准。与此同时,在进行混凝土搅拌的过程中,一定要严格的按照搅拌的顺序和配比,只有合理的进行配比和搅拌才能够使混凝土的质量达到标准,尤其对于水量的控制更是重中之重。水量的多少对于混凝土体积的变形有着十分重要的影响。

2、注重施工过程温度的变化,防止温度变化引起裂缝

在混凝土搅拌的过程中,要注意水量的添加。这样做的目的就是降低混凝土的温度之一。尤其是在天气热的季节进行施工的话,要控制好混凝土的温度。比如,在夏季施工的时候,我们要将混凝土的浇筑厚度减少,这样更方便于混凝土能够很好的散热,在特殊的情况下,要在混凝土的内部增设降温的办法,这样可以改善混凝土的抗裂性能。混凝土的质量越好其抗裂性就越强,所以,在道路桥梁工程施工的过程中,我们不要忽视混凝土的堆放、搅拌方式以及混凝土的浇筑过程,同时,在结构外露的混凝土表面及模板外侧覆盖保温材料(如草袋、锯木、湿砂等),在缓慢的散热过程中,保持混凝土的内外温差小于20℃,预防近期骤冷气候影响,防止混凝土早期和中期裂缝。

3、合理对道路桥梁进行布局以及荷载的设计

在对道路桥梁施工之前的设计阶段是十分重要的一个环节,首先,施工技术人员应该根据工程的具体情况对道路桥梁的布局进行整体的规划,对于道路桥梁的布局要做到合理性、科学性、可行性以及可靠性。同时在进行荷载预算时千万不要忽略了在施工过程中机械设备所需要的荷载,要保证实际的荷载在预算荷载的设计范围之内,这样才可以在道路桥梁施工工程中不会因为荷载的问题而产生混凝土的裂缝。

4、混凝土裂缝的补救措施

在道路和桥梁中易产生裂缝的部位主要集中在受压区和受拉区。在对裂缝进行修补时必须确保不能降低道路桥梁各个构件的承载能力,同时在保证经济的前提下进行加固。在混凝土裂缝修补方法中,内部灌浆修补法的适用较为普遍。大、小裂缝都能使用,修补效果也较明显。在使用时可结合灌浆、嵌缝、修堵进行使用。例如在路面和桥梁产生裂缝时可以先进行注浆,然后再涂抹进行封闭,对于桥墩、路面中出现的体积较大的裂缝要进行开槽填补,采用涂膜防水处理能够有效的防止混凝土受到腐蚀。普通的浆材难以到达钢筋表面比较细小的裂缝和不透水的固定裂缝中,因此在对裂缝进行表面处理时采用混凝土表面贴补的方法进行大面积的漏水堵漏。由于压力产生的裂缝如果长时间不能进行处理会降低混凝土的耐久性能。火灾、水灾等自然因素造成的缝隙也会影响整体结构的强度,因此在桥梁道路的运行使用中应适当进行结构加固。其中包括锚固补充法、预应力法、断面补充法等。在对处理效果进行检验时可以采用压水、压气和钻心取样进行检验,以保证修补效果。

5、提高道路桥梁施工人员水平

要加强对道路桥梁施工的管理,提高道路桥梁施工人员水平,不断的加入新的血液。道路桥梁施工人员要有着认真负责的态度,并且有着浓郁的责任感是道路桥梁施工人员的基本素质。在工作中,要求的专业性很大,一定要掌握有各种各样的专业性知识。我们也应该进一步完善道路桥梁施工的管理,加强监管队伍建设,提高监管效能,全面促进我国建筑工程质量的稳步提升。道路桥梁施工人员要经过专业部门的有关专业技能培训后,符合要求才能够获得工作资格。施工人员要不断提高自身的专业技术水平,不断总结经验,即时学习新标准和新规范,充实自己与时俱进,适应社会的发展要求。施工人员要熟练掌握施工技术的同时,还要要多接触管理、相关法律法规、计算机等各个方面的知识,了解索赔程序及合同条款等相关知识,还要懂得维护工地单位的合法权益,做到全方面发展。

结束语

道路桥梁施工并不是一个简单的事情,道路桥梁是有很多部分组成的,每个部分都对道路桥梁的质量有影响。如果一个环节做不好,不仅影响整个道路桥梁施工质量,还给工程经济效益和人们的生命财产都带来了危害。只有保证道路桥梁的质量问题,才能使人们的人身安全得到保障。

[1].牟文波.浅析桥梁施工中裂缝出现的原因及控制措施[J].科协论坛(下半月).2011(03)

[2]贾恩实,马润平,张强.桥梁设计雨季施工中裂缝成因的具体研究[J].世界桥梁,2013(02).

[3]郜丁丁.路桥施工中混凝土裂缝控制的综合分析[J].投资与创业,2013(1).

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