混凝土技术在市政道桥施工中的应用探讨
2015-08-15
(湖北金扬建设工程有限责任公司,湖北 宜昌 443000)
随着市政道桥使用年限的增长,市政道路桥梁施工中混凝土路面产生裂缝,严重影响到道桥的使用功能。只有深入研究引起混凝土开裂的原因,采取切实可行的防治措施,才能避免这类问题的发生,以保障市政道桥的正常使用。
一、市政道桥施工裂缝产生的原因
1、建筑材料质量问题
混凝土的主要成分为水泥、水、砂和石等,经过充分搅拌以及一定时间的硬化而配制出混凝土,作为路桥施工的主要建筑材料,在构成混凝土的各项材料中,只有水不易破碎,砂石类材料不仅很容易破裂,抗压能力也不足。所以当结构构件超过承载能力时,容易出现使结构发生扭曲的附加力,从而导致裂缝的产生。
2、施工工艺常见问题
在市政公路桥梁建设中,在对混凝土进行浇筑与捣实的过程中,不严格按照操作规范施工会导致裂缝的产生;不严格按照规范要求拆除模板也会引起开裂;钢筋保护层对工程结构起到十分重要的作用,对钢筋混凝土保护层进行施工,钢筋绑扎不到位,操作不当,不符合设计规范和标准要求,在浇筑钢筋混凝土阶段,钢筋比较容易发生变形,从而造成混凝土路面的开裂。
3、工程设计不科学
在公路和桥梁建设的准备阶段,首先要做的是进行施工组织设计,设计人员在配制混凝土过程中应当充分考虑混凝土结构的实际情况,可在实际工程施工过程中,混凝土构件截面仍然比较容易发生突变,出现局部应力集中的现象,致使混凝土路面产生裂纹;与此同时,设计人员不严格按照规范要求设计混凝土的配筋率,也是引起开裂的原因之一;除此之外,在配制混凝土过程中搅拌时间不够充分,导致混凝土强度达不到正常标准要求,同样也会导致混凝土出现裂缝。
二、防治市政道桥混凝土的施工温度及裂缝
1、市政道桥工程施工准备工作
(1)在施工准备阶段,设计人员需要深入施工一线进行调研和现场办公,以长期的实践经验为指导,在符合规范要求的基础上,制定科学合理的施工组织方案;依据公路桥梁施工技术规范,水泥强度等级的选择应当与混凝土的设计强度等级相适应,而并非选择高强度水泥;混凝土所用材料如钢筋、砂、石、掺合料、外加剂均应符合国家有关标准要求,合理的控制混凝土拌和物配合比,以确保保证混凝土拌合物质量;施工人员在浇灌混凝土时必须严格执行有关技术操作的各项规程,并在正式浇灌施工前进行配合比的实验,注意试验和浇筑过程中所用原材料要一样;进行混凝土浇筑时应考虑周围外部环境气象条件,从而确定添加剂的使用量,最大限度的控制混凝土浇筑过程中塑性变形的发生。
(2)在正式进行市政公路桥梁的施工前,应当对建筑材料的质量进行严格的控制。建筑材料是建筑施工的重要的生产要素,原材料质量在很大程度上决定了市政道桥的施工质量。基于此,施工单位一定要加强对建筑材料的质量控制工作,采购人员在选购施工材料过程中,应要求供应方出具质量合格证明,并取样化验最终确定质量达标方可进场;做好建筑材料的放置工作,将原材料存放在建筑工地专门为此建立的仓库内,根据每种材料的特性,对其进行分门别类的管理,防止材料特质受损或遗失,以切实保障建筑工程原材料的质量安全。水泥作为一种重要的建筑材料,其重要性不容忽视,施工中不允许水泥材料存在质量瑕疵,降低钢筋混凝土结构在施工阶段出现裂缝的几率。
2、选用水化热较低的水泥
综合考虑混凝土的体量与地质条件具体情况来挑选符合要求的水泥,尽可能降低水泥的水热化程度。
3、做好混凝土适配试验
针对大体积混凝土的施工,在正式开始拌合混凝土前必须进行适配试验,对塌落度、温度应力等方面的性能予以检测,在确保符合设计和质量要求的基础上进一步加工生产。
4、外加剂的品种应根据工程设计和施工要求选择
在混凝土中掺入减水剂可以减少拌和用水量,水泥的需求量也会相应的减少。一方面用水量减少,混凝土凝结硬化过程中失去的水分也少;另一方面,水泥用量减少可以降低水泥的水化热。降低混凝土中的收缩应力、温度应力,尽可能避免混凝土结构出现裂缝现象。
5、对坍落度加以控制,坍落度可用来测量混凝土的和易性
塌落度大,一般来讲,和易性就好,凝结硬化的时间短,温度变化速率加快,因温度变化率超出设计值,造成混凝土路面开裂。
6、混凝土施工的温控措施
(1)通过预先在市政道桥内预埋水循环冷却管,可以有效的控制施工温度。在混凝土硬化期间,水泥会放出大量热量,内部温度持续上升,但借助提前预埋的冷却管,在浇灌完混凝土后,即可利用水循环作用有效控制温度,从而有效避免混凝土出现开裂现象。
(2)当在施工现场温度较低条件下进行混凝土的浇筑,应特别加强对混凝土表面防冻措施的落实,将混凝土表面温度控制在合理的范围之内,降低砼的内部温度与内外温差。
(3)当在施工现场温度较高条件下浇灌混凝土,需要减小浇筑层的厚度,通过边浇筑砼边放水加快散热速度;以此同时,气温的上升会造成砼的内外温差悬殊,继而增加温度应力,为避免这种现象,应当用适当的材料对混凝土表面加以覆盖并浇水,使温度满足施工需求,尽可能减少砼内外部的温差,降低水分从混凝土表面的蒸发速度,大大减少裂缝产生的可能性。
(4)优化混凝土原材料配合比的设计,通过掺混合料或增塑剂等方式降低水泥需求量,减少混凝土经凝结、硬化产生水化热的影响,将温度控制在满足施工需求的范围之内。
7、浇筑后加强混凝土温度的监测工作
混凝土内外温差应控制在25°C以内,混凝土表面温度与大气温度的差不宜大于20°C,温度一天之内的变化不宜大于20°C。以此为指导对混凝土进行温度检测,一旦超过这些规范值,必须立即改进养护实施方案,不允许温度变化超出规范值。
结语
在市政道桥工程的混凝土施工中,裂缝是不可避免存在的问题,如何做好工程设计与施工阶段裂缝的防治工作,这是当前建筑行业所共同面临的重要课题。将混凝土温度变化控制在合理范围内,采取行之有效的措施防止开裂,是提升市政道路桥梁工程的施工质量的主要途径和方法。
[1]夏季.公路桥梁施工中裂缝的成因及防治对策 [J].中国高新技术企业,2015
[2]赵立勇.市政道桥连接处裂缝产生原因与防治措施[J].科技创新与应用,2015