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路桥施工中混凝土常见问题分析

2015-10-21李韵

建筑工程技术与设计 2015年8期
关键词:路桥混凝土问题

李韵

【摘要】混凝土在路桥建筑中有着广泛的应用,随着各地混凝土路桥设施的兴建,也出现了不少问题,因裂缝、质量问题导致的事故屡见不鲜。文中从混凝土的特性出发,分析了混凝土施工中的常见问题以及防止出现裂缝的主要方法。旨在通过交流与学习,加强混凝土路桥的建设技术,减少事故的发生。

【关键词】路桥;混凝土;问题;对策

引文:最近几年以来,我国经济社会得到了平稳快速的发展,国内的基础设施建设也得到了不断地完善,各地相继兴建路桥等设施。而作为基础建筑结构,混凝土因其造价低、施工方便、承载力强、可塑性好、装饰性佳等优良性能,在路桥建设中越来越发挥出重要的作用。同时,在混凝土路桥的浇筑和使用中,也暴露出了不少问题。由于有些施工人员没有充分了解混凝土的特性,往往导致路桥工程在施工结束后出现裂缝,有些还导致了坍塌事故等,造成了许多不必要的损失,这表明我国的混凝土路桥建设存在着许多亟待解决的问题。

1、路桥施工中混凝土的常见问题

1.1 抗拉力问题

砂和石是普通混凝土中的骨料,能抑制水泥的收缩,起到骨架的作用。骨料被水泥浆体充分包裹,同时,不同粗细骨料的间隙被填充,浆体硬化后与砂石形成了一个坚硬的整体。砂石骨料和水泥都属于易脆性材料,抗拉性能差,因而普通混凝土在受拉或受弯时很容易发生开裂。

1.2 弹性问题

混凝土材料的突出优点是强度很高,在掺入掺合料与减水剂后强度更高;其缺点是弹性差。应用在路桥主要表现在当荷载量大且受力不均匀时,其受到的荷载力不能被均匀驱散,从而致使混凝土产生裂缝。

1.3 收缩变形问题

基于普通混凝土本身的性质特点,当外界或其结构内部发生温度变化时,其受到热胀冷缩的作用,容易发生收缩变形。该变形如果受到约束,混凝土结构内产生的应力较其本身的抗拉强度大时,将产生裂缝。混凝土在凝结硬化后,其温度也逐渐冷却,根据结构,其表层的水分散失比较快,而内部水分的散失比较慢,这时,混凝土产生不均匀收缩,当表层混凝土承受的拉力大于其抗拉强度时,混凝土就会产生收缩裂缝。

1.4 耐久性问题

普通混凝土的抗侵蚀性能和抗冻性能较差,这直接导致其耐久性差。在外界气温过低,甚至于冰冻时,混凝土路桥内部的膨胀力变大,强度下降,极易产生裂缝;而由于其保护层强度不够,加上恶劣环境或气侯的影响,保护层受侵蚀,钢筋表面出现炭化,进一步加剧了混凝土路桥的老化。

2、路桥施工中混凝土常见问题的原因分析

2.1混凝土内外温度存在差异

由于混凝土存在着水化热的热效应,而且温度较高,最高时可以达到惊人的九十摄氏度,所以这就必然造成混凝土的内外出现温差。如果其内部的热量不能及时扩散出去,在混凝土的内部产生的大量的热量会持续在混凝土的内部聚集。而与此同时,在混凝土的表面虽然也会产生相同的温度,但是由于表面的散热较快,这种现象就使得混凝土的外部与内部产生较大的温差。并且,由于混凝土的温度应力与温差的高低成正比,因此,巨大的温并必然导致巨大的温度应力的出现,这就使得混凝土的表面出现裂缝。

2.2外界温度不稳定

外界温度对于混凝土而言就是施工区域的环境的温度,在我国的不同地区,这种环境的温度的变化是较大,而且,由于道桥工程的施工周期较长,因此,在施工过程中,环境的温度也在不断地变化之中。尤其是气候的异常与气温的骤变,这些因素都会使得混凝土产生温度梯度。进而形成表面裂缝。这些裂缝有可能在最初不会形成,但是随着环境温度的骤升或骤降裂缝会逐步出现。

2.3荷载导致的裂缝

直接应力裂缝的形成原因主要表现在三个阶段,即设计、施工和使用三个阶段。其中,设计阶段主要表现在以下几个方面:一是计算所采用的模型不符合标准;二是所假设的结构受力与实际不符;三是结构的刚度和安全系数不达标;四是对构造的处理欠妥;五是计算荷载时少算漏算;六是断面的设计严重不足;七是错误的计算内力和配筋;八是在布置钢筋位置错误或者偏少;九是在设计结构缺乏施工因素的考虑;十是所设计的图纸交底不清等。施工阶段主要表现在以下几个方面:一是随意堆放原材料和施工机具;二是对预制构件结构的受力性能了解不透彻或不了解;三是没有对桥梁结构在机器震动的情况下验算其疲劳强度。使用阶段主要表现在以下几个方面:一是过桥车辆超过桥梁荷载;二是因车辆或船舶的触碰;三是自然灾害以及人工爆破等形成的裂缝。

2.4次应力裂缝形成原因的分析探讨

当荷载超过设计并作用在桥梁之上,因为桥梁的实际荷载状态与设计范围内的荷载计算存在一定的出入、计算时考虑的因素不全面,就会导致桥梁的某些部位形成次应力,从而形成桥梁裂缝;二是在桥梁的结构中难免要设置牛腿、挖槽和打洞等,而在一般计算时往往难以按照准确的图形模拟受力情况,布置受力钢筋时通常是只有经验,没有试验,受力构件一旦挖孔,就会发生力流绕射的现象,大量密集于孔洞周围,形成巨大的应力、结硬之后的混凝土,由于表层水分蒸发,导致湿度降低,混凝土体积缩小,而内部与外部的水分蒸发速度不同,出现外部收缩大、内部收缩小的情况,外部的收缩变形因受到来自混凝土内部的约束,导致外部承受拉力,当外部所承受的拉力大于混凝土抗拉极限时,就会形成收缩裂缝。

2.5道桥施工中混凝土桥路表面蜂窝麻面形成原因的分析

一是由于模板与混凝土的间隔残存空气,导致骨料填充不完全,人工振捣不到位,从而形成混凝土表面蜂窝麻面;二是混凝土表面与模板间滞有水珠,一旦拆模,就会由于水分的蒸发导致混凝土表面形成蜂窝一样的孔穴;三是脱模剂带来的影响,脱模剂过厚,就会在重力的作用下在混凝土表面形成难以挥发的油滴,导致混凝土表面形成脱模剂孔;四是混凝土振捣过程中,由于振捣时间太长导致水分流失,位于模板附近的混凝土就会进入干硬状态,混凝土一旦凝固,就会在表面出现很多小凹点。

3、路桥施工中混凝土存在问题的相应措施探讨

3.1 相应的温度控制措施

相应的温度是控制是对桥梁裂缝预防的主要措施,主要包括在混凝土中埋设水管,进行通冷水来对混凝土内部降温;在搅拌混凝土时,对石子,来降低浇筑时的温度;严格控制好入模时的混凝土温度在进行混凝土浇筑时,避免混凝土的直接暴晒等。

3.2 对混凝土桥梁的早期养护

早期养护的目的在于使混凝土桥梁保持适宜的温湿条件,从而有效防止混凝土的冷缩和干缩,此外,相应的保湿措施也起到一定程度的保湿效果

3.3加强技术管理 ,改进施工技术

技术管理是消除混凝土桥梁常见问题的必要保障,在实施的过程中严格参照施工方案,加强对初凝前的抹压处理,从而提高混凝土的拉伸强度,避免初期裂缝的产生。

結 语

杜绝路桥施工中常见的这些问题是一项系统又繁杂的工作,关键还在于健全各项施工管理制度,从各个环节、各方面做好施工工作及相应措施认真解决好路桥施工中施工技术施工现场安全、施工机械设备、施工材料等方面易出现的问题,从管理层到作业层,层层落实,形成人人讲安全、讲实效的施工氛围,从根本上保证路桥工程的顺利进行。

参考文献

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[2]王彩荣, 浅析路桥施工过程产生的问题及其处理方案[J],企业技术开发,2011(13):59-60

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