道桥工程混凝土裂缝原因及修复措施分析
2018-02-16姜玉兵
姜玉兵
辽宁驰通工程管理有限公司 辽宁 沈阳 110034
国家的经济发展与良好的道桥工程具有无法分割的关系,只有道桥体系建立起来,各种经济贸易才能得以进行,因此,道桥工程一直是国家开发的重点工程。但混凝土出现裂缝却是道桥工程中最令工程师感到棘手的问题。因为混凝土总是容易出现裂缝,对道桥整体的安全系数及性能产生了很大的影响。虽然有些裂缝十分细小,甚至不易被观察出来,但其仍然存在一定程度的安全隐患。想要从根本上解决这项棘手的问题,首先需要我们了解混凝土的特点。
1 混凝土的特点
混凝土主要包含有三大特点,分别是经济实惠、抗压性及可塑性强、抗拉能力差。首先是经济实惠,由于混凝土的原料较常见,十分易得,因此其造价低,价格也较便宜。另外,从道桥工程的后期养护方面来看,混凝土是最常用的材料,因此养护费用也相对较低。第二大特点就是抗压性及可塑性强。混凝土是一种抗压力较强的材料,同时它还极易塑性,采用不同的模具可以浇灌出不同的形状。但它同样存在着缺点,就是抗拉性较差。经调查发现,大多数道桥采用混凝土都会出现或大或小的裂缝,这些裂缝随着时间的积累,长期的外力作用,就会产生一系列的安全隐患,使得道桥寿命及安全系数直线下降。
通过上文我们首先了解了混凝土的特点。第一,经济实惠;第二,抗压性及可塑性较强;第三,抗拉性较差。在了解了其特点之后,我们要对其产生裂缝的原因进行分析[1]。
2 道桥工程中混凝土产生裂缝的原因
2.1 由荷载而引起的混凝土裂缝
道桥由于长期收到过强的压力,就会容易造成混凝土产生裂缝。而荷载造成的裂缝主要包含两大类,应力裂缝及次应力裂缝。有些道桥的设计师在设计结构的计算阶段,由于计算公式或是模型的错误,就会对道桥的承重力产生错估,进而使得道桥自身结构出现问题,混凝土就容易发生裂缝。还有就是在道桥的施工过程中,部分施工人员没有在施工过程中合理的摆放施工设备,对混凝土结构造成影响,进而产生裂缝。当道桥正式进入使用阶段,道桥也会由于长期的过载或是恶劣的天气环境及自然灾害等现象造成一系列的问题。
2.2 由水分收缩引起的道桥工程混凝土裂缝
混凝土裂缝很多都是由于水分子蒸发及保湿方法错误造成的裂缝。比如混凝土浇筑过程过长,在此过程中水分子大量流失,造成的混凝土塑性收缩。或是混凝土在晾干过程中内部水泥同水之间产生化学效应而造成的自主收缩。又或是空气中的二氧化碳与混凝土中的某些物质产生的化学效应造成混凝土发生碳化收缩。这些都会使得混凝土容易出现裂缝。
2.3 由于地基引起的道桥工程混凝土裂缝
混凝土作为道桥工程的地基,在道桥工程的建设中起着很大作用。如果发生了地基下沉或是地基水平方向发生偏移都会对混凝土的抗压能力产生重大影响,再加上混凝土自身抗压能力较差,就会出现裂缝。
2.4 由于温度变化引起的道桥工程混凝土裂缝
各种温差效应也容易造成道桥工程中混凝土出现裂缝。包括由于年平均温差引起的均匀温差或是昼夜温差,季节性温差以及施工不当造成的温差都会对混凝土产生一定程度的影响,进而影响到道桥工程的安全性。
2.5 施工工艺造成的道桥工程混凝土裂缝
施工工艺造成的温差包括在混凝土浇筑过程中支架发生下沉现象或是模板变形以及混凝土水分蒸发过多等问题。在混凝土运输过程中运输时间过长或是浇筑速度过快等都会对混凝土的抗拉能力造成一些不良影响。
通过上文我们了解了造成道桥工程中混凝土裂缝的原因。第一,由于荷载而引起的混凝土裂缝;第二,由于水分收缩造成的混凝土裂缝;第三,由于地基引起的混凝土裂缝;第四,由于温差效应引起的混凝土裂缝;最后,由于施工工艺不当引起的混凝土裂缝。了解了造成问题的原因之后,我们就要针对这些问题探讨出一系列解决措施[2]。
3 道桥工程混凝土裂缝的修复措施
3.1 对裂缝进行温度预测及温度控制
由于温差效应会对混凝土造成一定影响。因此,我们要在道桥施工过程中对混凝土进行一定的温度控制,保证混凝土处在合适的温度下。同时,我们还可以制定一些相应的养护方案对其进行养护,尽量避免裂缝的产生。
3.2 采用混凝土浇筑
混凝土浇筑裂缝是一项复杂的工程,在施工前,需要进行大量精密的计算工作,才能够正式开始施工。同样在对混凝土进行振捣的过程中,也要采用更强的振捣。在施工过程中,还应该注意温度,对混凝土的温度进行实时监测,保证浇筑在裂缝中的混凝土是合格的。
3.3 采用通水冷却方案
混凝土在修复裂缝时,通常都需要借助薄壁钢管来进行分层浇筑,而这些钢管中包含一些冷却钢管。冷却钢管可以避免在施工过程中出现漏水或是阻塞现象,同时还可以对混凝土的内部温度进行更加严格的控制。
3.4 采用压力灌浆水泥灌注法
压力灌浆水泥灌注法首先需要对裂缝进行检测,已确定裂缝的数量及大小等因素,进而计算出钻孔的位置及灌浆的用量。在打好孔眼后需要进行清理工作,先用水进行清理,在用空气压缩机吹干。最后还要将裂缝和空隙封闭起来,避免灌浆外溢[3]。
4 结束语
通过本文我们探究了混凝土的特点,包括经济实惠、抗压性及可塑性强、抗拉能力差。还探究了道桥工程中混凝土产生裂缝的原因,第一,由于荷载而引起的混凝土裂缝;第二,由于水分收缩造成的混凝土裂缝;第三,由于地基引起的混凝土裂缝;第四,由于温差效应引起的混凝土裂缝;最后,由于施工工艺不当引起的混凝土裂缝。最后探究了修复措施。首先,对裂缝进行温度预测及温度控制;其次,采用混凝土浇筑;第三,采用通水冷却方案;最后,采用压力灌浆水泥灌注法。