道桥工程施工中的混凝土裂缝原因与修复的策略
2018-10-19白宇张明
白宇 张明
摘要:我国经济的迅速腾飞也为国家交通运输业的发展带来了契机和发展空间。越来越多的桥梁搭建起了城市之间的联系,也构成了整座城市完善发达的交通运输网络,但在整个道桥施工进程中,有关混凝土裂缝的出现和修复问题始终阻碍着道桥工程的进一步发展。针对于此,本文研究了道桥施工中混凝土裂缝的原因以及修复的策略。
关键词:道桥工程;混凝土裂缝;修复策略;原因分析
一、道桥工程中混凝土裂缝原因分析
(一)温度变化导致
道桥的施工建设是在室外进行的,这使得整个工程都处于一个长期的暴露在自然天气条件之下的状态,进而导致大气温度的变化直接影响到道桥的施工和混凝土的质量。外部的气温变化导致混凝土内外温度出现较大温差,这种温差的出现往往会带来整个混凝土结构的变异,从而触发其构件应力的大幅度变化,当这种应力强度高于混凝土本身的抗压系数时,就会引发混凝土表面出现裂缝现象。
(二)收缩引起
在整个道桥浇筑中,混凝土的干燥环节主要是从外部逐渐向内部推进的,由于混凝土的表面大幅度地暴露在空气中,其与空气的接触面积更大,就会提前完成干燥程序,而由于内部的混凝土对于空气的隔离比较大,因此相比于外部混凝土,其干燥的过程和速度就要变慢一些。而这一过程中产生的时间差就为混凝土内外侧收缩力度差异提供了可能,进而导致内外的应力发生差异,出现外部拉伸而内部紧压的状况,当这一状况得到了恶化和进一步加深时,就会出现混凝土的变形甚至裂缝。根据道桥中混凝土施工裂缝出现的时间阶段,大致可以把混凝土裂缝分为三种类型。第一种是塑性裂缝,这往往是发生在混凝土的浇筑阶段,即混凝土发生干燥硬化的前期阶段;第二种指的是由于混凝土自身的不断收缩而产生的裂缝,其主要发生在混凝土的硬化环节;至于第三类,就是干缩裂缝,这是在硬化现象出现之后形成的。以上所述的三类收缩共同构成了道桥混凝土裂缝出现的内部原因。
(三)其他因素
基于道桥施工建设的工程庞大而复杂,需要投入大量的人力物力和财力。在这一漫长的过程中,任何可能出现的外部因素都会造成混凝土裂缝出现。具体来讲,主要原因之一就是由于工程的基础变形而引发的开裂,后退一步来讲,导致基础变形的原因是在基础空间中存在不均匀沉降或者水平位移的现象发生。还有一种原因能够直接造成裂缝出现的是钢筋锈蚀,在这种情况之下,主要是由于未处理的生锈钢筋投入使用的结果,一旦出现这样的情况就会在外部力量的影响之下,混凝土出现变形和裂缝。另外,冷冻膨胀也会在一定程度上影响到混凝土的品质。因为考虑到在长期的施工进程中,暴雨大风等剧烈的天气变化都会侵蚀和损害着整个道桥混凝土的品质,进而触发混凝土的裂缝。还要值得注意的是,若在施工的材料控制方面出现了疏忽和遗漏,就很容易让那些劣质的材料混入施工过程中,这会加强施工质量的低能化,后期的使用中也会出现断裂现象。
二、有关道桥工程施工中混凝土裂缝的预防和修复方法
(一)预防为主
防微杜渐,提前做好控制和预防是整个混凝土裂缝现象规避的首要环节,也是极为有效的一种方法。这种预防为主的策略具体来说,就是要在道桥建设的各个环节都要加强对混凝土所处的外部环境的监控和监察。第一,在道桥施工的整个过程中,将先进的计算机仿真技术应用于其中,促使其能够监控和管理好施工现场的温度变化状态,促使相关管理技术人员能够结合计算机提供的温度数据资料有效地制定出混凝土养护方案,将混凝土裂缝的出现概率降低至最小值。第二,在地基方面,专业人员也要做好相关的管理工作,在基地类型选取的过程中进行具体问题具体分析,结合当地的特殊情况进行有关问题的分析和比较,选取一种最为合理科学的方式进行地基建造,尽可能地规避地基不均匀沉降现象的发生,来不断提高地基对于整个道桥稳固性的作用。第三,做好日常的质量检查工作也是具有极端重要的意义的,检察人员一旦在工作时发现钢筋出现锈蚀等不合格状况,务必进行及时的处理和更换工作,否则将会对于道桥质量和稳固性造成极大的威胁。第四,在道桥保护方面也要做好工作,针对于可能预料到的自然状况进行相应的针对性措施,设置遮阳棚、防雨罩、挡风钢板墙等防护设施来保护道桥最小程度地遭受外在环境的影响和破坏,提高适应环境和抵御自然灾害的能力。第五点,在材料供应方面,一定要严格把控材料质量标准,选择权威性的生产厂商进行供货交易,并且及时对于货源进行细致的检查和监管,坚决不用低质量不合格的材料。
(二)利用混凝土浇筑手段进行裂缝修复
作为一项重要的修复措施,混凝土的浇筑手段在进行之前一定要实现做好相应数据的计算,对于长度、宽度、高度,以及混合物的流向和渗入度都要严格地测量和记录,在此基础之上进行后续的浇筑修复。浇筑的过程中,应该注意对于操作人员和物力资源的合理调度和协调安排,确保混凝土浇筑原料能够在持续稳定的供应链条之下进行有序运行。做好浇筑后期处理工作也需要相关管理人员进行实现的安排和设计,在完成浇筑的3~4个小时之内,需要借助刮尺、滚筒进行修复和碾压平整,确保混凝土表面的整齐度和坚固性能。当整个修复工作告一段落后,立刻投入进行养护方案,提高整个工程的运行效率。
(三)向裂缝中通入冷水
针对于混凝土中裂缝出现的一种原因,即热胀冷缩效应,操作人员可以通过在浇筑钢管中通入冷水,来进行混凝土内部的冷却环节,利用这种冷缩原理,最终达到混凝土裂缝消除的目的和理想化状态。
三、小结
作为一项关乎百姓生活和国家发展的重要工程,路桥施工的质量监管一定要落实和得到保证。每一个施工人员应该清楚地意识到,路桥工程是我国的一项涉及到千家万户的基础设施,做好每一步的质量控制和工序是义不容辞的责任和义务,基于这一点,提高整个路桥施工建设队伍的职业素质和尽职意识是極富战略性意义的。
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(作者单位:沈阳和平市政建设集团公司)