道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策
2019-02-18朱有田
朱有田
(中国水利水电第十一工程局, 河南 三门峡 472000)
0 引言
本文简要分析了裂缝现象对于道路桥梁工程的危害性及裂缝的成因,并结合我国道路桥梁工程施工的实际情况,对裂缝预防对策进行了深入的探究,希望能为相关企业带来一定的参考经验。
1 裂缝的危害
1.1 影响桥梁稳定性
裂缝对于桥梁结构的稳定有着直接的影响。当桥梁表面存在裂缝时,桥面的防渗透能够会得到大幅度的下降,路面积水会顺着裂缝不断渗透,最终导致桥梁的基础结构受损。
1.2 加剧桥梁钢筋结构腐蚀
裂缝问题的存在意味着桥梁内部的钢筋结构会直接暴露在空气当中,长期的水化反应会加剧钢筋结构的腐蚀速度和程度。
1.3 影响桥梁寿命
裂缝问题的存在会对道路桥梁造成长期、持续性、潜移默化的影响,若无法及时采取有效的处理措施,则势必会导致桥梁寿命下降。
2 裂缝成因
2.1 温度因素
从以往的工作实践当中可以发现,温度因素是导致道路桥梁出现裂缝的主要原因之一。当道路桥梁内外温差过大时,混凝土材料会出现不同程度的变形问题,而内部应力的持续膨胀会导致路面破损,即出现裂缝现象。需要注意的是,这种裂缝并不是固态的,而是随着温度的变化而表现出不同的动态活动,裂缝的长度、宽度及深度也会在温度的持续性影响下而不断扩大。
2.2 地基形变因素
在施工阶段当中,地基沉降现象时有发生,当地基形变所产生的结构力超过了混凝土的抗拉能力时,混凝土结构会受到不同程度的破坏,并导致出现裂缝问题。一般情况下,地基形变所导致的裂缝现象可以分为以下两种:一是地基与支架之间处于塑性的状态,当地基沉降之后,路面会出现局部变形,并引发裂缝。二是由于混凝土受到重力因素的影响,混凝土下降,而水泥浆则会随着下降程度的深入而持续上浮,并导致裂缝出现。
2.3 荷载力因素
当道路桥梁所承受的荷载力超过了可控范围时,即可因为荷载力过高而引发裂缝现象。在施工阶段当中,施工材料、工具、设备的胡乱堆放是引发的主要原因,而多数未修建完成的道路桥梁往往在施工阶段中的荷载承受力相对较差,大量的材料堆积会给予其较高的外界压力。此外,当施工人员不了解道路桥梁工程的预制结构的受力情况时,不合理的吊装操作也会导致其出现受力不均的情况。
2.4 施工工艺因素
从以往的施工经验可以发现,施工工艺选择不当,应用不准确是引发裂缝问题的主要原因。由于施工工艺的应用贯彻整个建设过程,故裂缝的成因也具有多样化的特征。一般情况下,施工单位会根据不同位置的施工项目而设置相应的技术应用标准,并通过现场管理的方式来保证技术应用的准确性。但在实际当中,由于监管不当或者管理疏忽所引发的技术应用不合理现象时有发生,且无法从根本上规避。
3 预防裂缝的主要措施
3.1 混凝土梁的裂缝防范
从实际施工情况可以发现,道路桥梁的主体结构及连接处是最容易出现裂缝的位置,尤其是混凝土梁更是裂缝问题的高发区域。作为道路桥梁的主要支撑结构,混凝土梁承担的责任较重,且会受到道路桥梁整体结构压力的影响,因而其也是竖向裂缝的高发区域。为了达到防范裂缝问题的目的,在实际施工的过程中需要严格控制各项技术的应用,将混凝土主筋裂缝宽度控制在0.25mm 以内。
3.2 温度控制
为达到控制混凝土膨胀的目的,施工单位可以从温度控制的角度下手。首先,配置混凝土时应当确保混凝土中的水分含量达标。而在夏季施工时,应当及时采取相应的散热措施,确保可以将混凝土中的热量有效排放出来。其次,混凝土的选择应当优先考虑干缩程度较大的混凝土,确保其自身的强度及抗裂等级能够满足实际需求。
3.3 加强施工过程管理
施工单位需要明确认识到,施工过程中始终会存在一定的不利因素,因而施工过程管理工作需要强化对于此类不利因素的管控。首先,施工方需要加强对于原材料的管理力度,确保原料质量达标,加工工艺符合标准,不得使用不达标的施工原料。其次,为确保技术应用的准确性,施工方需要在正式开展施工之前加强对于施工人员的技术培养,确保其能够掌握基础的技术应用方法,并能够在日常工作过程中严格遵循既有的规章制度参与施工。最后,任何一个施工环节完成之后均需要通过严格的质量检验,尤其是对于部分具有隐蔽性特征的施工环节而言,并在自检通过之后交由监理方进行二次质量检查,确定其质量合格、达标之后才能够开展后续的施工作业。
3.4 收缩裂缝的防治
为了达到控制收缩裂缝的目的,施工方需要重视对于混凝土水灰比的控制,并选择配级合理,水化热程度较低的水泥材料。其次,施工方需要重视骨料中的含泥量,含泥量越高则意味着混凝土凝固之后的孔隙率越高。实际施工的过程中,为保证混凝土的强度及密实度,需要在混凝土初凝之后对混凝土采取二次抹压的施工操作,从而达到控制混凝土收缩量的目的。
3.5 养护处理
合理、科学、及时的养护操作是规避裂缝的主要途径。在养护时,首先需要确保养护的及时性,并根据气候因素的不同而采取相应的控制措施。从技术原理的角度来看,道路桥梁养护工作的核心即为控制外界因素的干扰,尤其是对温度和湿度的控制最为关键。混凝土凝结之后,施工单位需要确保其内部热量能够尽快散出,因而常用的养护方式在对路面进行洒水处理。为避免阳光直射导致混凝土表面温度过高,还需要在混凝土表面铺设草垫用于遮挡阳光。若建设时间在冬季时,则需要适当延长混凝土的保温时间及脱模时间,严格控制混凝土的温度下降速度。
3.6 裂缝修补措施
当道路桥梁出现裂缝问题时,及时发现裂缝并采取合理的修补技术即可在短时间内达到治理裂缝的效果。常用的裂缝修补技术主要包括以下几种:一是表面处理技术。顾名思义,表面出来技术指的是在裂缝的表面涂抹防水材料,从而提高路面的防水效果,避免路面积水通过裂缝下渗而影响道路桥梁基础。二是填充技术。填充技术一般用于修补宽度较大的裂缝。施工单位需要顺着裂缝凿出一道深槽,在深槽内部填充水泥砂浆或者沥青等具有粘结性质的材料。三是粘结钢板技术。当出现拉应力裂缝时,施工单位需要使用粘结钢板来实现裂缝处的固定,并使用碰撞螺栓来固定粘结钢板。四是喷涂技术。在使用表面喷涂技术时,首先需要对裂缝进行凿毛处理,并对裂缝喷涂高粘度的水泥砂浆。需要注意的是,在使用该修补技术时应当将裂缝表面结构的剥离部位去除,并使用清水进行冲洗。五是注浆技术。注浆技术指的是在裂缝当中诸如水泥等材料。目前一般使用低压低速的注浆操作,并需要严格控制注入量,确保水泥材料能够抵达裂缝的深处位置。
4 结语
综合来看,裂缝问题的危害不容忽视,施工单位需要采取合理的措施来控制、预防裂缝,并根据裂缝的类型进行技术选择,确保可以达到最佳的防控效果。