论桥梁工程中混凝土裂缝成因及控制措施
2020-01-13汪建军
汪建军
(江苏建星交通工程有限公司,江苏 淮安 223200)
1 桥梁工程中混凝土裂缝成因分析
1.1 收缩原因
产生收缩的原因是混凝土硬化过程中化学反应产生的凝结引缩和由于水分蒸发引起体积出现收缩。
在混凝土开始凝固和硬化之前,在此期间出现表层水分快速流失,则很可能导致收缩,此阶段下的混凝土具有较强的塑性,由于拉应力等多方面因素的共同作用,产生大量细密的裂缝,而且因为混凝土的温度偏高,其水灰比相对较低,此情况下很容易加重开裂的情况,如果未能及时处理和修复已经出现的裂缝,由于水分蒸发等相关因素的共同影响,会导致裂缝的深度和数量都不断增加,影响更为严重。
1.2 温差原因
在桥梁施工过程中,由于混凝土结构有着较大的温差,导致其内外特性均发生了一些变化,如果内部的温度比较低,而外部的温度比较高,那么就意味着混凝土表面的应力将会更大,此时就会超出混凝土结构本身的承载能力,导致混凝土表面出现裂缝。整体来讲,温差太大会导致混凝土自身出现热胀冷缩的现象,进而造成桥梁裂缝。
1.3 施工原因
(1)保护层的厚度过大或过小,不符合设计方案的要求;
(2)混凝土入仓后,没有按照要求进行振捣施工,或者振捣不合格;
(3)配合比参数不符合设计方案要求。
1.4 地基原因
桥梁工程项目施工所在区域的地质条件往往比较差,所以在完成施工之后地基不均匀沉降所导致的裂缝的情况也比较多,这是因为地基沉降到一定程度上会对混凝土结构造成损坏,一旦变形程度过大,那么变形压力将会高于自身的承载力,此时就会出现裂缝。
2 桥梁工程中混凝土裂缝控制措施
2.1 收缩裂缝的应对措施
施工过程中,选择干缩值较小的普通硅酸盐水泥,例如使用标号为P·O42.5的硅酸盐水泥,以满足预防收缩裂缝的要求,达到提升大体积混凝土施工效果的目的。要严格控制水灰比,在对混合料进行搅拌混合的时候,要适当添加高效减水剂,从而提高混合料的坍落度与和易性,在满足相关的配合比设计要求后,对水泥与水的实际用量进行适当调整,切实提高混合料的施工效果。对于所浇筑的大体积混凝土构件,完成浇筑后,要在其表面覆盖潮湿的编织袋或塑料膜,为混凝土表面的湿润度提供有效保障,也可以在浇筑完成之后,立刻在其表面涂刷养护剂,从而可以有效控制收缩导致裂缝出现的概率。如果施工所处时间段温度较高,就必须增设遮阳设施,如果施工所处时间段风速较高,则应采取挡风措施,此外还要进行洒水养护,以避免出现施工问题。
2.2 温差裂缝控制措施
对于温差所导致的裂缝,需要从材料入手,选择优质的施工材料,尽量将水化热降低,有利于减少桥梁工程混凝土裂缝。对于混凝土材料配合比来讲,在施工之前一定要做好配合比试验,性能达到预期要求才能用于施工。具体需要根据桥梁工程的实际需求,例如,可在材料之中添加一定量的引气剂,有利于提高混凝土的流动性,而且还可以将水泥用量降低,从而将水化热影响有效降低,进而提升混凝土的结构性能。
要对施工温度进行合理控制。在高温天气下,需要做好粗细集料的遮阳工作,通过洒水等形式对其进行降温。拌和时可以通过吹冷风的方式来降低混合料温度,使得混合料的出料温度得到有效控制。同时还需要尽可能回避中午高温时段混凝土浇筑。
针对桥梁施工过程中所涉及的大体积混凝土构件,可以应用分段分层的形式进行浇筑,浇筑时每层的厚度都不应当超过30 cm,以提高混凝土构件的散热效率。对于大体积混凝土结构而言,应该控制其表面温度不得超过25 ℃,做完拆模工作后,要控制混凝土表面的温度,避免由于温度快速下降导致温差过大的情况出现。一般常用的方法是采取双层麻袋片浇水养护的形式,同时予以适当保温,浇水养护时间不得少于14 d。如果环境温度与混凝土构件的中心温度差距不大于10 ℃,则可以解除保温措施,完成相关的养护施工工作。
2.3 做好施工全过程控制
(1)在施工之前需要做好必要的技术交底。要求施工人员必须按照施工技术标准严格执行,例如,掌握施工技术、了解施工方案、明确技术标准,从而对各个施工环节进行有效控制,这样能够有效解决因为施工工艺而导致的裂缝问题。
(2)施工原材料是工程质量的基础。原材料对于工程的质量影响很大,需要严格按照设计方案与技术标准来确定施工材料。对于混凝土材料而言,砂石料是比较重要的工程材料,如果其配合比参数没有按照要求来确定,就会导致整个混合料的性能受到影响,使工程极易出现裂缝的问题。
(3)施工工艺也是保证桥梁工程顺利进行的关键。要保证其各个工序都能够达到科学性与合理性,严格控制各个施工环节,确保混凝土振捣密实,达到规定的要求,以混凝土不再沉落,不出现气泡,表面呈现浮浆为标准。不能存在不正确的敲击、振动等操作而造成表面存在裂缝的问题,以确保混凝土浇筑达到要求。
2.4 地基裂缝控制措施
(1)施工前对工程位置的地质、水文资料进行复核,如与建设单位提供的地质、水文资料差异较大,及时向建设单位反映,可邀请第三方具有相应勘探资质的地质勘探单位再次进行复勘,根据复勘情况提请设计单位进行有关设计变更。
(2)对特殊地基,可采取换填垫层法、强夯法、水泥土搅拌桩等进行处理。
3 结 语
综上所述,桥梁工程质量关系到交通运输安全性、稳定性。其中桥梁混凝土裂缝是影响工程质量的主要因素,因此,需要掌握混凝土裂缝的基本成因,并提出一些有效的控制措施,这样才能在施工中有效避免,进而保障工程的质量,为后续的使用奠定坚实的基础。