浅谈公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝防治技术
2020-09-10李洪峰
摘 要:基于提高公路桥梁建设质量目的,针对桥梁钢筋混凝土施工裂缝等问题,本文结合工程实例,从公路桥梁钢筋混凝土施工管理分析,基于裂缝产生的原因,总结防治技术措施,落实施工管理工作,有效降低裂缝产生。以期为相关技术人员提供有关裂缝防治的参考。
关键词:公路桥梁工程;裂缝;安全性
中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:2096-6903(2020)03-0000-00
0 引言
桥梁的建设和运行,为人们的出行提供极大的便利。然而桥梁建设并非易事,尤其是质量的把控,最大程度上控制质量与安全风险,消除威胁桥梁安全运行的隐患,保障桥梁价值与作用的实现。基于此,本文深度分析此课题,提出有效的防范手段。
1 公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝类型
根据桥梁工程建设与运行反馈等情况,常见施工裂缝如:(1)结构性裂缝,当外部荷载过大,超出桥梁承受极限,则会产生此类裂缝,影响桥梁整体的承载能力。(2)非结构性裂缝。受到外部因素的影响,极易产生非结构性裂缝,给桥梁的功能和美观性造成影响,甚至缩短使用寿命。
2 公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝产生的原因
2.1 设计因素
从桥梁建设角度分析,施工裂缝的出现,同设计方案质量不高有着关联。开展桥梁设计,若未能精准计算桥梁荷载,当所需的材料以及设备等进入现场后,产生超负荷,形成超负荷压力,会引发应力裂缝。除此之外,施工作业引发的荷载变化,比如打洞等,如果没有得到有效控制,最终造成次应力裂缝。
2.2 温度因素
桥梁建设中,热胀冷缩对其性能有着很大影响。钢筋混凝土结构受温度变化影响极易产生变形。由于内部结构产生拉应力,若产生的拉应力较大,已经超过结构抗拉能力,最终会形成温度裂缝。随着温度的升高或者降低,裂缝出现扩张和合并情况。开展混凝土浇筑施工,产生的水化热,促使混凝土内部温度不断增加,受到内外温度差异不断增加的影响,产生温度裂缝。
2.3 材料因素
材料与桥梁性能有着直接关系,材料质量管控到位,对减少施工裂缝产生,有积极作用。桥梁工程施工作业中,若原材料质量存在问题,浇筑施工后没有达到设定的强度目标,极易引发裂缝,甚至威胁桥梁运行的安全。
3 公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝的防治策略
以某工程为例,设计为钢筋混凝土结构。总长度为818m,其中主桥长度为610m,桥梁是截面预应力混凝土连续钢结构。整个作业现场地形复杂,作业难度大。
3.1 合理设计
控制桥梁钢筋混凝土工程的质量,要注重优化工程施工设计。作业前,对现场的环境进行调查,掌握气候资料和相关信息,为混凝土施工方案的制定提供依据和支持。对于混凝土配合比的设计,依据混凝土材料绝热升温和控制方案,通过事前试验,确定材料的参数。明确粗细骨料和用水量等参数,为桥梁工程施工材料配合比设计,提供依据和支持。组织混凝土浇筑作业前,除了组织常规配合比试验,同时开展技术参数确定试验,比如水化热与泌水率等。对使用的掺合料,做好严格把控,控制水化熱,防范裂缝的出现[1]。
3.2 做好温度的控制
桥梁钢筋混凝土工程作业中,贯彻全过程裂缝防范理念,严格把控施工温度。若开展夏季作业,考虑温度因素影响,避免在中午温度很高的情况下施工,如果为大体积浇筑,建议选择午夜时间段开展作业,并且不可以使用水化热很高的水泥材料。若为冬季作业,则可以适当应用水化热高的材料,使混凝土强度得到增强。结合施工季节特点,优选适宜的材料。考虑水化热影响,采取以下几点措施:(1)开展水泥材料拌和,添加粉煤灰,控制用量,利用其硅铝氧化物,实现与水化产物的有效反应,弱化混凝土热胀效果。(2)使用的石子材料,放置在不被照射的地点。使用冷石子,开展混凝土拌和作业,起到吸收热量的作用。(3)开展材料拌和作业时,合理使用添加剂,控制水灰比,利用缓凝剂,适当延缓水化热时间。
3.3 做好原材料质量控制
桥梁钢筋混凝土质量管控,着重把握原材料的质量。采取以下措施:(1)水泥材料。根据制定的设计标准,进行水泥材料的采购,选择和易性好且收缩性很小的材料,把控工程的质量。(2)细骨料。选择的材料,其颗粒形状和表面情况对水泥材料的粘结性与混凝土拌合物的流动性有着较大的影响。结合实际需求,保障工程质量。一般来说,山砂材料有棱角且表面比较粗糙,能够和水泥材料很好的粘结,获得的混凝土材料强度很高,但是拌合物流动性不好;河砂材料与海砂材料呈现圆形且表面比较光滑,同水泥材料的黏结性不好,获得的混凝土材料强度不高,但是拌合物流动性表现很好[2]。(3)粗骨料。选择的材料最大粒径要达到连续级配要求。目前来说,桥梁工程施工多选择商砼,要结合运输和泵送等因素分析,控制材料性能,使用的粗骨料,粒径不可以超过40mm。
3.4 做好施工质控
严格把控桥梁工程质量,对减少施工问题的发生。从桥梁钢筋混凝土工程的质量角度分析,其受自然因素以及人为因素等的影响较大,因此要采取针对性措施。作业时必须掌握自然环境变化规律,制定合理的施工方案,减少天气因素的影响,防范质量问题的发生。对采用的桥梁钢筋混凝土技术和方法,要进行技术重难点的分析,围绕裂缝问题,结合施工全过程进行分析,制定技术应用管理方案,落实到桥梁建设全过程。对参与桥梁施工作业的人员,要组织技能培训,使其能够把握混凝土施工的要点和质控措施,最大程度上确保桥梁建设的性能和质量,实现工程建设目标。组织施工管理人员围绕桥梁钢筋混凝土各个工序,比如材料进场、钢筋绑扎、混凝土浇筑与振捣等,采取全过程旁站监督检查方式,控制工程施工质量[3]。结合不同节点的特点和影响因素,落实裂缝防范措施。例如,钢筋绑扎环节,要围绕人员绑扎能力水平和绑扎规范性等,通过落实绑扎技术交底制度,发挥现场管理人员作用,实现对施工裂缝风险的事前与事中控制,最大程度上避免问题的产生,保障桥梁钢筋混凝土建设的质量达标。结合工序特点和现场的情况,落实施工技术应用质控工作,减少人为因素和材料因素等的影响,防范施工裂缝的产生,最大程度上保障桥梁工程建设的质量达标。
3.5 裂缝的治理
(1)表面修补法。当桥梁表面产生相对较小的裂缝,依据修补模式,采取表面涂抹以及表面补贴方式。从修补的情况分析,修补的裂缝主要停留于表面,适用于未发生漏水或者产生伸缩裂缝等位置,无法采用灌浆处理方法,则运用表面涂抹方法,实施裂缝的防治,以免产生渗漏问题。(2)灌浆法与嵌缝封堵方法。针对裂缝范围大等情况,运用灌浆法和嵌缝封堵方法,对产生的裂缝进行处理。处理效果的控制:对准备的填充材料,利用专业的设备,将其压入到产生的裂缝内。当材料硬化后,能够和钢筋混凝土成为整体,实现对裂缝的填补。一般来说,多選择水泥泥浆材料和环氧树脂材料等[4]。(3)结构加固法。对于裂缝深度很大,并且已经给结构性能造成影响,采取结构加固方法,实现保障混凝土质量的目标。一般来说,多运用预应力加固法以及增设支点加固方法等,增强加固效果。对产生的裂缝,结合产生的原因和现场情况,提出处理措施和方法,保障施工裂缝得到有效处理,以免给桥梁的性能造成影响。做好处理全过程的质量把控,消除裂缝的不利影响。
3.6 做好质量检验检测
公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝的防范与治理,要注重事前和事中的防范与控制。从桥梁建设质量管理角度分析,要严格按照制定的质量管理制度和规范,落实全过程的质量检测工作,严格控制桥梁工程施工质量。目前,公路桥梁钢筋混凝土工程质量检验检测技术多样,涌现出无损检测技术等新技术,为工程施工动态化质控,提供技术支持和保障。为保障混凝土质控到位,要对质量检验检测人员进行业务技能培训,使其能够掌握更多的技术和方法,高效开展桥梁建设工作。日常管理实践中,完成每项工序施工作业后,要立即组织开展检查,检验公路桥梁钢筋混凝土施工质量,对发现的问题和隐患,提出处理措施,以免影响桥梁的性能[5]。
3.7 加大技术的研究与创新
从以往公路桥梁建设经验分析,常见的施工裂缝较多,包括温度裂缝和钢筋锈蚀诱发的裂缝以及材料质量引发的裂缝等。不同类型的裂缝,产生的原因存在差异,且出现在施工不同节点。目前来说,桥梁工程建设环节高度重视施工裂缝的防范与治理,采取系列措施进行防范,获得不错的成效。然而若想不断提高桥梁建设水平,达到工程建设的标准,必须要加大技术的研究和创新,结合施工裂缝产生的机理和主要因素,通过技术的创新和控制,减少施工裂缝的出现。在进行技术研究时,围绕施工裂缝诱发因素的特点,做好深入研究和分析,提出施工裂缝防范的有效措施,最大限度上将其消灭在施工环节,防范质量问题的发生。组织开展钢筋混凝土工程施工作业,围绕技术应用全过程,采取严格把控措施,保障施工的质量和效果。
4 结语
综上所述,公路桥梁钢筋混凝土施工裂缝的预防和治理,要结合裂缝产生的原因,根据工程实际情况,提出相应的应对措施,保障桥梁建设质量,最大程度上确保桥梁性能质量达标。本文结合实践,提出相应措施。每个工程的情况不同,若想实现对裂缝的有效防范与治理,要坚持从实际出发的原则,选择适宜的方法和措施。
参考文献
[1] 杜艳韬,郭海洋,李立坤.道路桥梁施工中的裂缝成因及预防方法[J].城市建筑,2019(21):165-166.
[2] 孟海霞.试论道路桥梁冬季施工中混凝土浇筑的施工技术[J].城市建设理论研究(电子版),2018(15):157.
[3] 李家赟.高原地区桥梁混凝土工程裂缝控制[J].建筑技术开发,2017(3):36-37.
[4] 朱金功.道路桥梁施工裂缝原因分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(30):83-84.
[5] 隆腾.试析道路桥梁施工中的裂缝成因以及存在的问题[J].江西建材,2016(10):188+190.
收稿日期:2020-02-24
作者简介:李洪峰(1975—),男,山东德州人,大专,高级工程师,研究方向:交通工程。