道路桥梁施工中的裂缝成因及预防对策
2021-04-03严洪巍
严洪巍
安徽省高等级公路工程监理有限公司 安徽 合肥 240041
引言
如今我国基础设施的投入力度持续增加,基础设施属于现代交通系统的重要组成部分,道路桥梁建设项目数量持续增多,虽然我国混凝土建设达到了较高的水平,不过在施工的时候,还是比较容易产生裂缝问题,进而严重影响到了整体的工程质量,甚至是出现安全事故。本文分析了道路桥梁施工时期产生裂缝问题的主要原因,对于存在的问题提出了相应的应对措施。
1 裂缝问题对道路施工造成的危害
在道路桥梁工程施工的时候存在较多的影响因素,比较容易造成一些问题。施工裂缝问题在道路桥梁工程中是比较常见的,施工裂缝不仅会影响到工程的美观,而且会严重严重影响到整体的施工质量,要是产生安全隐患,比较容易造成更加严重的事故。其中水分会直接渗入到裂缝中,桥梁路面会受到一定的压力,如此裂缝的面积也会不断扩大。对于相关的工作人员来说需要增强对于物质质量的重视,防止由于物质质量较差进而产生更加严重的问题。其中空气也会进入到裂缝中,进而产生碳化反应,不仅会严重破坏工程质量,而且会造成资源浪费问题[1]。
2 道路桥梁施工中的裂缝成因
2.1 设计问题
通过综合分析发现,本次设计问题主要集中在以下两个方面:①设计阶段对于竣工后性能问题考虑有限。在设计阶段,部分设计人员将主要精力都放在了结构刚度以及强度设计方面,会更加注重设计强度和设计规范之间的匹配度,对于项目竣工后性能考虑相对有限。由于道路桥梁投入使用之后,周边环境条件以及交通流量等也会对工程正常使用以及性能等方面产生影响,所以需要在进行设计时将各种问题考虑到其中,如果考虑不到,容易引发钢筋规格和实际要求不匹配等问题,会对道路桥梁使用安全性产生直接影响。②设计方案和道路桥梁发展状况存在出入。在设计时可能会出于对经济利益的考虑,对工程工期进行压缩,加之对道路桥梁发展状况考虑不足的情况,致使设计出现了对各种因素协调不当的情况,在设计技术以及设计理念方面还是存在着有待改进之处。在此种设计之下,工程实用性以及耐久性会受到直接干扰,并不利于工程建设与发展。
2.2 施工质量裂缝成因
在道路桥梁施工中,因混凝土施工工艺质量不合格,易产生横向裂缝、纵向裂缝、水平裂缝、贯穿裂缝、表面裂缝等不同走向、部位、严重程度的裂缝。具体的混凝土裂缝成因如下:①混凝土振捣施工中振捣不密实,出现大量麻面、蜂窝、空洞问题,埋下混凝土裂缝隐患;混凝土本身的流动性较低,同时浇筑速度过快,使得混凝土硬化前后的沉降差异较大,易产生裂缝。②混凝土运输距离和时间较长,水分流失严重,降低混凝土坍落度,易在大体积混凝土施工中引发裂缝;在泵送混凝土时,为促使混凝土流动性达到设计要求,随意增加水泥或水的用量,导致混凝土增加收缩量,出现不规则裂缝。③混凝土在分层浇筑时未能控制好间隔浇筑时间,在上层浇筑混凝土发生初凝之后进行下层混凝土浇筑,造成层面混凝土无法充分结合,出现水平裂缝;混凝土在分段浇筑过程中,未能处理好新旧混凝土之间的接触面,降低了接触面的黏结力,易引发裂缝。④在模板安装时选用刚度不足的模板,或模板结构不稳定,当浇筑混凝土时会使模板发生变形,产生变形裂缝;在浇筑混凝土后,提前拆除模板,使混凝土强度未能达到设计要求,受施工荷载、混凝土自重的作用易产生裂缝。
2.3 问题应对策略
①设置科学设计规划理论系统。为妥善解决工程设计所存在的各项问题,需要设置完善理论系统,确保设计人员在进行结构构造以及结构系统等内容研究时,能够更加深入、全面,从而达到有效提高设计精准性以及可靠性的目标,有效降低受力不平等问题发生概率。设计人员需要对各项设计要素予以高度关注,应加大对实际情况以及道路今后发展等各项因素的研究,注重细节设计,保证结构设计质量以及合理性,进而达到有效提高设计方案适用性与实用性的目标。②注重工程耐久性设计。为有效延长工程使用寿命,保证各部分结构应用质量,设计人员需要加大对耐久性设计工作的关注力度,应对道路投入使用后的负载问题以及自然环境等方面问题展开全面性分析,并按照分析结果,在设计阶段做好各项规划,保证工程耐久性设计质量,做好结构核算,确保细节设计以及整体结构设计都能够满足相应使用要求。同时需要加大对先进设计技术以及方案的学习力度,树立起终身学习理念,保证设计人员能够主动对新型设计方式以及设计技术展开学习,并能够结合工程实际情况,将各项新技术应用到工程项目设计之中,进而实现理想化工程设计模式,保证工程项目整体设计水平能够得到切实提高[2]。
3 道路桥梁施工中的裂缝预防对策
3.1 进一步规范施工工艺,科学展开施工工作
在道路桥梁工程施工中,施工企业需要对施工工艺进行有效控制,具体来说需要在施工技术、施工材料以及温度控制等方面进行管理,合理采取措施。首先,针对工程施工原材料,需要对其质量进行有效控制,具体涉及水泥、骨料以及沙子等,同时还需要严格控制混凝土的搅拌程序、强度以及抗压性能,使裂缝产生的可能性得到减少。其次,在温度变化上,施工人员需要严格按照工艺要求,严格把控混凝土搅拌、运输以及浇筑等操作,使温度产生的波动得到减少,使混凝土施工质量得到有效提升,增强其抗裂性。此外,为了对其内外温差进行控制,需要对合适的外加剂进行选择,降低水化热。再次,为了使气候因素对混凝土产生的影响得到减少,施工人员需要有效开展养护工作,如在夏季进行散热工作,可以通过洒水进行降温。而在冬季则需要做好保暖工作,使用养护膜以及草垫等对混凝土进行保护。最后,在施工技术方面,施工人员需要对工艺技术加大研究力度,使工程的施工技术水平得到有效提升。而相关施工企业需要对工程的质量技术关进行严格把控,从而防止出现沉降或质量等问题。
3.2 正确控制荷载问题
在开展道路桥梁工程施工的时候,设计方案和整体的施工质量有着紧密的联系,工程设计人员需要按照道路桥梁工程的等级和用途等掌握最合理的荷载量。不过在确定荷载量的时候,设计人员需要仔细地分析施工现场的实际情况,持续地改进工程设计方案,充分地研究道路桥梁工程区域重点实际情况,开展综合的分析,实现科学合理的控制工程荷载量。在这个时期道路桥梁工程的荷载和多个影响因素有着紧密的联系,因此设计人员需要从多个方面进行分析,增强对于荷载量的控制,防止道路桥梁工程荷载量超出工程荷载量的极限值,其中要仔细地研究荷载裂缝产生的因素,按照得到的结果来选择合理的方法进行应对。不仅如此,在道路桥梁施工时期,能够选择预应力法和锚固补充法等措施来进行固定,有助于提升道路桥梁工程结构的稳定性,增强道路桥梁的承载力,防止产生裂缝的情况。
3.3 做好温度的控制工作,使混凝土温度应力得以控制
在道路与桥梁工程施工中,施工企业需要对混凝土温度进行有效控制。具体来说,施工人员需要合理调整骨料配比,并在混凝土当中对煤灰和添加剂等进行加入,从而使水泥用量得到减少,使混凝土内部浇筑水化热得到降低。在实际搅拌混凝土时,应该冷却碎石,使混凝土浇筑过程的温度得到降低。在天气炎热的情况下,施工人员需要向混凝土添加缓凝剂,使其流动性得到提升。在开展浇筑工作时,需要对浇筑次数进行增加,将其厚度减少,合理进行散热,具体可以采取洒水等方式,降低区域温度,避免温度差异过大而出现裂缝问题。除此之外,施工人员需要有效开展区域性浇筑施工操作,当浇筑结构相对较大时,需要合理进行分块浇筑,并对浇筑时间进行安排[3]。
3.4 增强对于施工材料的控制和管理
在开展道路桥梁施工的时候,需要高度重视原材料质量,其中会给裂缝质量和工程质量造成较大的影响,对于施工人员来说在开展施工的时候,需要严格地控制施工材料,工作人员要增强对于工程施工原材料质量的控制,项目采购人员需要联系项目的实际情况和市场材料的情况,按照道路桥梁的设计图纸需求,选择性能良好,质量达标的原材料,确保原材料的价格可以控制到规定的范围中,如此可以在源头上实现对于道路桥梁工程质量的控制。施工时期水泥水化热较大会比较容易产生裂缝问题,水化热程度和混合料的掺量有着一定的联系,通过控制水泥的用量,可以减小混合料水化热,所以施工人员在开展施工的时候,首先需要仔细地检测水泥水化热,等到达标之后再进行使用。其中也需要重视对于骨料的选择,质量良好的骨料含泥量较小,热膨胀系数较低,几乎不会产生裂缝问题。在这个时期,施工人员需要增强对于骨料级配的控制,确保骨料的级配可以满足标准需求。因为混凝土中存在多种材料,因此要严格地控制混凝土材料的配比,施工前要先开展混凝土试验工作,保障混凝土配比能够满足设计方案的需求,避免影响到整体的施工质量。
3.5 混凝土养护
混凝土初凝与完成凝结之间存在着较长的时间间隔,如果不能够科学养护,将会降低混凝土质量,甚至还需要返工处理。在混凝土养护过程中,首先要对混凝土施工环节出现的问题进行修复,如振捣环节内没有及时消灭气泡,或泌水率与规范标准不相适应等。模板拆除掉后,作业人员要对混凝土仔细检查,保证混凝土质量与标准所符合。如有问题出现,则需结合实际情况,采取针对性的修整修复措施。如有开裂问题出现于混凝土部分位置,作业人员可在开裂位置粘贴纤维布,对开裂部位进行填充和修复。其次,作业人员要将现场环境条件纳入考虑范围,采取浇水、覆盖、涂抹养护剂等养护措施,养护工作要在拆除模板后的12个小时内进行。如果于冬季开展混凝土施工活动,更是要养护管理混凝土。若环境温度在-10℃以下,需将暖棚法运用过来,科学处理25mm以上直径的钢筋。且对混凝土灌注温度严格控制,尽量不要低于5℃。细薄截面灌注时,则要保持10℃以上的温度。施工过程中,要分层持续开展混凝土灌注工作,按照20mm以上标准控制混凝土厚度[4]。
4 结束语
由于裂缝问题的存在与出现会对道路桥梁工程正常使用产生严重干扰,也会对施工单位施工能力以及行业口碑产生一定负面影响,所以各施工单位需要进一步加大对裂缝问题以及结构设计问题的关注力度。道路桥梁工程要严格把控混凝土施工质量,在深入分析混凝土裂缝成因的基础上,结合工程实际情况,制定混凝土裂缝应对方案,强化对混凝土拌和、浇筑、振捣以及养护等各个关键施工环节的质量管控,有效预防混凝土裂缝的产生,保证混凝土施工质量达到设计要求。