公路桥梁混凝土裂缝成因分析及处治措施分析
2021-06-13朱益兵
朱益兵
摘 要:目前,我国公路桥梁建设呈现出向着要求更高、规模更大、数量更多方向发展的趋势,同时这就对工程建设水平提出了更为高远的要求。本文主要从公路桥梁混凝土裂缝产生的主要原因出发,结合工程实际提出了与其相应的策略,以期能够为我国公路桥梁建设质量的提升建立可靠基础。
关键词:高速公路桥梁;混凝土裂缝;应对策略
在高速公路桥梁施工与养护环节实行严格的技术管理,并对产生的裂缝进行全面的分析,能够很好地将桥梁结构维持在相对稳定、可靠的状态下,发挥其预定的设计功能。所以,在公路橋梁混凝土工程中应当对裂缝的出现进行深入的探讨,尤其是在关于裂缝产生的原因与抑制方法的研究上应特别注意,同时也要求相关技术人员在实际工程中加强相关手段的应用,全面提升施工技术的先进化、灵活化,推动行业发展的稳定与持续。
总体来说,针对于公路桥梁混凝土裂缝问题,在建设过程中可重点注意以下几个方面来予以应对:(1)注重混凝土材料自身性质的控制,尤其是应优化混凝土配合比设计、合理原材料选择,在施工开始前应先试验测定试件的开裂程度,并根据试件的性质有针对性地做出调整。(2)强化关键施工节点的控制,对于施工中对结构抗裂性影响较大的工序应特别注意,可采取相应措施来予以保障。(3)强化施工队伍建设,优先招收工程经验丰富、专业素养可靠的技术人员参与施工,此外也应建立完善的监管机制,对施工全过程开展全面的管控。
1 公路桥梁混凝土裂缝产生的主要原因
1.1 结构内外温差
混凝土在拌和制备时受到水泥水化反应的影响,会放出大量的热量,而混凝土浇筑工程要求在初凝前应全部浇筑完成,位于内部的先浇混凝土热量难以得到散失,这就会导致混凝土结构内外温度存在一定差异。因此,在混凝土结构凝结、养护过程中,热胀冷缩引发的变形不同步就会导致内部产生拉压应力,为裂缝的产生创造不利条件,在大体积混凝土浇筑中这一问题尤为突出。此外,热量散失也会加快混凝土中水分的蒸发,促进干缩裂缝的发展,对整体结构稳定性造成损害。同时在混凝土结构收缩时,模板、钢筋等也会对混凝土结构的变形造成阻碍,使得混凝土结构整体受到拉力作用,造成开裂的发生。
1.2 施工技术不当
施工技术是一项直接影响混凝土结构建设质量的因素,受到机械设备、建设材料、施工人员等的影响较为显著。譬如,商业混凝土在采用泵车进行转运时,若其出现离析现象将会大大折损结构质量,且极易产生开裂的问题,因此运输至现场后技术人员应当及时检查,对于不符合要求的应当二次拌和使其均匀。此外,还应当严格模板工程,根据规范要求采取有效措施来对其质量予以保障,譬如木模在使用前应在其表面涂刷一层脱模剂,否则在拆模时很容易导致其结构的损坏。
1.3 不均匀沉降
不均匀沉降是公路桥梁工程中十分突出和常见的地基问题,基础沉降量的差异将会导致其上结构内部产生相应的拉压应力。当这一影响所产生的结构内部拉应力达到材料的开裂强度后即会导致结构的裂缝产生,破坏桥梁自身的整体性、功能性、安全性,为其预定功能的实现造成不利影响。特别地,若在施工时存在混凝土振捣不充分、养护环境不达标、地质勘测不可靠等问题,那么在不均匀沉降现象的影响下桥梁结构的安全风险将更大,对桥梁使用产生的损害也将更为显著。此外,若混凝土结构中钢筋处理不当,存在表面锈蚀严重等问题,那么也将大大损坏混凝土性能,不利于其抵抗外部作用,在不均匀沉降的条件下极易发生开裂。
1.4 其他原因
公路桥梁工程是一类涉及广泛、内容复杂的基础建设工程,其建设质量的影响因素十分复杂,除了以上成因外,公路桥梁裂缝的产生还受到许多其他原因的影响:(1)受到工期、成本等的影响,有的公路桥梁项目在建设时只关注施工技术的规范与否,而忽略了客观环境对于施工质量所产生的影响,譬如为了保障混凝土凝结效果,不同的气候下需要采用不同的手段,否则很容易由于混凝土结构存在的温差而导致开裂的发生,在极寒以及高温环境下施工该问题尤为突出。(2)为了保障混凝土工程的质量,就需要技术人员制定与实际情况相适应的施工计划,且在施工过程中针对出现的各种问题灵活调整施工方案。若施工人员技术水平较差或经验不足,则很难将施工方案严格落实,使得建设质量无法得到有效保障。这就要求施工人员在施工开始前对于各个要点有充分的认识,此外也应做好技术交底工作,使得在作业过程中能够将施工技术进行可靠的执行。
2 公路桥梁混凝土裂缝问题的应对策略
在对以上问题有充分的分析后,为了尽可能地提升施工技术的可执行性,落实混凝土工程科学施工的原则,可主要从以下几个方面制定对策:
2.1 强化建设材料管理
材料是影响混凝土结构开裂的主要原因之一,如果能够对材料特性做出严格的控制,那么将大大降低裂缝产生的可能性,因此强化建设材料管理是公路桥梁混凝土裂缝问题的关键手段。
(1)技术人员可针对于工程实际情况,并结合地勘报告对工程需求展开全面的分析,以此确定最为合适的水泥种类,降低其水化反应产生的热量对裂缝发展的影响。同时,水泥在采购时应优先选择信誉良好、资质合格的供应商合作,并应在进场前完成其合格证书的审核,如有必要还可现场试验检测其性能是否符合设计要求。
(2)在骨料的选择上,应尽可能采用收缩性能较小且级配良好的用于施工,同时也应严格控制骨料中的含泥量。在确定配合比时,设计人员还应充分考虑到骨料性质对混凝土干缩的影响,有针对性地确定骨料粒径,从结构上解决裂缝问题,降低其对公路桥梁建设项目的质量影响。
2.2 完善养护作业制度
养护作业是对混凝土结构性能形成最为关键的一个环节,其作业质量将直接决定混凝土裂缝的发展程度,因此施工人员应当制定完善的养护作业制度,规范其流程。
(1)在混凝土结构模板拆除完成后,即应当及时地安排施工人员开始养护作业,以免混凝土结构因为水分不足的原因而产生开裂,保障其始终处在相对稳定、可靠的状态中。
(2)借助于专业培训、阶段考核等方式来促使技术人员建立科学的混凝土养护观念,使其能够主动、积极地制定可靠的养护规划,对混凝土性能的形成构建合适的环境,抑制质量隐患在施工过程中的萌芽。
2.3 严格管控混凝土施工
人为因素是混凝土工程施工中最为活跃和核心的部分,这就要求管理人员严格按照相关规范要求、地方法规对施工过程进行约束,尤其是在桥梁工程关键节点的施工中应予以足够重视。
(1)制定健全而明确的管理条例,对于施工各个环节的要求做出详细的书面表述,以便于施工人员的具体执行,推动施工技术向着标准化、科学化、高效化的方向发展,减小不必要的风险。
(2)管理工作的开展离不开明确的奖惩制度,在实际工程中可在管理部门中实行网格化管理,将不同方面的工作分配到具体的个人,将施工质量的高低与施工人员、管理人员的绩效评价相挂钩,对于作业水平高、效率高的可予以奖励,对于作业质量差、进度慢的可采取惩罚。
2.4 注重裂缝修复工程
在很多工程中混凝土结构裂缝已经产生,为了使其性能能够满足结构的基本要求,这就需要开展裂缝修复工程对其进行补救,来尽可能地降低裂缝对结构的影响。
(1)充分结合表面封闭法,对结构表面的裂缝进行封堵。但应注意,在封堵作业开始前需要对裂缝附近进行全面的清扫,确保其表面没有灰尘、杂物等,在此基础上再灌入一定量的环氧树脂,在灌注前应在缝内留置有通气孔,以便于修复浆液能够顺利地渗满缝隙。
(2)混凝土结构裂缝修复工程在开展前,需要技术人员对该方法应用的可行性、可操作性进行论证,并以此制定最为合理的修复方案,对灌浆量、清扫方式做出明确的规定,以优化修复工程作业效果。
2.5 其他处理对策
(1)强化施工人员专业素养培养。建设单位在施工过程中应定期开展技术培训,以此来提升施工人员作业的标准化与专业化,此外培训也应重点培养施工人员的责任意识与安全意识,使其在思想上能对施工质量有足够的重视。此外,建设企业还可以借助于技术交底、奖惩机制等方式促使施工人员积极学习专业知识、完善个人能力,并在混凝土工程中采取合理方法来抑制裂缝的发展。基于可靠的施工团队,能够为公路桥梁建设提供更为有力的保障,全面提升建设项目的效益,使得桥梁建设项目的使用寿命得到延长。
(2)改进裂缝修复手段。对于裂缝表面没有积水的修复工程,技术人员可以在其上涂抹一定量的聚合物水泥砂浆,实践表明该方法在干燥裂缝处理上有着十分突出的优势。总体来说,裂缝修复工程应当密切联系工程实际情况来开展,在对裂缝尺寸、建设环境、裂缝成因有充分的认识之后,制定与之相对应的修复方案。特别地,在修复材料的选择上应考虑到温度、湿度等对其的影响,以防其修复效果无法满足预期。总体来说,修复手段的改进应当具有足够的针对性,并优先采用先进材料、技术、机械,适应工程多样化的需求。
3 结语
綜上,借助于合理的应对措施,公路桥梁混凝土裂缝能够得到有效的遏制,降低其对于工程建设质量的影响,使得混凝土结构可以维持在相对稳定、可靠的状态下,保障公路桥梁交通运输功能的正常实现。因此,在实际公路桥梁建设项目中,应当重视混凝土结构的裂缝问题,密切结合工程实况探究其成因,并不断优化设计方案,使得公路桥梁建设有足够的保障。
参考文献:
[1]张柏.浅析公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].智能城市,2019,5(3):119-120.
[2]张振江.公路桥梁大体积混凝土裂缝成因及预防措施[J].建材与装饰,2018(46):235-236.
[3]穆文林.公路桥梁混凝土裂缝成因、危害及控制[J].交通世界,2016(24):62-63.
[4]赵国华.公路桥梁施工中裂缝的成因与防治对策[J].交通世界,2016(17):74-75.
[5]向小苗,银翠,陈永亮.公路桥梁混凝土结构裂缝成因及防治措施分析[J].交通建设与管理,2014(6):3-4.