道路与桥梁施工中的裂缝问题的解决对策
2021-10-25赵祥龙
赵祥龙
安徽省同德公路工程咨询有限公司 安徽 合肥 230000
引言
道路桥梁的工程建设十分重要,在建设中需要对施工混凝土裂缝问题加强关注力度。基于此,本文对公路桥梁施工混凝土裂缝问题进行探讨,分析了混凝体裂缝形成的原因,以实际案例提出了公路桥梁施工混凝土裂缝防治措施。
1 道路桥梁施工中的裂缝成因分析
1.1 载荷超限引发裂缝
道路桥梁的质量等级不同,施工材料、所选技术等方面存在差异,如果混凝土、钢筋结构等力学性能无法满足桥梁的实际应用需求,易出现明显的结构性裂缝,影响道路桥梁的综合施工控制效果。在实际的施工过程中,对施工场地的考察不足,会出现外部荷载增加,直接影响道路桥梁的综合施工质量。不能对道路桥梁的工程结构受力情况进行准确分析,会出现工程结构平衡力不足的情况,导致出现结构性裂缝。载荷极限值过高,道路桥梁的混凝土预应力无法满足实际的施工质量要求,出现混凝土裂缝的情况,影响道路桥梁的综合施工质量。
1.2 原材料质量原因
道路桥梁施工裂缝与混凝土质量有直接关系。混凝土中包含水、灰、砂等材料,在实际应用中,原材料质量检验水平不足,混凝土质量无法达到道路桥梁的施工标准,会降低道路桥梁的施工水平与质量。在实际施工中,使用劣质材料会影响道路桥梁的设计要求、质量控制等方面,导致道路桥梁的综合质量降低,易引发工程质量及安全问题等。水泥、骨料等原材料的质量不达标,会使道路桥梁的混凝土配比、性能等相关指标无法达到施工标准,在投入使用后,易出现裂缝,影响施工质量。
1.3 温度原因
对道路桥梁的混凝土结构进行研究,水泥的性质比较特殊,其配比控制不理想,极易出现裂缝的情况,从而出现温度裂缝。从混凝土养护的角度分析,养护方式的选择与应用,会影响道路桥梁的质量。例如,冬季可以选择蒸汽养护的方式进行施工,但在实际养护的过程中,蒸汽温度过高,室外温度降低,导致混凝土出现裂缝,影响道路桥梁的施工质量。混凝土温度裂缝与混凝土质量、结构、压实度等方面有直接关系,对其温度变化进行检验时,内外温度差异过大,结构密度不达标,易出现道路桥梁混凝土裂缝的情况,影响道路桥梁的施工质量[1]。
1.4 收缩裂缝
对道路桥梁的裂缝产生原因进行研究,混凝土实际应用会出现收缩的情况,影响道路桥梁的使用安全。在灌注混凝土的过程中,应控制混凝土温度、分层紧密性等,保证混凝土的力学稳定性。此外,现场环境的温度变化会对混凝土中的水分、凝结等产生直接影响。温度较低,混凝土易出现裂缝;温度过高,混凝土水分蒸发速度加快,易出现裂缝,影响混凝土的稳定性。道路桥梁施工中的混凝土水分不足,其内部的结构会因为内部压力与外部环境压力不同而出现收缩力降低的情况,混凝土的应力分布不均匀,降低道路桥梁的整体施工水平。从混凝土塑性变化的角度分析,混凝土浇筑过程中,浇筑的前5h,混凝土的可塑性较高。凝结状态下的混凝土,塑性相对稳定,混凝土易水化,会出现泌水问题。在重力的作用下,混凝土的骨料结构会受到影响,降低混凝土的综合质量。
2 道路桥梁裂缝预防管理措施
2.1 关注施工过程中的温差变化
为避免温度对裂缝造成的影响,在进行混凝土搅拌时,需合理控制加水量,避免混凝土由于水量增加量过大而产生较大的热量,这更是夏季施工需要关注的重点问题。如要在夏季进行桥梁施工,混凝土浇筑时应注意浇筑厚度适当减小,尽可能增加其散热能力,对于特殊情况而言,须在混凝土浇筑后设置内部独立降温装置,以增加混凝土的抗裂性。因抗裂性与混凝土质量直接关联,所以在进行搅拌、堆放、浇筑过程中应格外注意,高温时严格控制浇水措施,低温时严格控制保温措施,有效的降低温差对裂缝的影响。
2.2 提高施工质量
施工质量是控制桥梁裂缝的关键因素,因此在进行桥梁建设过程中需根据相关建筑标准及流程进行施工质量把控,这就要求施工单位在进行质量管控过程中,制定完整的管理体系,同时完善人员管理制度,执行责任明细,秉承有责必究的理念,此种方式能够有效增加施工人员的责任意识。此外,注重施工材料及施工工艺也必不可少,在施工过程中保证质量的基础上增加施工技术,避免裂缝产生。
2.3 进行合理负荷构局
为避免桥梁道路超负荷造成裂缝,因此在进行施工之前,综合实际施工地点的总体情况进行整体考虑,需对施工的周围环境、车流量、当地气候及社会经济发展等因素综合考虑,分析对施工产生的影响,科学化的制定道路桥梁荷载量,全面了解可能造成桥梁裂缝的主要因素及关键环节,并制定有效的预防方案,通过管理人员及施工人员的深刻讨论后,对施工计划进行改进和完善,并针对负荷能力较低的部分进行加固,防止裂缝产生。
2.4 混合料的压实
若想切实控制裂缝,在施工过程中需要严格控制施工时的各项质量标准,使各项参数符合施工实际需求,具体如下:①该工程应确保施工达到规定的压实度,使骨架结构密实、稳定,避免骨料过分嵌挤。同时,严格控制施工延迟时间,应控制在2h以内。根据该项目试验段参数,确定碾压长度定为60~80m。②碾压过程将混合料含水量保持在最佳状态,根据工程实际情况可控制变化量>2%最佳含水量,紧跟钢轮压路机进行初压,静压1~2遍。复压采用振动压路机碾压3~4遍,以此达到预期建设效果。③碾压过程中要求压路机不得随意调头、转向、突然制动等,并控制压路机的碾压遍数,初压速度控制在1.5~2(km/h),终压速度控制在5(km/h)以内[2]。
2.5 提高道路桥梁工程的耐久性
道路桥梁投入使用后,其自身易受风雨侵蚀、车辆荷载等外界因素以及一些不可抗力因素影响,导致道路桥梁出现老化、裂缝等问题,缩短工程的使用寿命。基于此,设计人员要做好工程耐久性的设计,选择合适的施工材料,合理设计,包括基层、桥面等多方面的设计,提高工程结构的整体质量,延长使用寿命。不仅如此,相关设计人员还要结合实际情况,设计更加科学合理的道路桥梁结构,精确计算道路桥梁工程的各个结构比例,降低误差,提高结构稳定性。设计人员可以借鉴其他先进设计理论与经验,对原有设计进行合理改进与创新,比如,重视桥梁排水孔的设计,结合其他道路桥梁工程的设计方式与经验,科学设计桥梁排水孔,增强排水孔的排水能力,使道路桥梁上的积水能够及时排净,减少对道路桥梁的侵蚀,提高工程的耐久性,保障工程质量。另外,设计人员还可以从桥梁基层设计方面入手,将其中的过渡层设计为碎石层,确保水封达到半刚性基层的要求,并在这一基础上,促使积水通过碎石层全部流出去,降低积水对工程的损害,提高整个工程的使用寿命。
2.6 强化后期养护管理工作
结合道路桥梁工程的实际情况,对裂缝进行控制的过程中,应优化混凝土结构的养护管理、维护等方面,在重视质量管理及养护方案设计的前提下,实现道路桥梁工程的综合施工水平提升。在道路桥梁工程中,开展养护管理工作应以道路桥梁本身的实际需求为中心,在优化养护管理手段的基础上,封堵灌浆施工、裂缝、孔隙,提升施工质量管理,降低裂缝的扩大概率。在构建质量养护方案的过程中,应从道路桥梁施工质量、施工控制等方面进行分析,在对灌浆施工质量进行控制的前提下,避免裂缝扩大,可保证道路桥梁的综合质量。强化道路桥梁的后期保养及优化,检测混凝土材料构造的被损害程度,如果发现裂缝,应根据道路桥梁工程的实际情况,及时进行修补与控制。从混凝土质量控制的角度,完善后期养护工作,调整道路桥梁、修补养护方案,提升道路桥梁的综合施工水平。在后期养护进行管理与控制时,可通过修补裂缝技术进行完善,修补混凝土表面,在外表面涂抹防水胶水,补充填料,提高道路桥梁的综合施工质量。
2.7 重视地基施工
地基施工作为施工工程中重要的基础工程,如果施工人员没有按照要求严格进行施工,那么工程质量就难以保证,还会造成严重的后续问题。道路桥梁中出现的裂缝问题,就是不合理的基础施工所造成的。因此,施工单位与施工人员必须严格落实地基基础工程的施工,具体可以参照以下的步骤:①实地考察。施工前的摸底工作是相关技术人员掌握施工场地地基情况、分析地基的承载力等工作开展的前提,以此来划分出不同工程地点的对应承载力。②要根据具体的施工方案,科学准确地计算出道路桥梁的荷载能力,确保荷载力在地基可承受的安全范围内。③要根据工程最终的建设目的,结合施工现场的实际情况,不断改进和合理优化施工方案,避免出现因为地基过大而造成的路桥表面产生裂缝。不仅如此,施工单位还应在道路桥梁地基施工前,充分了解并做好相应的准备工作,以确保施工中的各项建设工作均在地基安全承受范围内展开,从而确保工程建设质量,防止在路桥建设中产生裂缝,影响整体的施工进度。
2.8 浇筑与振捣措施
采取分层浇筑混凝土,利用浇筑面散热,以减少施工中出现裂缝的可能性。选择浇筑方案时,除了应该满足每一处混凝土在初凝前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外,还要考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。具体方法:①全面分层:在第一层浇筑完毕后,再继续浇筑第二层,反复上述工序,直至完工为止,分层厚度宜为1.5~2.0m。②分段分层:混凝土浇筑时,先从底层开始,浇筑至一定距离后浇筑第二层,如此依次向前浇筑其他各层。当截面面积在200m2以内时,分段不宜大于2段,在300m2以内时不宜大于3段,每段面积不得小于50m2。③斜面分层:要求斜面的坡度不大于1/3,适用于结长度大大超过厚度3倍的情况[3]。
3 结束语
公路路桥梁工程建设中的裂缝问题需要有效处理,以此为加快我国经济发展奠定基础。因此,应对其裂缝形成的原因加以分析,并结合现代化技术手段,积极采取对应的技术解决各类问题,将施工中的各个环节进一步完善,从而提高道路桥梁工程施工的质量与效果。基于桥梁裂缝的巨大危害性,必须采取有效预防措施,对道路桥梁施工中的桥梁裂缝进行有效控制,有关负责部门以及施工单位应高度重视。综上所述,相关道路桥梁的施工设计单位、施工部门、监理部门等,应具备高度的道路桥梁裂缝控制意识,掌握有效的路桥裂缝控制手段,并按照国家道路桥梁施工的相关标准,结合道路桥梁施工现场的实际情况,实现对道路桥梁施工中出现裂缝的控制,全面提升道路桥梁施工的综合工程质量和工程效益。