道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施

2021-01-11 22:56王艳丽
科学与生活 2021年27期
关键词:研究对策

王艳丽

摘要:公路桥梁是我国市场经济发展中非常重要的交通枢纽,其重要性不言而喻。在我国现阶段的公路桥梁建设中,混凝土结构以其独特的优势成为公路桥梁建设的主要施工材料。但在实际施工中,混凝土也会受到各种因素的影响最终导致裂缝,严重影响路桥工程的质量,有必要在路桥施工中探讨混凝土裂缝产生的原因。

关键词:路桥建设;混凝土裂缝产生的原因;对策;研究

1公路桥梁施工中混凝土裂缝的危害

如果混凝土在施工过程中出现裂缝,将对整个工程的质量产生重要影响,如整体强度和耐久性,这对桥梁来说非常重要。对于桥梁工程而言,混凝土裂缝直接影响桥梁的使用寿命,同时也造成了一定程度的安全隐患。如果在这个过程中,没有正确的措施和方法进行补救,那么后果将是可怕的,不仅是经济效益,更重要的是人民的生命和健康安全。

混凝土裂缝会造成桥梁抗弯性能差,导致桥梁最终强度受损,最终影响桥梁的正常使用。同时,如果一座桥梁出现混凝土裂缝,必然会对桥梁内部结构造成损失,大大降低桥梁的使用寿命。

2混凝土裂缝的原因

2.1设计原因

混凝土施工中如果出现裂缝,就要考虑设计中是否存在问题。在设计阶段,如果设计人员不对现场调查数据进行详细、全面的研究,不分析数据偏差,将导致建筑结构设计不合理。在施工过程中,容易产生结构应力不平衡,破坏结构,导致裂缝。在设计过程中,如果设计人员没有进入施工现场勘察,而是从理论角度对数据进行分析计算,当设计方案稍有不足时,就会影响其适用性,不能达到最佳设计目标,也很可能导致各种裂缝。

2.2材料质量差

为了降低工程造价,一些施工单位在路桥混凝土施工中使用了一些不合格的产品,其强度和韧性难以满足工程设计的要求,并在后续施工或使用中出现开裂问题,造成道路和桥梁上不安全的过往车辆。混凝土的质量主要受各种原材料的质量和配合比的影响。施工单位应注意这两个方面,做好混凝土浇筑的初期工作,确保混凝土施工质量。按项目计划要求采购原材料,如砂径、水泥材料尺寸、水泥材料牌号等,浇筑前进行混凝土养护试验,记录不同材料配比的混凝土强度变化。根据施工现场的实际情况,选择最合适的方案,继续施工,保持路桥施工质量,避免混凝土裂缝。

2.3荷载的影响

公路桥梁荷载的影响是混凝土裂缝产生的原因之一。当频繁荷载或过大荷载的影响使公路桥梁的耐久性达到峰值时,就会出现裂缝问题。荷载影响引起的裂缝,主要是直接应力裂缝和二次应力裂缝,是裂缝问题产生的原因,主要表现在两个方面:设计和施工(1)对路桥工程设计工作重视不够,设计存在漏洞,影响施工秩序,造成桥梁结构设计不合理,一旦在荷载作用下出现裂缝;(2) 在施工过程中,未充分考虑桥梁的承载能力,施工设备和施工材料随意堆放在尚未完全完工的道路和桥梁上,受力和裂缝较大。

2.4温度变化

热膨胀和冷缩是混凝土的特性之一,它也使混凝土受到很大的温度变化。当路桥施工现场的外部环境和温度发生变化时,混凝土的形状也会发生变化。在施工过程中,由于对施工现场工作的调查没有做好,施工人员施工时突然产生温差,造成混凝土变形,变形受到混凝土结构的约束。当结合力过大时,会产生应力反应,导致混凝土结构中既有应力又有结合力的抵抗。在两个力之间的阻力过程中,可能会产生裂纹。如果不控制温度变化,混凝土裂缝将逐渐扩大。此外,在浇筑钢筋混凝土的过程中,浇筑过厚会导致水泥水化热反应不能充分释放过程中的热量,使钢筋混凝土内外结构出现较大的温差,超过混凝土凝结结构承受的极限,混凝土将出现裂缝。

3公路桥梁混凝土裂缝的施工措施

3.1物料配比的优化

在混凝土施工中,材料配比对混凝土工程质量有着重要影响,配比不当容易引起混凝土裂缝。因此,应采用最合理的比例方案。粉煤灰是混凝土施工中常用的材料,在混凝土搅拌过程中加入适量的粉煤灰可以在一定程度上减少水泥用量,同时也起到润滑作用。同时,它可以填补混凝土裂缝,提高混凝土的密实度,提高路桥工程整体结构的稳定性。除粉煤灰外,还可以添加适当比例的外加剂,可以在一定程度上降低混凝土中的水分,提高其塑性。

3.2混凝土施工过程质量控制措施

在公路桥梁施工中,对于桥墩、托盘和顶盖采用一次性模具,先施工桥墩和托盘位置的混凝土,然后对已安装的顶盖和其他位置的钢筋进行吊装就位,最后施工顶盖位置的混凝土。在混凝土浇筑中,采用汽车泵送至桥墩顶部,并通过泵出口部分的泵送软管连接到混凝土浇筑位置的形式,整个大体积混凝土采用分层施工,逐层振捣浇筑形式。其浇筑方案是从墩身一侧向另一侧实施往复移动浇筑,即一层浇筑完成后的泵管回流,仍从第一次浇筑侧前的背向浇筑侧实施移动浇筑,以确保混凝土施工通过织物平均。大体积混凝土施工时,每层混凝土浇筑厚度一般不超过30cm,振捣器部分距模板边缘不小于20cm,振捣器移动时间距离一般为20cm。

3.3做好维修工作

混凝土浇筑完成后,必须按规定进行科学养护,避免混凝土在凝结过程中发生质量变化。空气的温度和湿度对混凝土的凝固过程有一定的影响,混凝土的原材料和配比也会导致不同的凝结时间,在此过程中,施工人员必须根据具体性能进行正确的操作。调整混凝土凝结状态,观察收缩或坍塌等情况,及时采取补救措施。此外,要对混凝土表面及时进行水处理,使混凝土表面保持湿润,这是为了使混凝土在凝结过程中,内外干燥速度能保持一致。但也要控制洒水量,洒水过多可能导致混凝土表面气孔较大,造成表面不平,洒水过少可能导致混凝土结构内部开裂。

3.4改进施工工艺

改进混凝土施工工艺是控制裂缝的有效措施之一,也是混凝土施工质量的有力保证。生产现场完工后,有时会将大量道路和桥梁混凝土运至施工现场。对于需要跨时间、跨区域运输的混凝土,必须合理控制施工和运输时间。完全搅拌好的混凝土要及时装车运输,施工人员必须对卸下的混凝土进行质量检查,以免出现沉降或变质等问题。如果由于现场原因需要储存混凝土,还必须适当控制环境温度和其他参数。

3.5加强设计管理

设计方案是整个工程的核心,是后续工程顺利施工的基础。为了使整个工程建设顺利进行,必须严格管理工程设计工作。在施工图设计阶段,工程设计人员应从整个工程的实际情况出发,认真审查施工图的每一个细节,调查施工现场的实际情况,使施工图设计具有较强的可行性。施工图设计应严格按照相关规定进行,加大审查图纸有效性和科学性的力度,及时与施工人员沟通,确保施工图在满足工程实际要求的前提下,不断提高其安全性和科学性,防止路桥运营后出现裂缝。

4結论

总之,随着我国经济等方面的不断发展,我国公路桥梁建设行业在长期发展中,应加强对混凝土裂缝的重视。通过实际调查发现,在工程施工过程中,沉降和环境温度等都可能是造成混凝土裂缝的根本原因,因此在日常施工中,施工单位应不断优化混凝土结构设计,选用优质混凝土材料,全面防止应力和沉降裂缝的出现,在保证整个路桥施工工作能够在规定的工期内,高质量完成施工任务的同时,减少混凝土裂缝的数量,切实发挥路桥建设行业的重要作用,促进我国经济稳定发展。

参考文献

[1]周浩南. 道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施[J]. 绿色环保建材,2018(01):117.

[2]宋振江. 道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策[J]. 交通世界,2018(Z1):170-171.

[3]陈帮然. 道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J]. 工程建设与设计,2018(17):185-187.

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