研讨公路桥梁施工混凝土裂缝防治

2021-09-15 00:42李甜甜文勇梁耿王会
交通科技与管理 2021年26期
关键词:裂缝防治公路桥梁混凝土

李甜甜 文勇 梁耿 王会

摘 要:现阶段,我国交通运输业发展迅速,公路桥梁项目随之增多。在公路桥梁施工中,建筑工程参与方应重视施工过程中对混凝土裂缝问题的处理,增强结构的承载力,保障公路桥梁建筑的整体性,旨在保障人们的出行安全。裂缝问题对公路桥梁工程的使用寿命有一定影响,会加快公路桥梁的破坏速度,因此,应加强公路桥梁工程施工中混凝土裂缝的防治工作,减少公路桥梁施工企业所承担的经济损失。

关键词:公路桥梁;施工;混凝土;裂缝防治

中图分类号:U445.57 文献标识码:A

0 引言

在城市化建设中,公路桥梁发挥着重要的作用,促进了城市和乡镇的交通发展,也带动了周边的经济发展,方便了人们出行,对社会发展有重要的意义。同时公路桥梁也承载着人们的生命安全。混凝土裂缝是公路桥梁工程当中常见的问题,必须处理好每一个施工环节,保证公路桥梁的质量安全。

1 公路桥梁施工中混凝土裂缝的危害

我国的经济发展离不开项目工程建设,但由于防治方面存在问题,公路桥梁工程施工仍然会出现混凝土裂缝,为工程后期运行埋下了安全隐患。裂缝的出现会增加施工成本,如在维修期间会造成交通拥堵,导致工期延误,难以为公路桥梁的畅通性作为基础保障,从而影响人们的日常出行。

公路桥梁基本以混凝土路面为主,其本身的抗拉性能很弱,如施工过程中的管理或养护不到位,会加剧桥梁道面的老化程度,导致抗病害能力大幅度下降,且如混凝土骨料配比不合理;雨水长期滞留于路面之下;车辆的长期碾压作用出现剥落等,混凝土表面便会出现不同程度的裂缝,为公路桥梁埋下安全隐患。根据调查显示,37.8%的坍塌都是由裂缝而造成的,这样的问题威胁着群众的生命及财产安全,现已成为施工建设的首要问题。因此,相关部门必须对此问题加强监管力度,对裂缝问题重点关注,施工单位必须针对性采取合理的解决方案,积极找寻裂缝产生的原因,从而提高工程建设的整体质量。

2 公路桥梁工程施工中混凝土裂缝成因分析

2.1 准备工作不充分

配合比是影响混凝土质量以及混凝土产生裂缝的主要原因之一,由于施工单位在施工准备阶段,未严格遵照混凝土配合比标准,水泥掺量或者水的掺量不合理,使得混凝土浆体中的水泥与含水量始终处于不均衡状态,在这种情况下,混凝土的稳定性就会受到严重影响,从而出现水与水泥相分离的现象。此时,混凝土结构将不具备完整性特点,进而出现裂缝。另外,在混凝土配置阶段,由于施工方未考虑拉力的影响因素,一旦施工人员操作失误,混凝土内部就会产生巨大的拉应力,随着拉应力的不断扩大,在达到混凝土本身承载力极限的情况时,产生裂缝的几率就会大幅上升。

2.2 温差裂缝

温差裂缝主要是由于混凝土结构对温差产生的抵抗作用而引发,是环境与混凝土温度差过大,导致混凝土在收缩过程中呈现不均匀现象,进而产生的严重裂缝。在桥梁施工的过程中,混凝土构建是被材料隔绝在内的,水泥在散热时,由于材料的隔断,影响其热量挥发,因此会使混凝土自身温度著提升,当外部环境温度降低时,会使混凝土产生一定的膨胀力,进而产生温差裂缝。通常在冬季施工中此现象发生较为频繁,主要是因为外部环境温度低,混凝土内部环境与其形成较大的温差,混凝土外部由于受到温度的影响收缩率显著大于混凝土内部,便会使混凝土产生裂缝。

2.3 承载力裂缝

在公路桥梁工程的施工中,承载力是检验公路桥梁工程质量的重要指标。在承受荷载所引起的内力时主要表现出多种形态,即拉、压、弯、剪、扭以及复合受力形态。不同受力状态所产生的混凝土裂缝不同。在公路桥梁混凝土结构中,最为常见的混凝土裂缝主要为受弯裂缝,其裂缝机理主要是混凝土的抗压应力全部由钢筋所承担,且抗拉应力较差,即钢筋拉应力较大,超出钢筋自身承受极限时,公路桥梁钢筋结构出现较大的受弯裂缝。而公路桥梁压力超出混凝土構件所承受的限值,公路桥梁构件出现微小柱体,随着压力的增加,微小柱体对公路桥梁结构的破坏越来越大。同时在公路桥梁工程中还存在受拉裂缝、受剪裂缝、受扭裂缝等,因此,在公路桥梁施工中,应重视公路桥梁混凝土承载力裂缝的防治工作,提高公路桥梁工程的质量。

2.4 设计方面引发裂缝

如果公路桥梁工程在设计阶段就缺乏科学合理性,势必会直接引发裂缝问题的出现。例如,公路桥梁工程的整体结构设计缺乏科学性,导致公路桥梁工程的整体结构受力缺乏均衡性,当荷载过大时则无法承受,从而出现裂缝现象。此外,在开展公路桥梁工程施工时,未能重视并落实施工区域的实地勘察工作,使施工方案与施工项目的实际特点不相符,引发公路桥梁工程的裂缝问题。如果施工图纸的各项参数缺乏严格的检查与精准的分析,也会直接引发施工裂缝现象。

3 公路桥梁施工混凝土裂缝防治措施

3.1 控制原材料质量

在防治公路桥梁混凝土裂缝问题上,最常用的防治手段为原材料的质量控制。尤其是在筛选水泥时,从水泥型号、强度以及水热化等多方面因素进行综合考虑。若是部分水泥材料的水热化程度较低,则会降低混凝土结构的强度,使公路桥梁的承载力下降。若是在组合材料配比中,加入过多的水泥,则会增加混凝土结构的发热量,影响公路桥梁工程质量。在具体的公路桥梁工程实践中,需重视材料配合比,综合配比性能较佳的水泥材料,在进入施工现场前,对公路桥梁混凝土集料进行验收,确保集料符合公路桥梁施工需求。

3.2 把控施工技术要点

相关施工单位在对公路与桥梁连接位置进行施工时,要关注相关技术的操作过程,科学监督操作质量。基于此,相关施工单位要对公路桥梁工程的地基与荷载施工进行有效处理。采用增加排水板、超载法等多种方式,可以较大程度地改变或消除弯曲变形问题。如果达不到相应的施工技术标准,相关施工单位也可以合理设置复合地基,以此解决弯曲变形问题。

另外,搅拌混凝土材料时,要按照标准搅拌工艺流程均匀搅拌,提高混合质量。比如,搅拌沥青与石料时,施工人员要保证两种材料投放比例的科学性,并且要做到一边加热一边搅拌,合理控制搅拌温度,以免影响沥青与石料的混合。混凝土材料的配制,需要确保各种原材料的配置比例,以保障工程质量,减少裂缝。

此外,在台背结构施工中,施工单位需要确保填料质量以及排水性合格。填料时,要使填料厚度维持在20 cm左右,这样不仅能降低裂缝产生的机率,还能保证结构的稳定性。施工单位应加强对压实施工的有效管控,压实公路桥梁的连接部分时,施工人员需要按照相应的技术标准,采用分层压实的施工方式,选择合适的施工设备,以此提高混凝土压实度,减少裂缝出现,确保压实施工质量。

3.3 施工阶段温控措施

合理控制混凝土温度能够有效降低裂缝的产生几率,尤其对温度裂缝来说,效果将更加明显。比如在天气炎热的施工季节,浇筑混凝土时,首先应严格控制混凝土的浇筑厚度,由于外界温度与混凝土内部温差较小,以至于混凝土表面热量快速释放,这时可通过检测混凝土温度的方法,优化和调整混凝土浇筑方案。其中,内外温差值应始终控制在25℃左右,最大温差值不得超过30℃。比如砂石料、水泥以及拌和水的温度应保持在25℃~30℃之间,对于混凝土骨料,需要采取必要的降温措施,可以就近选择地下水拌和骨料,以达到降低混凝土入模温度的目的。

在混凝土运输、泵送以及浇筑过程中,施工方应对混凝土采取保温措施,浇筑时尽量选择低温浇筑的方法,同时避开中午的高温时段,以减少外界气温对混凝土和易性等参数指标造成影响。另外,在混凝土浇筑施工时,应遵循“斜面分层浇筑”的原则,分层厚度应介于300 mm~

500 mm之间,并选用插入式振捣器进行振捣作业,为降低入模混凝土的温度,在开始浇筑之前,需要在混凝土模板内按照1.0 m的层距设置降温冷却水管,并保证混凝土能够覆盖每一层循环冷却水管,同时,覆盖一层水管便立即接通水管并向模内注水,使模内混凝土温度快速下降。为实时监控模内混凝土的温度,施工方可以预先埋设测温管,一旦温度差值超过标准温差范围,应及时注水冷却。

3.4 进行合理负荷构局

为避免公路桥梁超负荷造成裂缝,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,科学化的制定公路桥梁荷载量,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。

3.5 严格进行混凝土施工后期养护的控制

通过对大量公路桥梁工程项目实际情况和裂缝问题产生原因的分析发现,混凝土的高养护水平能够有效避免混凝土裂缝的产生,因此,在公路桥梁混凝土施工中必须注意混凝土的养护。

(1)注意防止混凝土内部与外部温度的温差控制,防止表面温度出现梯度变化。(2)浇筑过程中应采取有效措施进行浇筑温度的控制,是浇筑温度高于混凝土使用期间稳定温度。(3)冬季施工时要采用草帘或塑料薄膜进行混凝土覆盖,确保混凝土表面温度与内部温度的平衡,必要时采取蒸汽养护方式。

此外,设计师在进行公路桥梁结构设计优化时必须注意结合混凝土材料特性,应能够以混凝土实际特性和相关计算数据为基础进行结构设计和整体改进,防止因结构设计超出混凝土材料承载和刚性标准而导致发生裂缝,影响工程混凝土施工质量。

4 结语

综上所述,公路桥梁在我国的城市化建设和经济发展中有重要的作用。为了保证人们出行的安全,公路桥梁的质量必须得到重视。选择优质的材料和先进的施工技术,进行科学的设计和施工,做好施工过程中的温度控制和养护工作,能夠在一定程度上避免混凝土裂缝问题。

参考文献:

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