路桥施工中混凝土裂缝的成因及解决策略

发表时间:2020/2/26   来源:《建筑学研究前沿》2019年21期   作者:曹勇
[导读] 在路桥施工中,混凝土裂缝是最常见的质量问题,为减少并避免裂缝的产生,应当对裂缝的成因进行分析,并采取合理可行的措施加以预防。

通辽市交通工程局  内蒙古通辽  028000
        摘要:在路桥施工中,混凝土裂缝是最常见的质量问题,为减少并避免裂缝的产生,应当对裂缝的成因进行分析,并采取合理可行的措施加以预防。同时对于已出现的裂缝,应选用相应的方法进行及时修复,以免裂缝进一步扩大,影响结构稳定性。
        关键词:路桥施工;大体积混凝土;裂缝成因;防治措施
       
        
        1大体积混凝土施工裂缝成因
        1.1 混凝土原材料因素
        路桥工程大体积混凝土施工过程中,混凝土会逐渐凝结硬化,此时,混凝土中的水泥发生水化作用,水化过程中不断放出热量,导致混凝土内部的温度较高。又因为路桥工程的混凝土施工具有体积大的特点,混凝土结构内部散热效率比外表面散热效率慢,导致累计内外环境温差较大,在混凝土内产生拉应力超过其极限拉应力时,会产生混凝土开裂现象。可见,水泥是影响混凝土裂缝的重要因素之一。
        1.2温度
        混凝土是一种较为特殊的工程材料,它是多种材料按照一定比例配制而成的混合料,热胀冷缩是混凝土的基本性质。由于路桥施工是在室外进行,当环境温度发生变化时,可能会导致混凝土出现变形,如果变形受到约束,混凝土构件内部便会产生一定应力,若是这部分应力超出混凝土的极限抗拉强度,就会在混凝土表面形成温度裂缝。混凝土构件内部与表面的温差过大是造成温度裂缝的主要原因之一,在对桥梁混凝土结构进行浇筑的过程中,水泥在初期阶段会产生大量的水化热,混凝土构件内部的温度在水化热作用下会急剧升高。而混凝土构件表面因散热条件良好,所以热量并不会聚集,从而导致内外温差过大,在大体积混凝土中这种情况更加明显。除水泥水化热之外,阳光直射、温度骤降等情况也容易引起混凝土的温度裂缝。
        1.3混凝土施工质量有待提高
        就大体积混凝土施工来说,受混凝土浇筑量大的影响,可能会出现振捣不均匀、不密实或者混凝土无法及时供应,难以实现混凝土的连续浇筑问题,并且进行分段浇筑混凝土时,如果在浇筑新旧混凝土结合部位前,未对先进行浇筑的混凝土接触面进行凿毛、清洗,会导致新旧混凝土之间黏结力小、混凝土收缩,进而产生缝隙。
        2道路桥梁工程混凝土裂缝判断的依据
        道路桥梁工程是否存在裂缝,不仅仅要通过对混凝土表面进行查看,更重要的是对一些指标数据进行统计,然后结合相应的规范,来判断裂缝的严重程度,然后才可以针对性的采取科学合理的技术措施。
        3大体积混凝土裂缝的防治措施
        3.1水泥
        水化热是由于水泥的水化作用产生的,为了降低水化热、减少温差,应采取早期水化热较低的水泥。相关试验表明,水泥中存在较高含量的硅酸三钙、铝酸三钙,会使水化热增高,因此,在施工中,应选择水化热较低的矿渣硅酸盐水泥或中、低热硅酸盐水泥。
        3.2粗细骨料
        粗细骨料作为混凝土的重要原材料,对其进行合理的选择能够在一定程度上提高混凝土的性能。在大体积混凝土中,正确选用砂石料不仅能保证混凝土质量,还可以降低水化热,避免裂缝的产生。选择粗骨料时,应优先选择自然连续级配的粗骨料,并控制其粒径小于或等于40mm;选择细骨料时,应优先选择中粗砂,因为选用中粗砂能够降低水泥用量和水的用量,从而减弱水化作用,进而降低混凝土的温升和收缩,防止裂缝出现。



        3.3外加剂和掺合料
        大体积混凝土在配制过程中,应按照要求加入适量的外加剂(缓凝剂、减水剂等),从而保障混凝土的施工质量。其中,加入适量的缓凝剂能够延缓混凝土水化热峰值出现的时间,有效散失水化热,使混凝土凝结时间加长,减少裂缝的出现;加入适量的减水剂,能够在一定程度上减少水泥用量,减小水灰比,有效防止混凝土开裂。另外,在混凝土掺入适量的粉煤灰混合材料,可降低水化热,提高混凝土抗裂能力。
        3.5控制和优化混凝土配合比
        为了避免收缩裂缝的产生,应科学合理地设计混凝土的配合比,主要是对单位体积的水泥用量、砂率、水灰比等方面的设计。进行混凝土配合比设计时,应根据混凝土温升值控制要求,合理设计粗细骨料、水、水泥等原材料使用比例,从而保障混凝土的性能。同时,还要采取一定的控制措施,如严把材料进场质量关、严格控制混凝土从出厂到施工工地的运输时间等,以保障设计配合比的有效性,从而满足混凝土耐久性、稳定性、抗渗性等方面的要求,进而保障混凝土的最终施工质量。
        3.6科学制订混凝土浇筑方案
        为了有序开展混凝土的浇筑工作,施工前,应制订合理的混凝土浇筑方案。在制定该方案的过程中,应根据路桥工程的实际情况,结合混凝土结构的特点,制订混凝土的施工工序。如果大体积混凝土结构较长,施工单位可采用跳仓法、后浇带等技术措施,从而防止结构有害裂缝的出现。
        3.7加强混凝土的振捣工作
        为了保障混凝土的浇筑质量,确保混凝土的性能,需要做好混凝土的振捣工作。在混凝土振捣过程中,应注意以下几点:(1)要全部振捣到位,确保层间混凝土的良好结合,提升混凝土与钢筋的握裹力;(2)安排有经验的振捣人员进行振捣工作,保障混凝土的密实度和均匀性,使混凝土的抗压强度增强;(3)采用插入式振捣时,应保障插点排列均匀,并保持一定的间距,一般为300~400mm,且要控制好振动棒插入深度和振动时间。
        3.8对混凝土的温度加强控制
        为了降低混凝土的内外温差,可从以下几方面入手:(1)控制浇筑入模温度,就大体积混凝土来说,在温度较高的季节施工时,可采取冷凝水降温和遮阳网搭凉棚等措施,降低骨料运输、存储、浇筑过程中的温度;(2)加强混凝土的温度监测,为了防止裂缝的产生,应加强混凝土拌和、入模温度、浇筑温度的监测控制,如有异常情况,及时采取温控调整措施,保障温度控制在合理范围内。
        3.9 修补方法选择
        1)填缝这是较为常用的一种修补方法,工艺较简单,具体操作时,只需将结构裂缝清理干净,然后将预先拌制好的修补材料,用勾缝刀和抹子填入缝隙,由此便可使裂缝得以修复。2)表面粘贴对于一些宽度较大的裂缝,可通过表面粘贴的方法进行修补,具体做法是将相应的材料用黏结胶粘贴在裂缝部位的混凝土表面,以此对裂缝进行封闭,从而达到修复的目的。3)喷浆这是一种通过喷射水泥浆液对裂缝进行封闭的修补方法,可按照裂缝出现的部位,采用相应的喷浆方法,如挂网喷浆等。
        结论
        综上所述,路桥工程施工中,大体积混凝土裂缝的成因有养护不到位、原材料选用不合理、工程结构自身因素等。为了避免大体积混凝土裂缝的产生,施工单位应加强原材料的控制、配合比设计的控制和优化、温度的监测控制、养护管理等措施,从而保障混凝土的性能,提高路桥工程的质量。
        参考文献
        [1]郝龙峰.路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施[J].山西建筑,2018,44(34):146-147.
        

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