试论道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析和对策

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:张海
[导读] 摘要:在我国当前对道路桥梁的施工过程中,往往对施工质量有着比较高的要求,一旦施工质量控制不当,就会对后期的行车安全造成非常大的影响。
        淮安市淮阴北方公路养护工程有限公司  江苏淮安  223300
        摘要:在我国当前对道路桥梁的施工过程中,往往对施工质量有着比较高的要求,一旦施工质量控制不当,就会对后期的行车安全造成非常大的影响。混凝土裂缝是道路桥梁施工过程中经常遇到的问题。很多桥梁工程质量问题都是该问题导致的。因此,有必要对道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因进行分析,并及时采取针对性的解决措施。
        关键词:道路桥梁;混凝土裂缝;原因;对策
        一、桥梁施工中混凝土裂缝成因分析
        1.温度裂缝
        混凝土体积很大时,较多的水化热在混凝的内部聚积,不利于其温度的散发,从而引发桥梁混凝土的内部温度有所上升而产生的温度裂缝。原因:由于混凝土的表面散热比较快,易于形成混凝土的内外温差,从而引起桥梁混凝土内部与外部的温差较大,进而出现热胀冷缩现象,并产生拉应力,当拉应力高于桥梁混凝土自身的抗拉强度时,桥梁混凝土的表面就会产生温度裂缝。
        2.施工裂缝
        桥梁混凝土的构件在脱膜、制作、堆放及吊装、运输的过程中出现的裂缝。原因:施工受到受到纵横竖斜方向的压力影响,木膜在浇筑前没有浇水湿透或者是隔离剂的失效,膜板的吸水与混凝土的粘结出现膨胀、混凝土构件的成型、堆放及支撑位置受振冲击力等因素导致的。
        3.混凝土的材料与设计及养护等原因产生的裂缝
        混凝土产生裂缝的原因与混凝土的原材料、设计以及养护有关,同时桥梁混凝土的设计过程中,设计不当或者对桥梁构件施加的预应力不足、钢筋的配置不当等也会导致桥梁构件出现裂缝。对桥梁混凝土养护时,需要对混凝土的水化热进行严格的控制并给予降温处理,减少外部条件对混凝土的影响,减少桥梁混凝土裂缝的出现。
        4.塑性的收缩裂缝
        混凝土在进行凝结前,其的表面失水较快,因此易于出现塑性的收缩裂缝。且其通常在风力较大或者是干热的天气较为常见,并呈中间较宽、两端不连贯、且长短不一、较细等状态。产生裂缝的原因:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小时,受高温或较大风力的天气情况,导致混凝土的表面失水过快,从而导致毛细管中出现负压、引发混凝土的体积收缩,进而产生裂缝。
        5.干缩裂缝
        干缩裂缝通常在混凝土进行养护之后的两周左右容易出现。混凝土易于受到外部环境的影响。原因:桥梁混凝土表面的水分挥发较多,而内部的湿度变化小,湿度温差可导致桥梁施工中混凝土的变形,从而使钢筋受到腐蚀,影响了桥梁的承载力与耐久性。
        6.沉陷裂缝
        沉陷裂缝多数是因为结构地基的土质不匀、或者是松软、进行回填的填土不实及浸水等原因造成的沉降而导致。原因:模板支撑的间距过大、模板的刚度不足等原因也能造成沉陷裂缝;特别是在冬季,天气的原因使冻土层在解冻之后,会出现不均匀的沉降现象,也可能造成混凝土出现裂缝。
        二、桥梁施工中混凝土裂缝的控制对策
        1.加强施工中温度控制
        在混凝土浇筑之后,做好混凝土的保温保湿养护,缓缓降温,充分发挥徐变特性,减低温度应力,夏季应注意避免曝晒,注意保湿,冬期应采取措施保温覆盖,以免发生急剧的温度梯度发生。
        采取长时间的养护,规定合理的拆模时间,延缓降温时间和速度,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”。

加强测温和温度监测与管理,实行信息化控制,随时控制混凝土内的温度变化,内外温差控制在25℃以内,基面温差和基底面温差均控制在20℃以内,及时调整保温及养护措施,使混凝土的温度梯度和湿度不至过大,以有效控制有害裂缝的出现。
        合理安排施工程序,控制混凝土在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土拌合物堆积过大高差。类似桥墩下部结构的部位,在完成浇筑施工且达到一定强度后及时回填土,避免其侧面长期暴露。
        2.对桥梁混凝土的施工进行监测
        进行桥梁施工时,重视对混凝土的收缩及变形数据的有效监测,有效提高混凝土的抗裂性能。在施工的过程中,确保混凝土质量满足桥梁施工的要求,对防止裂缝的出现;发现裂缝,应当及时根据对裂缝调查的数据结果进行分析,采取必要的、有效的措施对桥梁混凝土的裂缝进行修补。
        3.控制好桥梁施工材料的质量并做好养护工作
        控制好桥梁施工的材料,对其的质量应进行严格的检验,避免不合格材料用于桥梁的施工减少混凝土裂缝。同时,重视对桥梁混凝土的养护工作,做好养护工作,为混凝土的硬化提供良好条件,有效减少桥梁混凝土的过多失水现象,进一步减少出现裂缝现象。
        4.对裂缝进行修补
        4.1填堵法
        填堵方法是对于桥梁裂缝的宽度在0.15毫米以上的钢筋锈蚀裂缝进行修补,操作时,先沿裂缝将混凝土凿成“U”或“V”型槽,再用修补的材料进行填充,使桥梁裂缝的防水与耐久性有效恢复。填堵的材料有:环氧树脂与砂浆、聚氯乙烯胶泥以及沥青油膏等;对于锈蚀裂缝而言,可对钢筋进行彻底的除锈保护,再进行防锈涂料处理,避免桥梁出现裂缝。
        4.2表面修补法
        对于裂缝的宽度较小的裂缝而言,可使用聚合物水泥膏或者是防水剂涂,将密封胶涂抹于裂缝表面,更好地使桥梁混凝土的耐久性与防水性得到恢复。该处理方法施工操作比较简单,也仅在处理浅裂缝时使用。修补结束后,假如桥梁混凝土再次出现开裂时,可将玻璃纤维布粘附于裂缝的表面,使裂缝的修补更完整。
        4.3灌浆法
        当桥梁施工的裂缝对桥梁的结构构成严重威胁时,给予灌浆法处理十分有效。即通过真空压力的设备把浆质料压到裂缝当中,几天后,浆质料硬化,形成较稳定的整体结构,有效避免桥梁裂缝的出现。其中浆质的材料有:环氧聚合物、水泥浆、聚氨酯或甲基丙烯酸酯等浆质料进行灌浆处理。
        5.改善约束条件,削减温度应力
        采取分层或分块浇筑桥墩、支座等结构的混凝土,合理设置水平或垂直施工缝,或在适当的位置设置施工后浇带,以放松约束程度,减少每次浇筑长度的蓄热量,防止水化热的积聚,减少温度应力。
        选择良好级配的粗骨料,严格控制其含泥量,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实度和抗拉强度,减小收缩变形,保证施工质量。采取二次投料法,二次振捣法,浇筑后及时排除表面积水,加强早期养护,提高混凝土早期或相应龄期的抗拉强度和弹性模量。材料、做好养护工作,预防桥梁混凝土裂缝的产生,确保桥梁建筑的顺利、安全竣工。
        三、结束语
        新的时代背景下,道路桥梁项目不断增多,规模不断扩大,其中存在的质量问题也日渐突出。裂缝问题是目前影响道路桥梁工程质量最大的病害之一,普遍存在于我国道路桥梁工程之中。必须加强对裂缝产生原因和预防措施的研究,提高工程质量,确保桥梁结构安全性。
        参考文献:
        [1]张薪.高性能混凝土在道路桥梁施工中的应用[J].交通建设与管理,2015(Z2):46.
        [2]李江红,李静,吴红联.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].科技与企业,2013(3).
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