试述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施

发表时间:2020/9/1   来源:《工程管理前沿》2020年12期   作者:潘兴标
[导读] 本文主要就施工过程中混凝土的裂缝成因和控制措施进行了阐述。
        摘  要:在公路桥梁的施工中经常会出现裂缝,而这些裂缝会对施工的整体效果产生重要的影响。不仅仅是对公路及桥梁整体的外观产生影响,同时还会对公路及桥梁的使用寿命以及安全性能产生重要影响。施工中所出现的裂缝会对混凝土的结构造成破坏,导致出现渗漏现象。本文主要就施工过程中混凝土的裂缝成因和控制措施进行了阐述。

        关键词:公路桥梁;混凝土裂缝;成因;措施

        随着社会经济的发展,我国公路桥梁工程越来越多,公路里程已创下新的记录。但是在公路工程桥梁施工中,其存在一定的问题,尤其是在混凝土施工中的裂缝问题比较多。公路桥梁工程建设对地区之间的联系有着重要的作用,为人们的出行提供了很大便利。混凝土材料应用广泛,有很好的抗压性,且成本低,因此在公路桥梁工程中有着很多应用,但公路桥梁施工时如果出现裂缝,则可能会影响工程质量,降低公路工程的综合效果,造成通行不方便。
        一、混凝土裂缝的形成原因
        1.1由于混凝土温度变化所形成的裂缝
        混凝土凝结硬化过程中,将释放大量水化热,使得混凝土表面和内部的温度出现很大变化,导致了拉应力的产生。外部温度的突然降低,导致混凝土表面拉应力的产生,当抗裂能力低于拉应力时,就会使混凝土产生裂缝。
        1.2冻胀形成的裂缝
        在路面温度低于零摄氏度时,混凝土内部的水就会冻结,当自由水转化为固体冰时,其体积会扩大,导致混凝土结构内部出现膨胀应力,另外,混凝土结构内也会有渗透压。膨胀应力增加到一定程度时,混凝土结构物会因强度不足而产生裂缝。特别是在混凝土的初始使用中,冻结会导致更多严重的后果。 因此,为了避免霜冻膨胀产生裂缝,在公路桥梁施工时,必须采取相应的隔热措施,以确保混凝土结构表面的温度不低于5℃,从而保证公路桥梁工程的施工质量。
        1.3荷载超标形成的裂缝
        荷载是影响公路桥梁质量的重要外界因素,当荷载超出公路桥梁的预设标准时,混凝土的承受力就会达到极限,久而久之,其荷载能力逐渐减弱,荷载超出混凝土所能承受的最大限度,导致裂缝发生。荷载裂缝是由于定荷载、动荷载、次应力等因素引起的,可分为由荷载作用产生的直接裂缝和因荷载作用引起次生应力所导致的次应力裂缝。
        1.4原材料质量
        混凝土材料成本低、负载能力强,由水泥、水、粗细集料、外加剂等构成,由于经济的市场化,建筑市场的混凝土材料更加多样化,价格和质量也各异,如果选购的原材料质量不符合设计要求,就会引发裂缝。例如,水泥的安定性不达标,可能在浇筑时会出现不规则的裂缝;在含碱量高的水泥中运用具有碱活性的集料,会产生碱骨料反应;当粗集料中针片状颗粒过多,为保证混凝土结构物的强度加大水泥用量,可能会产生收缩裂缝。
        1.5施工技术问题
        由于施工设计不合理、施工人员的自身素质和技术水平以及工作态度、责任心等不达标,缺乏应有的责任意识和质量观念,施工操作不规范,施工工序不合理等导致裂缝产生。例如,忽视了混凝土的养护工作,振捣不到位,引发荷载裂缝;提前拆模产生混凝土表面裂缝。由于运输或搅拌的时间过长,使大量的水分蒸发,降低了混凝土的坍落度而导致裂缝等。
        二、公路桥梁施工混凝土裂缝的应对措施
        2.1混凝土温度裂缝的控制
        选择高质量的施工材料,尽量降低水化热,从而有效缓解混凝土裂缝的出现。混凝土材料配合比需通过试验确定,保证其结构性能达到要求。

此外,可以根据工程的需要,在混凝土材料中加入一定量的塑化剂或者引气剂,确保材料性能符合连续性要求,有效减少水泥的使用量,同时也降低水化热的影响,提高混凝土结构性能。为了全面提升混凝土结构的质量,还要加大工程技术管理力度。在开始施工前,要进行施工过程的细化分析,同时需要加强各个部分的原材料管理和控制,从根本上消除混凝土的裂缝。对于已存在的混凝土裂缝问题,为了能够有效防止裂缝的进一步扩散,需要采用表面修补法处理裂缝,但是这种方式一般只适用于表面裂缝比较小的情况,对于裂缝严重的区域,可以选择使用泥浆注入法对裂缝进行填充,同时需要在钢筋的表面涂刷一层防腐材料,有效预防钢筋腐蚀现象,切实提升钢筋材料的安全性。如果混凝土裂缝的范围比较大,则应该对裂缝的位置进行混凝土置换,全部清除原有混凝土结构,然后重新浇筑,确保浇筑施工质量达标,从而满足桥梁工程的使用需要。
        2.2桥梁荷载裂缝的控制
        在桥梁的施工环节,需要根据工程的实际需要,准确计算各个结构部分荷载,防止出现荷载设计不合格的情况。为了有效提升混凝土结构的强度,需要合理设计配筋率,保证混凝土结构更加安全和稳定。此外,还需加强施工工序的管理和控制,从根本上消除影响质量的不利因素,以更好地满足交通运行的需要。
        2.3混凝土及沥青的施工质量控制措施
        首先,在合理选择水泥标号的同时严格控制水泥用量。通常情况下,我们应该优先选择标号较高的水泥,从而相应的降低水泥用量。其次合理科学地添加外加剂,试验控制混凝土的配合比。对混凝土拌合时间进行严格控制,每盘拌合时间至少为三分钟,从而保证在混凝土生产中可以充分发挥外加剂作用。严格控制混凝土塌落度,如果不合格就不能够投入使用,以免在使用过程中产生裂缝。在基层施工的时候要严格控制含水量,使得混合料含水量不会超过施工规范范围内最佳的含水量。混凝土在碾压完后需要及时的养生保湿,结束后要立即的下封层或作透层,使得基层水分不会迅速流失。下封层完成后,需要尽快的将沥青面层铺筑好,以免基层在暴晒时开裂。 沥青的铺筑对于减少裂缝的生成有重要影响,因此在铺筑沥青的时候,在比较高级的公路施工时,要在国产沥青中掺入如丁苯橡胶这类高分子的聚合物,从而使得沥青的稳定性和粘度提高。为了减缓沥青的老化,可以添加树脂型改性沥青,为了降低沥青的混合料的低温开裂情况,我们应该优先选择延度大及稠度较低的环烷沥青。为了减少基层在暴晒时开裂,我们要及时将沥青铺筑好。
        2.4混凝土养护质量的控制措施
        大量的实践都表明,很多混凝土之所以会产生裂缝主要还是由于养护工作的不到位所造成的。所以在路桥的施工中我们要保证混凝土养护的质量。首先,要防止混凝土内部与外部的温度出现较大温差,防止其表面温度出现梯度变化。其次,冬季需要控制好浇注时的施工温度,并采取一定的措施使得浇注时的温度高于混凝土在使用期间稳定的温度。最后,当混凝土完成浇注后,对于裸露在外面的混凝土要覆盖塑料薄膜,进行养护工作,必要时还应该采用蒸汽养护从而保证养护的质量。
        结  语:
        随着中国经济的不断发展,各行各业的基础设施建设也如火如荼,混凝土是基础设施建设不可或缺的重要原材料。一旦混凝土在施工中出现问题,就可能导致裂缝的形成。如果混凝土的原料有问题,或者载荷超过常规设计并且温度变化等,则可能会导致裂缝。这不仅会严重影响道路和桥梁的施工质量,而且会危及人们的生命。因此,为解决与裂缝有关的问题,有必要严格控制混凝土的原料。在施工之前,必须合理的设计载荷。施工期间应始终注意温度变化,并严格控制混凝土凝结时间。只有这样,才能有效地减少裂缝的形成,从而保证道路和桥梁的施工质量,确保人民的生命安全,促进中国经济的快速发展。
        参考文献:
        [1]张柏.浅析公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].智能城市,2019,5(03):119-120.
        [2]白锦霞.试述公路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].绿色环保建材,2018(09):106+109.
        [3]张鑫.公路与桥梁施工中混凝土温度应力控制与裂缝处理[J].中国战略新兴产业,2018(36):168-169.
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