道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年第5期(中)   作者:史秋震
[导读] 近年来,随着我国经济的快速发展,我国建筑行业发展速度也逐渐加快,
        史秋震
        北京路桥瑞通养护中心有限公司 北京市 100097
        
        摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,我国建筑行业发展速度也逐渐加快,在道桥施工中,大体积混凝土应用最为普遍。目前,桥梁施工中在应用大体积混凝土时,会出现不同程度的裂缝,严重的影响建筑物外观和建筑结构耐久性。本文就对道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治措施进行深入探讨。
        关键词:道路桥梁;施工;大体积混凝土;裂缝
        1、做好桥梁大体积混凝土施工裂缝防治作业的必要性
        1.1能够保持外表的美观性
在施工期间,一旦发生裂缝问题,就会直接影响到道路桥梁外表美观性的提高。针对于此种现象,施工人员加大对项目质量的控制力度是很有必要的,作业过程中,需要遵循规定性要求来搅拌材料,保持材料的均匀性和合格性。再者,落实浇筑振捣作业,制定出有关的降温方式,以此减少裂缝发生的概率,保持工程外表的美观程度,促使道路桥梁工程安全开展。
        1.2能够增强道路桥梁的使用性能
施工期间,通过优化设计方案,控制材料性能,提升混凝土浇筑质量有助于实现大体积混凝土浇筑的目标,提升结构的稳定性和承载能力,促使现场施工作业有效开展。此外,还能够帮助车辆顺利通行,在增强道路桥梁使用性能的基础上为车辆通信提供诸多的便利。
        1.3能够促使现场施工作业有效开展
当前,如果没有遵循规范性的工艺流程实施大体积混凝土施工作业,后期养护不合理,就会增加裂缝出现的概率,施工环节假设发生了裂缝现象,不仅不利于工程质量的提升,同时还会约束施工作业稳定开展。所以,对于施工企业来讲,需要优化自身的理念,掌握技术要点,遵循工程基本要求来控制原材料性能,以免发生裂缝问题,这对于道路桥梁施工作业的良好开展有着决定性作用。
        2、道桥施工建设中大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因
        2.1外界环境裂缝
在实际的施工中,环境变化也是导致道路桥梁出现裂缝的重要原因。在环境方面主要有以下两个方面的影响因素:(1)外界温度变化情况,会导致道路桥梁出现裂缝,如混凝土会由于外部温度不断变化,在内部出现不同结构上的变形,变形后就会产生约束力,而混凝土内部是存在一定应力的,如果承受力小于约束力,那么就会由于挤压出现裂缝。(2)天气阴晴不定,也会对施工造成一定影响,如在遇到特殊天气时,会对整个施工过程产生一定影响,导致混凝土结构不稳定,进而导致裂缝出现。
        2.2混凝土的收缩
混凝土在浇筑完成之后遇到空气后会凝结,并且混凝土的体积会随之缩小,这个过程就叫做混凝土的收缩。在收缩的过程中,必须要保证混凝土不受到任何外力作用的影响,产生自发性的变形。一旦受到外力约束内部就会出现拉应力,同样是引发裂缝的重要原因。导致裂缝的收缩主要有3种类型,分别是塑性收缩、温度收缩和干燥收缩。出现硬化现象之后的初期阶段,水泥中的石粒会伴随水化过程出现体积变化;而在后期阶段,内部的水分会得到蒸发也会引发干缩和变形的现象。
        2.3结构性裂缝
结构设计产生的裂缝往往可以通过有关的科学计算得出。其运算流程是先计算大体积混凝土结构的受力体系,再与内力计算的结果充分结合就可以对正常情况下的计算模型以外的受力进行判断。在进行大体积混凝土结构设计时会出现与实际现场荷载状态有一定的差异。例如外界温度过高时,差异更为明显,这会使桥梁转角位置混凝土收缩变形,进而产生裂缝。

在这样的情况下,大体积混凝土的桥面也会出现一定程度的收缩变形,出现裂缝,导致拉应力以及温度应力的产生。当桥梁明显高于板厚时,由于梁比较高所受的温度影响较低,所以梁和板间变形程度上会出现明显的区别,导致板内出现拉应力,裂缝就会产生。另外,由于两者的表面积不同,板混凝土的干缩速度较快,变形快慢也会不同,会出现不同程度的裂缝。
        3、道路桥梁中大体积混凝土施工裂缝防治对策
        3.1加强控制温度应力
为了确保混凝土温度应力处于标准范围内,在实际工作中应从以下三个方面入手:首先,减少水泥用量是为了减少混凝土内部的热量。当水泥水化时,它释放热量,但受到混凝土表面系数的限制,不能释放所有的热量,因此会产生温度压力。在生产混凝土时,使用其他材料替代部分水泥或使用减水剂,可以更有效地解决问题。搅拌必须非常小心,以确保搅拌足够,促进内部热量的释放。其次,为了严格控制混凝土浇筑温度,混凝土在浇筑过程中容易受到外界因素的影响。因此,应避免在高温环境下浇注混凝土,特别是大面积浇筑时,要严格控制温度条件。当温度过高时,采用有效的冷却措施将浇注温度控制在理想范围内。最后,要尽量降低混凝土浇筑的分层厚度和浇筑速度。炎热天气下浇铸混凝土时,铸件的厚度会减小,并且铸件表面用于散热。
        3.2结构优化设计
结构优化设计需要合理地对立面和平面进行分析,防止截面突变,起到减小约束应力、合理设计分布钢筋的作用。混凝土结构裂缝一般是因为拉应力而产生,尤其是材料极限拉伸时混凝土材料结构是非均质的,如果进行适当配筋,钢筋可以对混凝土塑性变形起到一定的约束作用,更好地分担混凝土内应力,推迟混凝土裂缝的出现。工程实践也证明,合理的构造配筋对于收缩裂缝的实际意义显著。在很多情况下,可以减少地基对于混凝土基础的阻力,减少地表水与地下水的影响。当地基是相对坚硬的老混凝土基层时,也可以考虑铺设砂石卵石与沥青砂浆层,在结构设计上起到优化作用。
        3.3混凝土运输与泵送技术要点
搅拌完混凝土后需要运输到指定位置,在运输中运输时间会影响混凝土的质量。若运输时间太长会降低混凝土的强度,所以一定要科学设计混凝土运输的距离与时间。在选择混凝土的搅拌位置时,要距离施工现场近一些,这样可以大大减少混凝土运输的路程与实时间,进而降低对混凝土质量的影响。运输时间太长容易使混凝土出现凝固现象,会增加装卸难度,进而影响施工进度。为了有效解决混凝土运输中存在的问题,在实际施工中对于混凝土的运输和泵送环节,可以选择桶内搅拌与现场施工的形式来进行,这样可以防止由于运输问题影响混凝土的质量。
        3.4加强大体积混凝土后期养护水平
道路桥梁大体积混凝土浇筑完成后,养护阶段也是一个关键的环节,养护质量直接影响大体积混凝土结构质量,是道桥施工不可缺少的一部分。大体积混凝土浇筑完成以后,做好保温养护工作,避免水分过度流失引起的裂缝问题,结合道路桥梁施工现场情况采用薄膜、草袋覆盖或蓄水等形式进行养护作业,比如:在夏季高温季节中,为了避免水分过分流失可以采用塑料薄膜、麻袋等进行覆盖,做好潮湿养护,通常情况下大体积混凝土养护需要满足14d。而冬天为了避免温度变化异常,可以通过草帘覆盖等做好及时的检查,保证道路桥梁大体积混凝土表面能够具备良好的湿度,避免出现裂缝问题。
        4、结语
大体积混凝土裂缝防治是道路桥梁施工的重要内容,对工程建设产生积极作用。作为施工单位和施工人员,应该提高思想认识,结合施工现场基本情况,根据裂缝的成因,有针对性地采取防治措施。另外还要加强原材料质量控制,严格按要求浇筑大体积混凝土,并注重混凝土养护工作,提高施工人员综合素质。从而有效预防裂缝产生,促进大体积混凝土施工任务顺利完成,确保道路桥梁工程建设质量和效益。
参考文献
[1]褚艳花.桥梁大体积混凝土裂缝控制与防治措施[J].西部交通科技,2019(01):95.
[2]严伟.试析市政道路桥梁大体积混凝土施工裂缝产生的原因及防治策略[J].四川水泥,2019(01):133.
[3]徐磊.桥梁大体积混凝土施I裂缝的成因及防治措施[J].交通世界,2018(09):28-29+31.
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