李延宾
济南黄河路桥建设集团有限公司 山东 济南 250000
摘要:目前,工程建设的过程中会应用到大体积混凝土,比如道路桥梁工程等。在大体积混凝土中水化热释放的速度比较集中,混凝土内部的温度变化比较大,这样会导致混凝土内外温差过大,使混凝土出现裂缝,严重影响到工程建设的质量以及使用的性能。本文就此展开了相关探讨。
关键词:道路桥梁施工;大体积混凝土;混凝土裂缝
1道路桥梁施工混凝土裂缝的种类及成因
1.1收缩裂缝
一种是塑性收缩,一般在混凝土浇灌后5h左右发生,混凝土中水和水泥之间产生一定的化学反应,导致水分流失,骨料下沉,从而产生裂缝。此时,混凝土质地较为柔软,会形成塑性收缩。在骨料发生下沉时,钢筋会在较大程度上起到抑制作用,导致混凝土中钢筋周围出现裂缝,裂缝还会沿着钢筋方向不断延伸。另一种是干缩。混凝土可对桥梁结构起到一定的稳固作用,混凝土硬化后,所包含的水分蒸发,自身体积缩小,而表面和内部水分蒸发速度不同,导致整体收缩不同步,混凝土表面将承受较大拉力,当拉力超出混凝土承载范围时,便会在表面产生裂缝。
1.2温度裂缝
一旦出现裂缝,施工人员需用循环水或调整水与水泥的比例来合理控制温度,从而使混凝土的内外温度趋于一致。此外季节差异也会导致混凝土表面产生裂缝。在冬季桥梁施工中,如果未对混凝土采取科学的养护手段,也会导致混凝土温度不稳定,内外温差较大,在混凝土表面产生裂缝。若使用T梁的方式不当也会形成裂缝,如果在焊接支座与调平钢管时出现问题,焊接周围的温度急速上升,便会严重影响混凝土的结构和质量,使混凝土产生裂缝。
1.3荷载与钢筋锈蚀裂缝
在工程实施前的调查环节,技术人员如果对此缺乏认知,则会导致地势和地质条件调查数据不够准确。在桥梁施工中,设计不科学、使用材料质量未达标、养护措施不到位等原因都可能导致混凝土表面产生裂缝。桥梁在使用过程中,由于受到较高的承载压力,也会使混凝土在次应力的压迫下产生裂缝。此外,桥梁在常年光照和风雨的侵蚀下,钢筋会严重受损,导致出现裂缝,究其原因在于桥梁受自然因素的侵蚀后,自身承载能力减弱,钢筋因侵蚀而体积增大,使得周围混凝土所承载的压力也变大。一旦出现上述情况,若不及时采取必要的养护手段,则极易导致混凝土产生裂缝,影响桥梁的使用寿命与行车安全。
2道路桥梁施工大体积混凝土裂缝的防治对策
2.1设置施工缝
(1)为预防裂缝的产生,提高工程质量,满足车辆安全平稳通过的要求,可以在工程中合理设置施工缝,促进大体积混凝土施工质量的提高,防止产生温度裂缝和温差裂缝。(2)桥梁工程施工中,为加强大体积混凝土的防水处理,施工缝处应加封防水带,以保证施工效果。(3)防水带常用焊接连接方式,施工位置准确,焊接牢固可靠,按规范要求施工,以免发生漏焊或焊穿现象。
2.2材料控制
(1)选择低热量水泥,一般使用42.5普通硅酸盐水泥施工。(2)重视粗集料级配碎石的质量检验,保证其清洁并符合施工要求;夏季施工时,应对粗集料适当洒水降温。(3)细集料选用粗砂,对杂物、垃圾进行过滤,严格控制泥浆含量。(4)材料在施工前应严格按质量标准进行检验和验收,不合格材料不得在现场使用,为防止出现裂缝创造条件。
2.3混凝土配比
(1)采用连续级配的粗、细集料,科学控制粗、细集料的比例,有效改善混凝土的物理性能,提高混凝土的抗裂能力。(2)把控粉煤灰的掺入量,改善材料的物理性能,防止在凝固过程中出现裂纹。
(3)通过在混凝土中加入一定比例的减水剂,调整拌和状态,降低材料中的含水量,可有效地控制混凝土凝固过程中内外温差增大的现象,从而达到防裂的目的。
2.4温控措施
2.4.1浇筑温度控制
(1)降低混凝土的初始温度,从而降低大体积混凝土的总温值及内外温差。(2)夏季施工中,应要求商品混凝土供应商在砂场、石场设置遮阳设施,避免阳光暴晒,如有必要,采取淋水降温措施。(2)冬季施工中,尽量不浇太冷的水,以减少建筑物内外的温差,各层厚度控制在30cm以内,并用致密振捣增加散热,防止水化热开裂[1]。(3)采用二次振捣的方法,提高混凝土的密实度和两层混凝土之间的黏结度,从而提高混凝土的抗裂性,大体积混凝土的表面和中心温度应在25℃以上。(4)拆模浇筑后,还需采取必要的保温措施,如采用碘钨灯、定时喷水或蓄水等,使混凝土表面温度升高。(5)采用预埋管、冷热水灌注等方法对结构内部温度进行控制。
2.4.2做好保湿措施
硬化期以刚浇筑的混凝土为主。这一时期的水化速度较快,因此需要采取喷洒等措施,使环境变得潮湿。适时的润湿养护,可以减缓混凝土的水分蒸发,使水泥充满水分。水泥水化能堵塞混凝土内部的细孔,有效地提高混凝土的抗渗性能。
2.4.3测温检查
(1)工程施工中要及时掌握大体积混凝土内部温度变化。温度测量点的设置应充分体现大体积混凝土的实际情况[2]。(2)温度上升时每2~4h测定一次;温度下降时每8h测定一次。做好相关记录并根据记录采取措施。(3)为避免开裂,搅拌时间分配要合理,浇筑结束后48h内对温度状态进行定期检查,以确保结构温度合理。
2.5混凝土工艺控制
2.5.1浇筑(1)大体积混凝土浇筑施工是整个施工过程中的重要一环,也是防止出现裂缝问题的关键,只有保证大体积混凝土施工技术的正确性和合理性,才能有效地提高公路桥梁工程质量[3]。(2)大体积混凝土浇筑前,现场人员应进行全面分析和研究,综合考虑各种因素的影响,制定大体积混凝土浇筑方案,明确浇筑起点、厚度等基本指标,以供后续施工参考。(3)大体积混凝土浇筑前应检查模板钢筋安装情况,确保保护层厚度及位置、数量符合设计要求,入模前应做好现场测量定位,确保混凝土浇筑合理。
2.5.2振捣
(1)振捣作业前,应根据施工现场的具体情况,对设备的性能进行检查和调试,以保证施工期间正常使用。(2)振捣过程中,通过对振捣工艺进行调整和控制,可以提高混凝土的密实度,防止混凝土开裂,一般采用插入高频振杆、表面平整的振子等设备进行具体施工。(3)施工过程中,施工人员坚守“快插慢拔”的施工原则,控制振捣强度,使振捣更加均匀[4]。(4)在振捣模板周围设置相应的防护模板,防止其受力破坏,确保支承结构稳定,防止发生漏浆等问题。(5)对现有振捣混凝土应采用分段处理的方法,使内外温差逐渐平衡,优化施工效果。2.5.3养护大体积混凝土施工完毕后,养护质量直接影响大体积混凝土结构的质量,是道桥施工中不可或缺的一环。为避免保暖保湿过度引起的开裂问题,结合桥梁施工现场情况,采取薄膜、草袋覆盖或蓄水养护作业,一般情况下,大体积混凝土养护应达14d。
结语:
综上所述,大体积混凝土施工过程中,施工缝合理设置、原材料质量、配料比例、温度控制措施以及施工操作等都将对最终的施工质量产生影响。因此为改善并提高公路桥梁的安全稳定性,应严格按照有关规范要求施工,采取有效控制措施,减少混凝土裂缝的发生。
参考文献:
[1]贺罗,李雄飞,唐斌峰.桥梁施工中大体积混凝土裂缝成因及处理对策[J].公路,2019,64(09):98-101.
[2]汪文淑.道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治分析[J].安徽建筑,2019,26(02):129-130.
[3]王立君,薛仁翔,余雁.桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策[J].居舍,2018(15):67-68.
[4]宋振江.道路桥梁施工大体积混凝土裂缝成因及防治对策[J].交通世界,2018(Z1):170-171.