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试论公路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因及处理措施

2020-11-27张秋燕

建材发展导向 2020年14期
关键词:温差公路桥梁

张秋燕

(德令哈市交通运输局,青海 德令哈 817000)

混凝土是常见的工程施工材料,其质量影响整个工程的施工质量。在公路桥梁施工过程中混凝土裂缝现象是非常常见的,特别是在混凝土初凝的时候,一些裂缝较为明显,呈现在表面,其深度和长度可能会延伸。其造成的影响非常广泛,轻则破坏桥梁工程外部美观,重则对其使用性能和耐久度造成损害。

1 混凝土裂缝产生原因

混凝土裂缝因素非常多,主要分为三类:温度变化、材料因素和混凝土收缩。

1.1 温度变化

受昼夜温差大和季节变化原因,公路桥梁工程施工需要更多地考虑外界环境因素。温度变化会导致混凝土表面的裂缝,并无规则走向延伸。混凝土柱在浇筑完成后水泥会水化放热,从而造成内部温度的升高,而在外部温度较低的情况下,会形成内外极大的温差,容易产生裂缝。昼夜温差大和天气炎热情况会对混凝土的凝固速度造成影响,水分蒸发过快造成的路面开裂就是典型的表现。深层的裂缝主要因为公路桥梁结构温差大,受外界影响形变,将混凝土张裂开。

1.2 材料因素

混凝土的主要成分有水泥、砂和骨料等,这些材料如果不符合要求添加,也是造成裂缝的因素。比如砂石粒径过大过小,会增加材料的空隙,从而使水和水泥的用量,使整个结构强度受影响,容易收缩;果砂石矿物质含量过高,会减小骨料和水泥的粘接力;砂石含泥量高也会增加水和水泥用量;砂石中有机质含量大会延长水泥硬化时间,使混凝土在初凝过程中容易产生裂缝。

1.3 荷载原因

公路桥梁会受到来自外界多方面的荷载,有动力荷载、静力荷载等。当荷载超过公路桥梁的承受能力或公路桥梁频繁受荷载压力影响时容易出现裂缝。根据裂缝的原因可将荷载的种类分为扭曲裂缝、弯曲裂缝、局部应力裂缝和前切裂缝[1],不同种类的荷载其特点也不同。荷载压力引发的裂缝多出现在公路桥梁受拉力和剪应力大的地方。

1.4 混凝土收缩

混凝土材料具有收缩性,根据观察,混凝土在浇筑后的4到5个小时内会出现剧烈水化反应,出现水分蒸发和泌水,这会导致其收缩,同时骨料会出现下沉情况,混凝土呈现塑形收缩,此时变容易出现裂缝。同时混凝土还会出现干缩情况,就是指其在硬结后会随水分蒸发导致其湿度下降,使得整体体积发生改变。此时混凝土表面的水分流失快,内部流失慢,内外差异会使得表面产生抗干缩的应力,应力大于表面拉力后就会出现裂缝。

2 混凝土裂缝处理措施

2.1 加强温度控制

部分公路桥梁工程施工多现场搅拌混凝土,从而节省工期和施工成本。但是由于公路桥梁施工为露天作业,现场搅拌混凝土的质量受环境影响,特别是混凝土的搅拌温度控制[2]。此时应当加强对搅拌温度检测,观察搅拌过程中温度的变化。出现温度过高时需要及时进行降温,这在夏季施工中尤为常见。浇注温度和养护温度也是很重要的,因此在施工过程中应当全程进行温度检测,及时采取降温对策。

2.2 加强对原材料质量检查

混凝土的原材料的质量是非常重要的,在施工之前,应当对所有材料进行检查,看是否和设计实验所取样本相符合。小型沥青路面只需要施工前进行一次全面抽样检查。而大型工程需要定期进行抽样检查,旧路面材料也应当抽提检验,如果发现和和原配合设计出入过大,应当及时向主管部门报考,及时调整配比。

2.3 控制施工工艺

施工工艺也是防止混凝土裂缝的重要措施,在施工阶段应当对混凝土浇筑进行定量设计,保证其连续性。要对施工中接缝的间距、位置、浇筑时间等进行全方位的控制。浇筑的长度应当由垂直施工缝确定,控制在承载力最小的位置。在控制浇筑厚度面积的基础上,还需要对分层位置的设置进行控制,需要远离钢筋或在变截面处。浇筑的时间还需要避开温差大的时间段,避免在最冷或最热的时段进行施工。此外还需要加强钢筋成形和模板安装的质量控制[3],保证其牢固性,避免施工中出现形变,导致荷载压力改变。

2.4 混凝土裂缝的表面处理

表面处理法主要修补一些宽度小、深度小和范围小的裂缝。通常是采用钢丝对混凝土表面的附着物进行清洗,等晾干后采用灰油状树脂对裂缝进行填充,再延裂缝表面涂抹均匀。

2.5 混凝土裂缝填充

混凝土裂缝填充是常用的解决较宽裂缝的方法。对宽度小于0.3mm,深度浅的裂缝需要在开裂部分开V型槽口,直接灌入混凝土进行填充。在施工过程中出现的贯通桥面板的裂缝需要沿上部裂缝进行注入,使用砂轮机和钢丝对裂缝两侧的附着物进行清除,清洗晾干后注入环氧树脂代替混凝土填充。

3 结语

混凝土裂缝是公路桥梁施工中常见的问题,其危害性也非常大,会影响工程质量,使用寿命等,严重的还会出现结构性的皮坏。因此在施工过程中应当从产生原因进行分析,结合工程情况合理选择措施,以防止裂缝出现的情况[4]。此外工程施工中还需要严格按照相关规范和技术标准进行,加强工程管理,及时发现隐患并采用相应措施,才能保证工程施工的质量。

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