APP下载

道路桥梁裂缝成因及施工防治技术浅述

2021-09-10王琳

家园·电力与科技 2021年5期
关键词:裂缝原因路桥

王琳

摘要:社会经济发展呈现多元化、跨区域互动的特点,路桥是连接不同城市经济发展的重要纽带,是推动城市经济发展的重要因素,路桥工程的作用不容忽视。但在实践中,由于路桥施工环境复杂,工期长,跨区域,受许多主客观因素的影响,导致路桥在施工过程中出现裂缝问题,路桥工程隐患不仅威胁着人们的出行安全,而且不利于为城市经济发展提供稳定、可持续的条件。从成因入手,深入研究,提出有效的预防路桥裂缝的措施,具有重要的现实意义。

关键词:路桥;裂缝原因;施工预防技术

1道路桥梁产生裂缝的危害

1.1桥梁内部构件的腐蚀

如果路桥出现裂缝,空气中的水等介质会沿着裂缝侵蚀到桥的内部,长此以往,与路桥内部构件会发生化学反应,用于支撑的钢筋锈蚀严重威胁路桥的稳定和安全。

1.2路桥渗漏

由于空气中的水分,特别是每年雨季,路桥出现裂缝的地方会出现严重的渗水现象。当道路上的积水不能及时排出时,大量的水就会储存在裂缝中,使路桥内部混凝土产生水解现象。在一定程度上降低了混凝土的承载力,增加了路桥安全隐患的风险。

1.3混凝土结构碳化

路桥裂缝会增加混凝土结构的碳化概率,引起钢筋锈蚀,降低混凝土对钢筋的保护作用,在很大程度上引起桥梁混凝土结构的碳化。而且,混凝土结构的承载力会被削弱,严重影响路桥的安全。

2引起路桥施工裂缝的因素

2.1桥梁施工原材料质量控制不严

随着我国桥梁建设项目的不断增加,对桥梁建筑材料的需求也在不断增加。在工程建设过程中,工程建设中使用的各种材料都包括在内。建筑材料必须合理配比,才能用于工程建设。但个别企业在施工中对原材料质量控制不是特别严格,大大降低了工程施工质量,工程质量无法保证工程施工进度。如在混凝土施工中,原材料质量不合格造成工程垮塌,而混凝土的高强度又不能满足路桥施工的要求,造成路桥裂缝。在路桥工程施工过程中,个别工程企业为了降低桥梁工程施工成本,在工程施工中使用劣质原材料,造成桥梁出现裂缝,不仅使工程质量得不到有效保证,这也将导致工期无限期延长。

2.2浇筑工艺不符合要求

在发展路桥建设过程中,将采用大体积混凝土浇筑。运输混凝土时,常用的方法是泵送。为了方便运输,在浇筑过程中,会选择提高混凝土的坍落度。搅拌时,顶部振捣会使集料下落,集料表面的浆量增加,混凝土收缩时内外应力差大,出现裂缝问题。这种裂缝宽度较小,深度较浅,虽然不会影响混凝土结构的承载力,但会限制混凝土结构的正常使用。混凝土结构较大,但施工周期较短,浇筑后,水泥和水发生反应,这种反应会产生大量热量。但混凝土结构的导热性较差,产生热量后不能及时排出。在此期间,水和热集中在浇注体中。需要注意的是,混凝土结构的表面散热相对较快,从而与内部形成温差。起初,混凝土结构处于塑性状态,几乎不产生裂缝。但由于这种情况,水化缓慢,热量不能及时排出,或是外界温度变化较大,在极端天气下,容易造成混凝土体积膨胀的问题,在内部产生压应力,混凝土表面会被拉长,由于混凝土结构的低抗拉性能,如果超过结构的抗拉极限,混凝土表面就会产生裂缝。

2.3地基变形和支护强度的影响

在浇筑混凝土箱梁的过程中,如果大型混凝土模板支架的抗压强度较小,支架的沉降量不同,容易产生箱梁裂缝问题。墩顶箱梁横隔梁和横隔梁两侧腹板开裂概率较大,由于模板支撑刚度設计不合理,承载力达不到设计标准,混凝土结构容易产生变形情况。而且,如果支架使用不当,拆除支架后,混凝土会变形,箱体的挠度也会增大,从而造成箱体底部或两侧出现裂缝。

2.4施工问题引起的裂缝

2.4.1荷载变化

在路桥施工过程中,荷载的变化是产生裂缝的主要原因,这通常意味着混凝土的二次应力和动、静荷载超过了施工设计的标准范围,造成了施工中的裂缝。荷载变化主要有两种:一是应力变化,路桥施工设计中荷载预算不完整和不足,以及施工材料的积累。施工机械在不定型混凝土结构上作业时,会出现超载情况,导致混凝土开裂。其次,由于缺乏二次应力的预测,在路桥施工过程中,对清根、打桩等施工环节的重视程度被低估或忽视,从而引起路桥荷载的变化,造成施工裂缝。

2.4.2施工过程的影响

为避免桥梁裂缝问题的发生,必须加强对施工工艺的控制和掌握,特别是对于大体积混凝土浇筑工程,在施工期间,要掌握实际施工要点,通过控制混凝土温度和搅拌时间,严格控制技术要点,可以避免裂缝的产生。

2.4.3维护不当的影响

路桥工程是在室外进行的,刚完工的混凝土总是受到外界环境的影响。如果天气在未达到相应强度的情况下影响混凝土的失水,会导致混凝土硬化,从而造成更严重的收缩,影响混凝土质量。在这种情况下,有必要对混凝土进行养护。当混凝土达到相应的强度时,可以用水来减少水分的流失,保持湿度。此外,在混凝土养护不当的情况下,许多部位存在应力不均,造成不规则裂缝。

2.5外部因素

路桥片区工程施工过程中,要注意外界因素的影响,特别是天气因素的影响,其中气温的降低会增大混凝土结构表面与内部的温差。雨雪天气会影响现场施工环节和工程施工质量,混凝土浇筑施工会受到一定的限制,进而产生裂缝问题。需要注意的是,施工区的生态环境直接影响到路桥工程的质量,天气变化会影响浇筑体内部温度和表面温度,进而产生裂缝。另外,水泥建材对附近生态的影响也很明显。在施工期,应高度关注施工期周围地区的气候变化,以避免结构裂缝的发生。

3路桥工程裂缝防治措施

3.1重视图纸审查

在路桥设计中,应严格审查设计方案,防止可能导致裂缝问题的因素。在审查过程中,要对容易产生问题的结构设计方案进行深入研究,确保施工图质量达标。负责审核的人员在提高自身专业能力的同时,也要积极与设计人员沟通,切实提高路桥工程设计水平,有效避免裂缝的发生。

3.2规范施工,加强控制

对施工过程进行科学的管理和控制,不仅可以预防工程问题的发生,而且可以为工期提供保障。管理者要按设计要求规范管理制度,督促施工人员严格遵守施工要求。首先,在施工管理中加强裂缝的预防,将完善相关制度,细化,把裂缝的预防方法落实到个人身上,加强施工人员的责任感。其次,对施工原材料进行严格控制,保证每种材料的数量和质量都符合要求,并进行详细的入库登记,从而保证施工质量,减少裂缝的发生。

3.3注重维护

对于路桥工程来说,在施工后的一段时间内,裂缝的破坏会逐渐出现,因此必须做好混凝土的养护工作,保证混凝土结构的质量达标。在养护过程中,要保证工程结构不受环境变化的影响,并对混凝土结构的变化和环境的变化进行监测,必要时采取相应措施,确保这些影响最小化。

3.4加强路桥混凝土工程的温度技术控制

为了控制混凝土温度,有必要从技术角度探索一条新的途径。目前的聚合物合成技术和催化技术为混凝土温控提供了可能,有必要根据路桥施工的实际科学选择合适的减水剂和外加剂,从而更好地控制混凝土配制、浇筑和养护过程中的温度积累和水化热释放过程,有效地解决路桥混凝土施工中温度裂缝的危险和风险。温度的技术控制在于混凝土工程的各个时段和各种操作,如混凝土原材料的拌和和配制过程,应把握好浇水的方式、时间和过程,如:早晚利用低温时段先在碎石上洒水,达到水温调节骨料温度的作用;不同季节的混凝土配制要注意搅拌方式、时间的调整,如在高温气候下可通过预喷水控制搅拌设备的温度,增加搅拌时间可有效控制混凝土温度。在工序、工种的安排上做好混凝土温度的技术控制,减少路桥混凝土工程的施工时间,控制路桥部位的裸露面积,合理设置路桥混凝土结构的结构和保护层厚度,设置必要的水循环系统,使混凝土构件内外温度关系更加合理,以温度技术控制为调控手段,实现路桥混凝土裂缝的有效防治。

3.5合理的设计荷载

路桥工程设计人员在设计过程中,应根据施工实际情况和气候条件,做好路桥布置和荷载的计算和规划,并考虑材料和机械设备的荷载。在混凝土设计中,设计荷载应高于施工荷载,保证在实际荷载作用下能保持混凝土的承载力,避免各种因素引起的裂缝的发生。此外,还应对路桥工程中的钢筋材料进行检查,并对钢筋的质量进行检查,确保其符合设计要求和标准。同时做好鋼筋布置,对裂缝进行修补,避免钢筋锈蚀造成混凝土荷载下降,防止裂缝产生。

3.6结构裂缝的预防

在路桥工程施工中,施工人员应严格按照施工图纸的要求和规范进行操作,施工过程中涉及的支撑点和受力结构应根据相应情况进行设计,并严格按照设计内容进行规范操作。对于预应力结构,应控制其受力方式,以保证最优施工,提高混凝土的质量和效率。同时,要保证混凝土振捣工作足够密实,达到相应的正抗拉强度,保证张拉能达到预期效果,避免出现结构裂缝,提高路桥结构的安全性。

3.7加强建筑材料管理

加强建筑材料的质量控制是有效避免裂缝、提高施工质量的关键环节,应引起企业的高度重视。企业应当指定专业人员负责建筑材料的采购,尽量与大型生产企业合作,要求生产企业出具建筑材料合格证和质量等级证书,并尽量选用同一批次的施工材料,保证施工的连续性。在保证建材质量的基础上,降低价格,实现企业经济效益和社会效益同步提升。路桥施工前应对建筑材料的质量进行检测,所选材料样品应具有代表性,通过对部分材料的检测,可以反映出整个材料的质量,应及时更换,避免在工程实际施工中使用。

3.8 积极开展后期养护与维修

桥梁工程施工结束后,要及时开展混凝土结构的养护,以防裂缝病害的出现。具体养护期间,可采用复杂草席、喷洒水分的方式,确保混凝土表面的湿润性。同时,要加强对混凝土表面温度的监测,尤其在夏季高温时段,如果发现混凝土温度过高问题,可以通过增加洒水频率等措施,降低混凝土结构的温度。需要注意的是,由于桥梁混凝土结构体积相对较大,应适当延长养护时间(7 d 以上)。养护工作结束后,要对混凝土的强度进行检测,确保混凝土强度满足设计要求。检查期间,如果发现施工裂缝要及时进行修复。如果裂缝的宽度不超过0.2 mm,修复过程中可以使用直接修复的方式,对裂缝表面进行封闭处理。如果检测发现裂缝的宽度介于 0.2~0.5 mm 之间,可以使用灌浆修复法进行处理。需要注意的是,如果裂缝的宽度超过 0.5 mm,就要严格按照开槽法修复,利用聚合物砂浆进行填充。在开展修复工作之前,应当清理表面存在的杂物,以免影响修复工作的美观性。

4结论

总之,路桥工程作为一项重大的民生工程,关系到国民经济和国家的发展。同时,道路安全事关民生,在国计民生中发挥着重要作用。因此,必须加强路桥施工过程中裂缝的控制。路桥施工过程中产生裂缝的原因有很多,其中最重要的是混凝土裂缝。因此,必须加强对混凝土原材料组成、配合比和养护的管理和监督。同时,施工人员还需要提高施工项目的安全性和稳定性,增强对材料的重视,对混凝土的认识,从而提高施工的整体质量,改进施工管理,有效避免各种裂缝的产生,促进国家公路建设体系的完善和经济发展。

参考文献:

[1]李袁.道路桥梁施工中裂缝成因与防治措施[J].四川水泥,2018(09):34.

[2]李军丽.浅析道路桥梁施工裂缝的成因及防治[J].中国高新区,2018(13):210-211.

[3]王云峰.道路桥梁工程施工中的混凝土裂缝成因与防治措施[J].交通世界,2018(16):94-95.

[4]赵红庆.道路桥梁施工中的混凝土裂缝成因与防治措施[J].山东工业技术,2018(08):131.

猜你喜欢

裂缝原因路桥
路桥工程试验检测技术要点
基坑钢支撑围护技术在路桥施工中的应用实践研究
苏州河上的桥
级别分明
路桥建设及养护管理分析
市政路桥的裂缝原因与防治措施
水闸混凝土施工裂缝成因和防裂措施探讨
从结构设计角度谈超长混凝土结构裂缝控制
砌体结构墙体的裂缝原因及防治
挂篮悬臂浇筑施工中裂缝的成因及防治措施