金邦柱
(呼倫貝爾市市政公用事業(yè)管理局 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021008)
道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因分析
金邦柱
(呼倫貝爾市市政公用事業(yè)管理局 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021008)
道路橋梁施工產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象主要可分為結(jié)構(gòu)性裂縫與非受力性裂縫,裂縫對于道路橋梁有著較為嚴重的危害性。本文具體分析了道路橋梁施工裂縫的危害以及其裂縫產(chǎn)生的原因,并提出了道路橋梁施工裂縫防治的對策。
道路橋梁;施工裂縫;成因防治
隨著城市化建設進程的不斷加速,道路橋梁工程項目日漸增多。實際施工中,裂縫是較為常見的現(xiàn)象,其也是危害性較大的問題,既對道路橋梁的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響,同時也影響了道路橋梁的整體美觀程度。因而,分析道路橋梁施工中裂縫產(chǎn)生的原因并找出對策,對提升道路橋梁施工質(zhì)量有著非常重要的意義。
道路橋梁施工產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象主要可分為結(jié)構(gòu)性裂縫與非受力性裂縫,結(jié)構(gòu)性裂縫主要由靜荷載以及動荷載的應力所引起,非受力性裂縫主要由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自身應力所引起。結(jié)合道路橋梁工程實踐來看,當前非受力性裂縫占據(jù)裂縫超過 80%。之所以要重視道路橋梁施工中裂縫問題,分析其成因,是因為這些裂縫對于道路橋梁有著較為嚴重的危害性,特別是在后期使用中,裂縫所帶來的危害性尤為明顯。具體來講其危害主要有以下幾點:第一,道路橋梁產(chǎn)生裂縫,嚴重的會直接導致其結(jié)構(gòu)損壞,使路橋穩(wěn)定性受到影響;部分裂縫直接出現(xiàn)在主體結(jié)構(gòu)當中,直接影響穩(wěn)定性,一些裂縫雖然處于表面,但隨著裂縫的不斷滲透,路橋內(nèi)部也會一定程度上受到損害。同時,道路橋梁如果產(chǎn)生裂縫問題,必然會導致路橋內(nèi)部的部分鋼筋暴露出來,長期在風吹日曬的情況下就容易出現(xiàn)復試,進而對道路橋梁使用的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
1.溫度變化
混凝土是道路橋梁施工主要材料,其非常容易受到外界溫度的影響而出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。因溫度變化而導致道路橋梁出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象非常常見,其中瀝青材料熱脹冷縮的特征要比其他材料更為明顯,特別是在炎熱的夏季,高溫與陽光暴曬使路面溫度增高,瀝青易在車輛的碾壓之下變形,當溫度下降則容易產(chǎn)生裂縫。其次,混凝土施工養(yǎng)護過程中,由于養(yǎng)護問題或者冬季施工不當導致出現(xiàn)內(nèi)外溫差而產(chǎn)生裂縫。
2.施工材料問題
道路橋梁施工對于原材料有著較高的要求,材料問題也非常容易引起裂縫產(chǎn)生。其中混凝土主要由水泥、砂骨料以及外加劑等所構(gòu)成。如果水泥安定性不合格,水泥中氧化鈣因含量超標而水化較慢,會對已經(jīng)硬化的水泥石產(chǎn)生一定破壞導致出現(xiàn)裂縫;水泥出廠強度不足也會使混凝土強度無法達到要求。砂石中的粒徑小,空隙率大,會使得水泥與拌合水用量提升而影響混凝土強度,砂石含泥量高也會造成相同情況;砂石中的輕物質(zhì)與有機物如果過多,會延緩水泥硬化時間,降低混凝土強度。此外,外加劑與拌合水等的雜質(zhì)含量較高也會對鋼筋銹蝕產(chǎn)生一定影響。
3.地基沉降收縮
道路橋梁鋪設質(zhì)量離不開地基的影響,高質(zhì)量的路橋必然會有堅固的路基作為基礎,而地基沉降收縮也是導致道路橋梁施工產(chǎn)生裂縫的一個重要原因。道路橋梁地基沉降降收縮裂縫產(chǎn)生主要是由于結(jié)構(gòu)地質(zhì)的土質(zhì)不勻,回填土浸水或者不實而導致不均勻沉降,或者模板支撐間距較大、支撐底部較為松動所造成。尤其是在冬季,模板支撐于凍土之上,凍土化凍后不均勻沉降導致混凝土產(chǎn)生裂縫。此類裂縫的走向同沉陷情況有關(guān),其裂縫的寬度同沉降量為正比關(guān)系。
4.施工工藝問題
混凝土在施工中如果存在過分振動攪拌,墊層未吸收足夠水分等現(xiàn)象,都容易引起裂縫的發(fā)生。混凝土在澆筑到建筑體之后,壓光抹干的時間過久會形成水泥漿層,而水泥漿存在大量氫氧化鈣同空氣中二氧化碳產(chǎn)生反應,使其板面提及收縮而產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象;通常路橋施工都為露天作業(yè),鋼筋也會一定程度上發(fā)生銹蝕,使得混凝土結(jié)合部發(fā)生裂縫;此外,由于施工為分段實施,混凝土結(jié)構(gòu)也通常會分段進行澆灌,不同區(qū)段接頭部位澆灌如果處理不好,也容易產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。施工期間如果模板的剛度不足,進行混凝土澆筑時,由于側(cè)向壓力而導致模板變形進而產(chǎn)生裂縫;
1.道路橋梁施工防控措施
溫度控制,道路橋梁施工中,少數(shù)小型施工企業(yè)為減少成本,獲取更大的經(jīng)濟效益,選用現(xiàn)場攪拌混凝土的方法施工,而由于路橋施工大多為露天項目,因而混凝土非常容易受外界溫度等條件干擾。因而,要減少路橋裂縫,提升施工質(zhì)量,首先必須要對混凝土攪拌的溫度進行嚴格控制,如果溫度出現(xiàn)劇烈變化則需要及時控制;其次,需采用建筑電子測溫儀對路橋混凝土的溫度實施監(jiān)測,混凝土澆筑過程中也需要測量其氣溫以及入模溫度;混凝土養(yǎng)護可采用內(nèi)部降溫法與保溫法。內(nèi)部降溫法是指在路橋混凝土內(nèi)部通過預埋水管的方式降低路橋混凝土內(nèi)部的溫蒂;保溫法則是在混凝土表面加蓋保溫材料,將路橋混凝土內(nèi)外溫差控制在20℃之內(nèi)。
材料控制。施工中需加強對原材料的管控,尤其是對鋼筋、水泥以及砂石等質(zhì)量需嚴格把關(guān),具體應當對原材料進行非常嚴格的抽樣檢查,避免不合格的材料流入施工現(xiàn)場;針對混凝土配比也應實施對比試驗;在雨后或者高溫對砂石、碎石采取含水量的實驗,嚴格控制施工配合比,砂石、碎石原料的選取也需確保其粒徑大小滿足施工要求,提升混凝土施工質(zhì)量;外加劑的選取需注意其酸堿性,確保不會對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
施工控制。路橋混凝土的澆筑需結(jié)合實際情況采用分段分層、全面分層以及斜面分層等澆筑方式;施工階段需加強插筋位置抹壓、振搗以及養(yǎng)護,避免出現(xiàn)混凝土初期裂縫;加強養(yǎng)護,提升抗拉強度。其次,施工管理中應當加強對混凝土配比控制,結(jié)合科學的實驗,明確最佳配比,促進混凝土抗裂性能提升;施工中需注重對混凝土的養(yǎng)護,通過灑水濕潤、覆蓋草席等方式避免混凝土因溫度變化或水分蒸發(fā)而產(chǎn)生裂縫;加強對施工設備、施工材料以及施工流程的管控,避免施工中的風險隱患以及質(zhì)量漏洞,加強質(zhì)量監(jiān)督,預防裂縫產(chǎn)生。
2.裂縫修補技術(shù)
道路橋梁產(chǎn)生裂縫后,可用針對性的裂縫修補技術(shù)來恢復結(jié)構(gòu)物耐久性與防水性,提升路橋質(zhì)量。具體來講裂縫修補技術(shù)有以下幾種:
表面處理法。表面處理法為在微裂縫表面涂抹填料與防水材料,提升耐久性與防水性;而針對寬度產(chǎn)生變化的裂縫,需使用具備伸縮性的材料。其常用的材料有玻璃布等防水材料、水泥填料等。
充填法。充填法主要用于修補較寬的裂縫,具體方式為順著裂縫鑿出一條深槽將水泥砂漿、瀝青等粘結(jié)材料嵌于深槽內(nèi)。
粘結(jié)鋼板封閉法。鋼筋混凝土的構(gòu)件產(chǎn)生主拉應力的裂縫后,可先對裂縫進行處理之后,再利用粘結(jié)鋼板在裂縫處進行固定,使用膨脹螺栓將鋼板進行加壓,提升穩(wěn)固效果。
表面噴涂法。表面噴涂修補是指在經(jīng)過鑿毛處理的裂縫表面噴射粘度較高的水泥砂漿,產(chǎn)生對裂縫的封閉效果。表面噴涂法在噴漿之前,需要將結(jié)構(gòu)表面剝離部分去除并用水沖洗。
注漿法。注漿法具體是指在路橋裂縫當中注入水泥或者樹脂類材料,提升路橋耐久性與防水性。當前較多采取低壓低速的注漿法,其能夠有效控制材料注入量,并能夠注入裂縫深處。針對延伸性裂縫應適用可撓性環(huán)氧樹脂;環(huán)氧樹脂由于粘度各異,部分漿液也無法充分注入裂縫,如果增加溶劑量也會一定程度降低粘性,因而在使用時需充分考慮粘度因素。
道路橋梁施工中,裂縫產(chǎn)生的原因較為復雜,因而必須要基于對裂縫原因的分析,結(jié)合具體情況采取針對性的措施。為提升道路親愛哦兩建設質(zhì)量,我們必須要加強對施工材料質(zhì)量控制,提升施工工藝穩(wěn)定性,充分協(xié)調(diào)內(nèi)部施工環(huán)節(jié),有效避免裂縫的產(chǎn)生所帶來的隱患,從而全面提升道路橋梁施工質(zhì)量。
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1007-6344(2016)09-0019-01
金邦柱(1964年~),男,籍貫內(nèi)蒙古呼倫貝爾市,中級工程師,現(xiàn)任職于呼倫貝爾市市政公用事業(yè)管理局。