(菏澤市公路管理局工程一處, 山東 菏澤 274000)
溫度出現(xiàn)較大程度的改變,會引發(fā)路面裂縫和橋梁形變。建設橋梁時,若水化熱措施、養(yǎng)護措施不到位,橋梁就會因溫度變化發(fā)生裂縫。給橋梁主體澆筑混凝土時,由于水泥性質(zhì)的特殊性,混凝土內(nèi)外溫度差異會拉大,容易使橋梁主體出現(xiàn)較明顯的表面裂縫問題?;诖耍瑵仓蛄呵?,應選用滿足施工要求的水泥品種,并及時做好施工養(yǎng)護。當水泥品種滿足橋梁施工標準時,要盡可能降低骨料的入模溫度,防止溫度變化弱化混凝土的既有強度。對此,可引入循環(huán)冷卻系統(tǒng),對橋梁薄層進行連續(xù)性澆筑,由此可最大限度減少影響,防止橋梁質(zhì)量被破壞,同時也減少可能性安全隱患。
現(xiàn)代化橋梁多應用混凝土建設,因此若混凝土原料不達標,按照配合比合成的混凝土質(zhì)量也將不達標。而混凝土不達標,就可能會引發(fā)橋梁裂縫。具體來看,在含泥度方面,若砂石內(nèi)含過多泥土,混凝土的抗?jié)B性、抗凍性就會下降;在用水方面,若用海水、高堿性泉水攪拌形成混凝土,橋梁工程中的堿性骨料將受到重大影響,連帶混凝土強度被降低;在施工技術(shù)工序上,若原材料質(zhì)量與各成分配制合格,技術(shù)工序不合格,橋體施工質(zhì)量亦會發(fā)生變化,或?qū)⒊霈F(xiàn)較明顯的橋梁裂縫?;旌隙喾N原料形成混凝土時,要謹記每種原料的投放順序,掌握好原料的攪拌時間,防止長時間攪拌混凝土,或只攪拌一小會兒,否則,施工質(zhì)量會顯著下降,橋梁主體會發(fā)生裂縫問題。
靜態(tài)荷載、動態(tài)荷載對混凝土產(chǎn)生沖擊,致使橋體出現(xiàn)裂縫的情況即是荷載裂縫。根據(jù)裂縫性質(zhì),可知荷載裂縫有三種成因:一是存儲工程施工材料與機械時,未嚴格控制承重,導致橋梁承重超過極限;二是未對預制結(jié)構(gòu)進行充分了解,以至于預制結(jié)構(gòu)的升降、運輸和安裝存在較強的隨意性;三是未依照確認的施工設計圖有序地建設橋梁,如經(jīng)常可見的施工程序錯亂、應力模型結(jié)構(gòu)無法改變等,致使機械受力結(jié)構(gòu)被嚴重破壞。這些因素,都會破壞橋梁預期質(zhì)量,給通行車輛或人造成潛在的安全威脅。
根據(jù)混凝土性質(zhì)劃分開裂種類,可知開裂形式有塑性收縮和縮水收縮兩種。這兩種收縮均會對混凝土質(zhì)量產(chǎn)生負面影響,但影響時間并不統(tǒng)一,因此其影響的根本性質(zhì)亦相異。混凝土澆筑完成一段時間后,混凝土內(nèi)的水泥會發(fā)生強烈水化作用。這種水化作用會抽取混凝土內(nèi)的水分,致使已澆筑的混凝土發(fā)生嚴重形變。特別是游離態(tài)物質(zhì),在向下力的影響下會逐步沉積于橋梁主體底部。故而,該收縮被稱作是塑性收縮??s水收縮則出現(xiàn)于混凝土結(jié)硬后。因為此時混凝土濕度逐步降低,混凝土體積不斷變化,結(jié)合其特征與性質(zhì),人們將其稱作是縮水收縮。然而,相較于混凝土內(nèi)水分蒸發(fā),混凝土表面的水分更快被蒸發(fā),故而混凝土的內(nèi)外收縮是不同步的。內(nèi)部變形會極大程度地束縛表面收縮,以至于混凝土出現(xiàn)局部受力不均問題,從而帶動表面發(fā)生產(chǎn)生較明顯的拉力。此時,若壓力高于橋梁最大拉力,橋面就會出現(xiàn)裂縫。
混凝土處于非完全凝固狀態(tài)時,混凝土吸水量已基本飽和。氣溫降低至零度以下時,混凝土內(nèi)的游離水會逐漸被冰凍。隨著游離水熱脹冷縮,凝固中的混凝土體積會相對應變化。當體積膨脹9%時,混凝土橋面會出現(xiàn)較大的張力,混凝土凝膠孔內(nèi)剩余冷水會在混凝土微觀層次中逐步遷移,抑或是重新分布,從而使?jié)B透壓違背規(guī)定標準,連帶混凝土張力、混凝土強度會受到影響,裂縫出現(xiàn)率明顯提升。特別是在混凝土澆筑完準備成型時,這種現(xiàn)象較常見。成型后,混凝土強度會適當下降。故而冬季溫度較低時,施工單位應注重保養(yǎng)好橋梁,盡量使之溫度維持在5攝氏度左右,養(yǎng)護時間也要適當拉長。
建設橋梁時,施工人員應根據(jù)施工設計圖嚴格規(guī)范施工。技術(shù)員與橋梁主體設計時在監(jiān)督受力結(jié)構(gòu)、支撐點建設時,可結(jié)合具體情況給出多種可行性優(yōu)化方法,但不可違背圖紙的操作規(guī)范。嚴格把控橋梁主體的預應力結(jié)構(gòu)、受力方式與錨墊板位置,最大限度優(yōu)化橋梁施工,提高混凝土質(zhì)量和施工水平。振搗混凝土時,要把握好力道,使混凝土材料盡可能密實,從而提高混凝土的正拉強度。唯有如此,拉伸時預期效果才能達成,結(jié)構(gòu)性裂縫才可減少,進而進一步強化橋梁結(jié)構(gòu)的安全性。
非結(jié)構(gòu)性裂縫防治對象主要可細分成兩種,一是預防溫度變化出現(xiàn)橋體裂縫,二是預防施工質(zhì)量變化出現(xiàn)裂縫。針對第一種裂縫,應結(jié)合現(xiàn)有標準制度,按照施工標準嚴格把握和控制混凝土的澆筑順序與澆筑速度。鑒于混凝土在溫度變化時可能會出現(xiàn)形變,在澆筑混凝土時,應高度重視溫差作用,控制好澆筑情況,預防出現(xiàn)裂縫。針對因施工質(zhì)量不達標而出現(xiàn)的裂縫,應于施工前制定科學合理的施工方案,防止裂縫生成。施工時,應對混凝土澆筑量、施工縫間距、施工間距、施工位置、施工構(gòu)造、澆筑時長進行嚴格控制。此時,既要控制好澆筑厚度,又要把握好分層位置。給水平施工縫提供填補位置時,要嚴格監(jiān)督具體操作。一般而言,應在天氣涼爽、晝夜溫差小的時間段實行混凝土澆筑。據(jù)調(diào)查,普遍裂縫都是因施工失誤引起的,故而實際施工時,應按照既有標準嚴格施工,以便減少裂縫出現(xiàn)率。操作時,要非常重視鋼筋成型位置與模板安裝位置,謹慎預防施工時出現(xiàn)變形。振搗與澆筑時,要注重引用正確方法,確保每個細節(jié)都到位。
建設以鋼筋混凝土為核心原材料的橋梁時,施工單位經(jīng)常會遭遇裂縫難題。由于影響因素不同,開裂形式往往相異。對此,造橋施工者有必要謹慎思考如何利用先進技術(shù)、科學施工措施與規(guī)范化手法來規(guī)避裂縫問題。如果橋梁已搭建好,要定期對橋梁進行嚴格的質(zhì)量檢查與記錄,一旦發(fā)現(xiàn)橋梁裂縫問題,要立即著手采用控制措施,優(yōu)化施工條件,從根源上消除可能性裂縫的出現(xiàn)。
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