荊甘泉
摘 要:隨著公路與橋梁行業(yè)的發(fā)展,混凝土施工質(zhì)量成為公路與橋梁施工的重要組成部分,混凝土施工中的溫度等一些因素對施工材料產(chǎn)生一定的影響,并且會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,對公路與橋梁的主體結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生一定的影響,因此必須加強公路與橋梁混凝土施工質(zhì)量控制措施,避免混凝土的出現(xiàn),從根本上提高公路橋梁的施工質(zhì)量。本文主要分析了公路橋梁混凝土的施工裂縫以及防治措施。
關(guān)鍵詞:公路橋梁;混凝土施工;溫度;裂縫
混凝土是一種復(fù)合型材料,其中含有水泥與凝膠材料,加入等量的水后,通過攪拌設(shè)備進行混合即可。其特點是生產(chǎn)工藝相對簡單,可以滿足工地的大量使用,并且價格較其他材料更加低廉,可以很大程度的減少施工過程始終的經(jīng)費支出?;炷岭m然具備許多施工中的優(yōu)點,但也存在著一個容易出現(xiàn)裂縫的嚴(yán)重問題?;炷亮芽p問題不僅出現(xiàn)在我國,目前世界各國施工中的混凝土裂縫問題都較為嚴(yán)重。這種裂縫嚴(yán)重影響建筑的使用質(zhì)量和使用壽命,一旦遇到較為嚴(yán)重的自然危害,后果不堪設(shè)想。
公路與橋梁工程,又可簡稱為路橋工程。近年來,隨著經(jīng)濟全球化,路橋工程在促進我國經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮的作用也逐漸為人們所意識到,尤其是工程質(zhì)量更是成為人們鑒定路橋是否合格的一項重要標(biāo)準(zhǔn)。一方面,路橋質(zhì)量代表著我國路橋工程的施工水平;另一方面,只有高質(zhì)量路橋才能承載我國日益龐大的交通通行量;然而,目前路橋工程普遍在施工期間存在各種裂縫問題,盡管施工人員對此采取了諸多措施,效果仍不甚理想,究其原因,主要是由于對混凝土溫度應(yīng)力形成原因認(rèn)識不足,以及裂縫防治工作未做到位所致。
1 混凝土施工溫度應(yīng)力
公路與橋梁施工中混凝土是施工的主體部分,而混凝土受溫度的應(yīng)力作用主要分為3個階段:第1階段是施工開始時到混凝土中水泥放熱完成后的階段,時段持續(xù)30d左右,溫度應(yīng)力來自于水泥釋放的熱量與混凝土劇烈彈性形變所形成的應(yīng)變力;第2個階段則是混凝土中水泥放熱完畢后到混凝土溫度穩(wěn)定,溫度應(yīng)力來自于混凝土冷卻與溫差的作用,并與第1階段的溫度應(yīng)力殘余疊加;第3階段則為混凝土溫度穩(wěn)定后到運轉(zhuǎn)階段,溫度應(yīng)力來自周圍環(huán)境的溫差和前兩階段的溫度應(yīng)力殘余的疊加。
混凝土中溫度應(yīng)力可以概括分為2類,其中包括自生應(yīng)力與約束應(yīng)力。自生應(yīng)力是指當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度與非完全靜止的結(jié)構(gòu)呈非線性分布時,結(jié)構(gòu)本身內(nèi)部會產(chǎn)生相互約束的應(yīng)力;而對于約束應(yīng)力則為外界環(huán)境的影響,混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后其邊界部分或者全部主體不能自由形變,而導(dǎo)致的應(yīng)力。約束應(yīng)力與自生應(yīng)力都會跟混凝土干縮產(chǎn)生的應(yīng)力相互作用并疊加。因此,需要充分分析溫度應(yīng)力對混凝土的影響,并探究溫度因素的來源。
2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土一旦出現(xiàn)裂縫問題,會影響后期施工以及建筑的整體質(zhì)量。因為混凝土的材料特殊,出現(xiàn)裂縫的原因也有很多種,主要原因有:1)質(zhì)量上的原因。在施工過程中,施工人員沒有嚴(yán)格遵循混凝土的材料配比率,導(dǎo)致混凝土在使用過程中承重性能變差,材質(zhì)變脆,從而出現(xiàn)裂縫;2)在建筑整體在設(shè)計時沒有將混凝土的承重能力計算進去,導(dǎo)致混凝土無法承受上層帶來的壓力,造成裂縫;3)排除質(zhì)量問題和材料配比的問題,那么就是因為混凝土的溫度對外界帶來的溫度不能適應(yīng),經(jīng)過巨大的溫差后,出現(xiàn)裂縫,現(xiàn)今大部分混凝土出現(xiàn)裂縫的原因都和溫度有關(guān)。
3 混凝土溫度裂縫產(chǎn)生的危害
隨著我國的城市基礎(chǔ)建設(shè)的不斷發(fā)展,在城市中逐步建立起來了更多的公路橋梁建設(shè),但是由于混凝土施工使用的施工材料應(yīng)用中會出現(xiàn)裂縫問題,遇到混凝土開裂會直接影響到建筑使用著的安全?;炷猎谑┕そY(jié)構(gòu)中起到的是凝結(jié)整體堅固性的作用,優(yōu)良的混凝土結(jié)構(gòu)可以保證建筑的穩(wěn)定性,在突發(fā)地理危害中可以很大程度減少居民的人身財產(chǎn)損失。在已經(jīng)建成的混凝土結(jié)構(gòu)建筑中,輕微的裂開可能會對建筑的外側(cè)美觀產(chǎn)生影響,重則不斷的裂縫積累會直接影響到建筑的使用壽命,威脅到社會安定。
4 混凝土施工溫度與裂縫防治
4.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作
混凝土裂縫成因之一,便是混凝土中的沙子、水泥與水的比例存在問題。因此,在施工前必須做好相關(guān)的準(zhǔn)備工作,工作人員需要根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)合理配置混凝土。首先,工作人員需要對工程概況有基本的了解,尤其是工程的施工標(biāo)準(zhǔn)、工程所處的地理位置、施工時的氣溫等。其次需要檢測水泥的質(zhì)量和了解水泥的品質(zhì)與等級,根據(jù)水泥的情況合理配置混凝土,避免水量過多或過少。最后需要選擇適合的膨脹劑,并根據(jù)實際要求配置合適的劑量。工作人員要提前做好準(zhǔn)備工作,待工程施工開始后,根據(jù)比例配置混凝土。
4.2 控制施工中混凝土的溫度
首先,要避免在極寒的天氣中進行混凝土施工,避免混凝土內(nèi)部溫度與周圍外界氣溫的差異性過大,而產(chǎn)生極大的拉應(yīng)力,進而對混凝土產(chǎn)生影響。其次,要避免在極為炎熱的天氣中施工,即便在溫度較高的氣候中施工,也需要將混凝土的厚度控制在一定的范圍內(nèi),并且要讓混凝土快速冷卻。最后,要做好混凝土施工的溫度檢測,在施工過程中必須對混凝土主體部分的上中下等部分進行溫度檢測和控制,避免上下等溫度差異性過大。發(fā)現(xiàn)溫度差異較大時需要采取措施及時進行處理,保證內(nèi)外溫度差小于25℃。并且澆筑完畢后,要選擇合適的時間拆除模板,避免混凝土外表溫度出現(xiàn)驟變,進而出現(xiàn)
裂縫。
4.3 外加劑的使用
外加劑的使用是避免混凝土出現(xiàn)裂縫的主要方法,外加劑的合理使用能夠使混凝土裂縫減少。水泥用量也是控制混凝土出現(xiàn)裂縫最主要的原因,防裂劑能夠有效的減輕和對水泥漿的稠度有所改變,能夠在很大的程度上提高抗裂性?;炷猎谑湛s的過程中會受到外界的拉力,在拉力較大的情況下就會出現(xiàn)裂縫,防裂劑能夠有效的防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。
4.4 降低水泥導(dǎo)熱性
混凝土是一種混合型材料,其中占有最大比例的材料就是水泥,水泥對于混凝土的整體質(zhì)量有著重要的影響。所以在選擇水泥時,要選擇導(dǎo)熱性不強的水泥,減少混凝土對外界溫度的敏感。從而降低混凝土裂縫的問題情況。
4.5 在混凝土內(nèi)部安裝冷卻管
如果在夏季進行混凝土澆筑,實現(xiàn)快速降低混凝土內(nèi)部溫度有一定的困難。因此,在混凝土澆筑的過程中,可以在模板內(nèi)提前安裝冷卻管。這種方式也適用于需要快速降溫的工程中。混凝土澆筑完成后,會不斷的釋放熱量,使混凝土的溫度迅速升高。此時工作人員可以打開冷卻管閥門,讓水流通過冷卻管,并從出口排出,實現(xiàn)降溫的目的。防止水流對混凝土的過度刺激,并且也能夠讓水流帶走混凝土中的熱量。當(dāng)水溫高于10度,水流的速度也可以適當(dāng)提升。當(dāng)混凝土的溫度冷卻后,需要通過注漿的方式將冷卻管填滿。
5 結(jié)語
公路和橋梁建設(shè)中會涉及很多復(fù)雜的施工技術(shù)和施工理念,施工質(zhì)量受施工技術(shù)的影響,尤其是混凝土施工技術(shù)的影響?;炷潦钱?dāng)前公路和橋梁施工中主要材料,也是主體部分,其施工質(zhì)量的好壞直接會影響到橋梁和公路的質(zhì)量和使用壽命。公路和橋梁施工中的混凝土部分容易出現(xiàn)裂縫,嚴(yán)重影響公路與橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,并且會引發(fā)安全事故,對人們的生命和財產(chǎn)安全等造成威脅。故需要加強對公路與橋梁混凝土施工中的影響因素進行分析,并及時對混凝土的裂縫問題進行防治,提高公路與橋梁的施工質(zhì)量。
參考文獻
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