李永亮
(黑龍江省龍建路橋第五工程有限公司,黑龍江 哈爾濱 150070)
在橋梁施工中產(chǎn)生混凝土裂口的因素很多,出現(xiàn)混凝土裂口的類型也很多,要根據(jù)實際情況對應(yīng)防范和修復(fù),從施工措施、材料使用和維修養(yǎng)護等各方面進行補充,預(yù)防和控制混凝土裂口現(xiàn)象在建筑中的發(fā)生,另外還需要做好材料的配比和選擇,加強有關(guān)工人的技術(shù)水平,掌握澆混凝土建筑的時間。這樣,建筑產(chǎn)品的使用壽命可以延長,為日后的建筑工程奠定了良好的基礎(chǔ),從而推動我國建筑工程的全面發(fā)展。
在橋梁施工過程中,澆筑混凝土后,混凝土的水泥成分在硬化過程中會散發(fā)出大量的水蒸氣,這將顯著提高混凝土的內(nèi)部溫度。在澆筑的混凝土溫度降低之前,因為混凝土產(chǎn)生的應(yīng)力或是其他因素,應(yīng)力將出現(xiàn)在混凝土內(nèi)部。溫度的下降將有利于在混凝土表面上產(chǎn)生強應(yīng)力,若是應(yīng)力超過了混凝土表面,就會產(chǎn)生裂紋。另外,如果不保持或干濕現(xiàn)象交替出現(xiàn),則表面形狀的變化會受到混凝土內(nèi)應(yīng)力的影響,從而導(dǎo)致裂縫。
在混凝土工程結(jié)構(gòu)中一般出現(xiàn)裂縫問題的另一個重要因素便是直接應(yīng)力,混凝土外部的多荷載共同作用之下,導(dǎo)致一些應(yīng)力伴隨而生,進而形成裂口。主要的形成原因是,由于建設(shè)設(shè)計方案的不合理,因此導(dǎo)致其與實際所受應(yīng)力之間往往存在著較大的差距。荷載的受力計算通常不能滿足使用的實際需要;在混凝土結(jié)構(gòu)的安全性參數(shù)上其必要的設(shè)計不合理;在混凝土工程施工中沒有嚴謹?shù)淖袷卦O(shè)計圖紙和相關(guān)技術(shù)標準進行施工;沒有一個合理的計算車輛與橋梁的載荷的有效數(shù)據(jù),這就導(dǎo)致橋梁在實際應(yīng)用時,因受到多車的碾壓與其他力量而產(chǎn)生裂縫。
地基下沉產(chǎn)生的這種裂縫對橋梁的影響很大,導(dǎo)致橋梁整體形狀的改變,且混凝土表面出現(xiàn)受力不均勻的情況,由此導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部出現(xiàn)嚴重的裂縫。此外,隨著結(jié)構(gòu)的不斷變形,裂縫也會對應(yīng)于改變。此類裂縫的原因一般由于橋梁工程的各個部分的地基中所受的壓力不均勻?qū)е碌摹A硗?,不均勻沉降裂縫不受其他裂縫的影響,但是建筑本身比較重,如果沉降量大,寬度也會增加裂縫。
混凝土的成分包括水泥,沙子,骨料,添加劑和其他物質(zhì)的混合物。這些物質(zhì)的質(zhì)量決定了施工過程中混凝土的質(zhì)量。如果質(zhì)量不符合標準,可能會出現(xiàn)間隙。例如,如果沙子和礫石中的污泥量太高,如果超過一定標準,則會影響混凝土的強度,導(dǎo)致混凝土干燥后產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫?;蛘哂捎谏匙雍偷[石的密度太低,混合的混凝土容易出現(xiàn)側(cè)裂。另外,堿骨料中也有可能產(chǎn)生裂縫的情況。
除以上的情況外,施工也會對裂縫產(chǎn)生一定的影響?;炷猎谑┕み^程中的結(jié)構(gòu)也是導(dǎo)致混凝土開裂的基本原因?;炷恋男纬芍饕诩铀突旌系脑恚窃诖诉^程中,混凝土?xí)a(chǎn)生某種堿性離子。這些堿離子本身對混凝土沒有影響,但是一旦與它們接觸,就會不斷吸收混凝土中的水分并迅速膨脹。另外,由于缺乏對鋼條的保護措施,許多外部物質(zhì)會與鋼條發(fā)生化學(xué)反應(yīng),這使鋼條變得嚴重。
一些施工單位未正確使用混凝土施工技術(shù),一些建筑工人盲目追求工作速度,但沒有嚴格按照工作流程行事;一些施工人員沒有按照國家規(guī)定的質(zhì)量控制標準進行操作,例如,在施工過程中沒有按照標準進行混凝土攪拌,使得混凝土性能無法實現(xiàn)。已充分使用且其硬度不符合要求,導(dǎo)致在進一步使用過程中混凝土產(chǎn)生裂縫。橋梁在施工環(huán)節(jié),除了出現(xiàn)裂縫外,混凝土結(jié)構(gòu)還常因施工者踩踏上負彎矩鋼筋保護層,施工工藝不合格,振搗質(zhì)量低等因素而導(dǎo)致混凝土表面平整不合格,造成工程質(zhì)量下降。
(1)降低混凝土的水泥含量。主要選擇是改變混凝土中骨料的形態(tài),可以使用干燥的混凝土材料,可以添加混合物,也可以向混凝土中添加增塑劑。
(2)能夠通過用水冷卻的方法來冷卻礫石,以此來降低在混凝土的澆筑過程中產(chǎn)生的溫度。
(3)必須盡可能減小澆筑混凝土的厚度,以減少澆筑混凝土表面的熱量。也可以將輸水管線埋入已澆筑的混凝土中,然后用冷水冷卻混凝土。
(4)合理把握脫模時間。溫度下降時,應(yīng)采取具體措施,進而預(yù)防因為溫差過大而引起的在混凝土表面產(chǎn)生的裂縫。在冬季進行施工的期間,有必要在混凝土外部制作絕緣層。
(5)考慮到濕度或溫度的巨大變化,可以人為地減少所產(chǎn)生的混凝土縫隙,避免出現(xiàn)空隙。還可以調(diào)節(jié)溫度,改變混凝土的應(yīng)力,將其分成塊進行加工,避免不規(guī)則現(xiàn)象并科學(xué)地組織施工過程。
在橋梁施工過程中,需要根據(jù)工程的實際情況精確計算各結(jié)構(gòu)的部分載荷,以防止出現(xiàn)荷載設(shè)計不合格的情況。為了有效提高混凝土的結(jié)構(gòu)強度,需要合理地設(shè)計配筋率,使混凝土的結(jié)構(gòu)變得更加安全和穩(wěn)定。此外,還需要加強施工過程的管理與控制,從根本上排除不利因素影響質(zhì)量,以更好地滿足交通需求。
(1)通過確?;炷帘盟偷氖┕ず徒ㄔO(shè)項目的規(guī)范,降低混凝土的跌落程度,并嘗試減少混凝土的坍落度。
(2)確?;炷辆鶆?。在卸裝混凝土之前,需要28~30 s的高速運行,以確?;炷恋木鶆蛸|(zhì)地,從而減少了地基發(fā)生裂口的可能。
(3)防止混凝土分層。防止混凝土分層和偏析的發(fā)生,并在施工過程中及時檢查夾具的運動。強化填土夯實等加固,如在橋梁施工時,一定要對模板進行支護。最后,模板支撐要有一定的強度,這樣地基上的額載力就能平衡,不會造成沉降裂縫的問題。
(1)加強模型管理。主要目的是確保施工夾具及其支撐的承載能力,剛度和可靠性。應(yīng)使用專業(yè)人員振動,以防止夾具下沉或松動。必須確保模塊的電阻符合設(shè)計標準,僅在滿足相關(guān)要求時從模具中取出。
(2)加強成品的保護,嚴格維持混凝土成品,特別是已澆筑的混凝土表面,在進行手工操作前,混凝土必須有1.15n mm2光線。
(3)合理使用振動方式。根據(jù)現(xiàn)場的實際需求,應(yīng)選擇科學(xué)的振動方法。通常,應(yīng)采用快速插入和緩慢拉動的方法,以免因振動時間過短而導(dǎo)致混凝土不均勻。同時,避免因振動時間過長而導(dǎo)致槳葉浮起的現(xiàn)象。
另外,應(yīng)嚴格控制材料質(zhì)量。在選擇水泥的類型和用量時,與水泥的水化熱量有直接關(guān)系。水泥釋放的溫度速率和大小也與水泥中所含的礦物質(zhì)密切相關(guān)。因此,在選擇水泥品種的過程中,必須具有水合熱較低的水泥。
混凝土硬化時產(chǎn)生的熱量將持續(xù)上升,從而使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度繼續(xù)升高,此時一定要采取合理的措施,以確保它在合適范圍內(nèi)的溫度。目前使用最常見的方法就是采取冷卻管降溫,通常其流出的水溫不超過5 ℃,以每小時1 500 l的速度排出水流,并且必須確保冷卻管的排放對工程建筑不會產(chǎn)生影響。在養(yǎng)護完成后,空管要用真空壓漿或注漿方式填充,以提高混凝土的結(jié)構(gòu)性能。
在橋梁建設(shè)過程中,混凝土裂口極易造成工程損害,對工程質(zhì)量造成嚴重影響,因此需要加強質(zhì)量的管理與控制,積極實施質(zhì)量的控制,最終確保橋梁的質(zhì)量達到標準,達成正常交通運營的需求。