劉志鵬
中交三公局第一工程有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110031
混凝土是橋梁工程建設(shè)中非常重要組成部分,對(duì)工程質(zhì)量起到直接影響,為確保橋梁施工質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工,積極完善方案設(shè)計(jì),確保建筑材料的質(zhì)量水平。但就目前來(lái)看,大體積混凝土施工質(zhì)量無(wú)法得到有效保障,會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等問(wèn)題,極易產(chǎn)生裂縫,不僅會(huì)對(duì)建筑工程外形帶來(lái)不利,還會(huì)嚴(yán)重影響橋梁工程質(zhì)量,因此采取有效的改進(jìn)措施顯得至關(guān)重要。
溫度裂縫是因?yàn)闇囟鹊母淖兌鴮?dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)收縮或膨脹而產(chǎn)生的裂縫。特別是在施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)裂縫的幾率相對(duì)較高。按照裂縫深度由深到淺的順序可劃分為貫穿裂縫、深層裂縫以及表面裂縫三種。大體積混凝土的表面裂縫可以在外界氣溫等條件下發(fā)展成深層裂縫,再進(jìn)一步發(fā)展最終成為貫穿裂縫。貫穿裂縫的危害程度最大,它切斷了大混凝土的結(jié)構(gòu)斷面,還對(duì)整個(gè)橋梁的穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。
①塑性收縮裂縫通常發(fā)生在新澆筑的地面、路面、樓板、橋板等的裸露面積較大的混凝土構(gòu)體表面。②塑性收縮裂縫一般在混凝土終凝前發(fā)生,即在塑性階段產(chǎn)生,并且在養(yǎng)護(hù)開始前發(fā)生。③塑性收裂縫表現(xiàn)為由表及里、深度較淺、裂縫較寬,且開裂多而無(wú)規(guī)律性,多呈現(xiàn)龜裂紋,且裂紋隨收縮的加大會(huì)繼續(xù)發(fā)展。
結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生與壓力荷載增加并超出承受范圍有直接關(guān)系。道路橋梁結(jié)構(gòu)在施工中需承受較大的荷載壓力,如果荷載壓力過(guò)大,超出結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度和剛性,就會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)因承受能力不足而出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,進(jìn)而削弱結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性,增加道路橋梁的使用風(fēng)險(xiǎn)。
施工質(zhì)量也是導(dǎo)致道路橋梁工程出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題的主要因素。例如,在道路橋梁工程施工期間,混凝土保護(hù)層的厚度過(guò)大,致使各方向鋼筋的保護(hù)層厚度加大,垂直方向的混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫;因振搗不充分、不到位,混凝土結(jié)構(gòu)因受力荷載失衡出現(xiàn)裂縫;孔道灌漿填充不實(shí),削弱灌漿強(qiáng)度,預(yù)應(yīng)力鋼筋出現(xiàn)銹蝕,引發(fā)混凝土裂縫。此外,部分施工人員未嚴(yán)格參照設(shè)計(jì)圖紙與施工組織規(guī)劃進(jìn)行施工,而是盲目憑借以往積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)開展施工,降低了工程的施工質(zhì)量。
一些施工企業(yè)為了節(jié)約工程成本,在進(jìn)行公路橋梁中的混凝土建設(shè)時(shí)使用了一些質(zhì)量不合格的產(chǎn)品,其強(qiáng)度和韌性難以滿足工程方案中的要求,在后續(xù)建設(shè)或使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)開裂問(wèn)題,嚴(yán)重影響公路橋梁上車輛行駛安全性。混凝土的品質(zhì)主要受各類原材料的質(zhì)量和各類原材料混合比例的影響,施工單位要在進(jìn)行澆筑施工前期著重關(guān)注這兩方面工作的開展,做好混凝土施工質(zhì)量保障工作。原材料的采買要按照工程方案的要求進(jìn)行,如砂石的直徑尺寸、水泥材料的品牌等,充分保障原材料與方案要求的匹配度。在澆筑作業(yè)之前,需要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)測(cè)試,記錄不同材料比例下混凝土的強(qiáng)度變化,從中選擇最適合施工地實(shí)際情況的方案開展施工建設(shè)工作,維護(hù)公路橋梁建設(shè)質(zhì)量,避免混凝土開裂問(wèn)題。
因溫度變化而產(chǎn)生的裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生裂縫的主要原因,因?yàn)樵诨炷敛鹉5倪^(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)了內(nèi)外溫差較大的情況。混凝土中間的水因溫度高而產(chǎn)生熱量,但是排放的速度很慢,而混凝土外部的散熱速度相對(duì)較快,這就會(huì)使混凝土的內(nèi)外之間產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形的情況?;炷猎谀痰臅r(shí)候容易出現(xiàn)水熱化的情況,其內(nèi)部的溫度會(huì)也出現(xiàn)很大幅度的提升,而混凝土冷卻需要很長(zhǎng)的時(shí)間,在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)高溫時(shí),就會(huì)導(dǎo)致其體積的膨脹,進(jìn)而產(chǎn)生表面裂縫。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的裂縫往往可以通過(guò)有關(guān)的科學(xué)計(jì)算得出。其運(yùn)算流程是先計(jì)算大體積混凝土結(jié)構(gòu)的受力體系,再與內(nèi)力計(jì)算的結(jié)果充分結(jié)合就可以對(duì)正常情況下的計(jì)算模型以外的受力進(jìn)行判斷。在進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)與實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)荷載狀態(tài)有一定的差異。例如外界溫度過(guò)高時(shí),差異更為明顯,這會(huì)使橋梁轉(zhuǎn)角位置混凝土收縮變形,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。在這樣的情況下,大體積混凝土的橋面也會(huì)出現(xiàn)一定程度的收縮變形,出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致拉應(yīng)力以及溫度應(yīng)力的產(chǎn)生。當(dāng)橋梁明顯高于板厚時(shí),由于梁比較高所受的溫度影響較低,所以梁和板間變形程度上會(huì)出現(xiàn)明顯的區(qū)別,導(dǎo)致板內(nèi)出現(xiàn)拉應(yīng)力,裂縫就會(huì)產(chǎn)生。另外,由于兩者的表面積不同,板混凝土的干縮速度較快,變形快慢也會(huì)不同,會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫。
總之,影響混凝土開裂的原因很多,施工企業(yè)必須重視每一個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用,提升混凝土施工的質(zhì)量保障。在進(jìn)行道路橋梁的設(shè)計(jì)當(dāng)中,要進(jìn)行力學(xué)方面的優(yōu)化處理,充分考慮到施工地的地質(zhì)狀況和混凝土強(qiáng)度的影響。在混凝土材料進(jìn)場(chǎng)之前必須要做好質(zhì)檢工作,保證不同材料抽檢的科學(xué)性與代表性。在施工過(guò)程中要注重對(duì)澆筑工藝的提升,做好混凝土硬化過(guò)程中的溫度控制,避免出現(xiàn)干縮或塌陷現(xiàn)象。混凝土施工完成后還需要做好后續(xù)的養(yǎng)護(hù)處理,對(duì)已經(jīng)存在的裂縫及時(shí)進(jìn)行檢測(cè),修復(fù)和加固。