夏先龍
摘要:在中國,公路橋梁工程是基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域。它的建設(shè)質(zhì)量關(guān)系到整個國家的建設(shè)和發(fā)展,關(guān)系到人民的生活。隨著交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展,公路橋梁建設(shè)的重要性更加突出。施工技術(shù)水平和工程質(zhì)量對保證交通安全、方便人們出行、提高企業(yè)信譽(yù)和競爭力具有重要意義?;炷潦且环N廣泛使用的建筑材料。施工中一旦出現(xiàn)裂縫,將影響公路橋梁的使用效果,降低工程的整體質(zhì)量。因此,如何根據(jù)具體的工程特點(diǎn),分析混凝土施工裂縫的影響因素,采取合理的對策,提高工程質(zhì)量,是一個值得探討的問題。
關(guān)鍵詞:公路橋梁施工;混凝土裂縫成因;控制措施
公路橋梁是交通運(yùn)輸?shù)闹匾d體,隨著交通運(yùn)輸業(yè)的不斷發(fā)展,公路橋梁施工的重要性更加凸顯,施工技術(shù)水平和工程質(zhì)量對保證交通安全、方便人們出行、提高企業(yè)信譽(yù)和競爭實(shí)力具有重要意義?;炷潦沁\(yùn)用廣泛的施工材料,施工中一旦出現(xiàn)裂縫,就會影響公路橋梁的使用效果,降低工程的整體質(zhì)量。
一、混凝土的裂縫成因
1.1由于混凝土溫度變化所形成的裂縫
混凝土凝結(jié)硬化過程中,將釋放大量水化熱,使得混凝土表面和內(nèi)部的溫度出現(xiàn)很大變化,導(dǎo)致了拉應(yīng)力的產(chǎn)生。外部溫度的突然降低,導(dǎo)致混凝土表面拉應(yīng)力的產(chǎn)生,當(dāng)抗裂能力低于拉應(yīng)力時,就會使混凝土產(chǎn)生裂縫。
1.2凍脹形成的裂縫
當(dāng)氣溫低于零攝氏度時,混凝土在吸水飽和的情況下就會形成冰凍,由于水變成冰,體積會增加,使得混凝土膨脹應(yīng)力的產(chǎn)生,從而導(dǎo)致混凝土表面裂縫的出現(xiàn)。
1.3荷載導(dǎo)致的裂縫
荷載裂縫指的是在定荷載、動荷載以及次應(yīng)力的作用下出現(xiàn)的裂縫。荷載裂縫分為由次應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫以及由直接應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫。由次應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫指的是由于荷載作用導(dǎo)致次生應(yīng)力的產(chǎn)生而形成的裂縫。由于荷載作用,混凝土的結(jié)構(gòu)在實(shí)際的工作狀態(tài)中與常規(guī)計(jì)算不相符合,從而導(dǎo)致某些部位次應(yīng)力的產(chǎn)生,使得混凝土的結(jié)構(gòu)開裂。由直接應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫指的是由于荷載作用導(dǎo)致直接應(yīng)力的產(chǎn)生而形成的裂縫。主要是由于計(jì)算模型的不準(zhǔn)確、設(shè)計(jì)斷面或結(jié)構(gòu)的剛度不夠、安裝的不規(guī)范、施工者隨意更改結(jié)構(gòu)的受力模式等原因所造成的。
1.4施工中形成的裂縫
在初期沒有做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,導(dǎo)致在混凝土的表面產(chǎn)生收縮裂縫?;炷劣捎谡駬v的不嚴(yán)實(shí),會出現(xiàn)空洞,導(dǎo)致荷載裂縫的產(chǎn)生。模塊的剛度不足或拆模的時間過早都會使得混凝土的表面產(chǎn)生裂縫。如果混凝土的運(yùn)輸及攪拌的時間較長,就會導(dǎo)致水分的蒸發(fā)過量,從而導(dǎo)致塌落度較低。在施工中如果出現(xiàn)這些問題,我們都需要及時的采取措施。
1.5材料質(zhì)量形成的裂縫
混凝土由水泥、拌合水以及外加劑混合形成,如果原材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo),就會使得混凝土的表面開裂。如果水泥的安定性較弱或者長期受潮,就會導(dǎo)致含堿量超標(biāo)。級配的不合理以及骨料粒徑的不合格等原因也會造成混凝土強(qiáng)度的降低,從而使得混凝土的收縮增加。如果拌和水的雜質(zhì)含量比較高或者外加劑含堿也可能使得混凝土形成裂縫。
二、裂縫危害性分析
2.1混凝土裂縫造成的滲漏危害
在公路橋梁混凝土施工過程中,如果混凝土出現(xiàn)了一定的裂縫,可能會產(chǎn)生滲漏危害。因?yàn)楫?dāng)雨水在公路上不斷沖刷時,水分會慢慢地滲透到混凝土中,使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)水解反應(yīng),導(dǎo)致混凝土的受力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的變化。滲透到混凝土中的水分還可能導(dǎo)致混凝土的溫度差異比較大,從而造成凍脹問題,對公路橋梁結(jié)構(gòu)造成很大的安全隱患。
2.2混凝土裂縫帶來的碳化危害
混凝土的碳化會破壞混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使混凝土的收縮和開裂變得非常反復(fù),裂縫中的碳化作用格外明顯,一旦產(chǎn)生裂縫,會導(dǎo)致大氣中更多的CO2滲透到混凝土中來,混凝土中的水泥經(jīng)過水化作用形成碳酸鈣,這種蓬松的組織就會帶來碳化?;炷亮芽p中的碳化會使得混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的鈍化膜破壞,混凝土的堿度變低。
2.3混凝土裂縫造成的腐蝕危害
在公路橋梁混凝土施工過程中,要是混凝土有裂縫問題,就可能會混入各種雜質(zhì)。我們都知道金屬構(gòu)件本身有一定的鈍化保護(hù)能力,存在一定程度的抵抗力,但如果產(chǎn)生裂縫,會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部鋼筋結(jié)構(gòu)中存有更多的空氣和水分,而空氣和水分的引入會發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),從而使金屬構(gòu)件等的保護(hù)膜受到破壞,最終影響公路橋梁工程的安全性。
三、公路橋梁施工中混凝土裂縫控制措施
3.1嚴(yán)格控制混凝土的配合比
混凝土的配合比是公路橋梁施工技術(shù)的關(guān)鍵,也是減少裂縫的技術(shù)要點(diǎn)。從工程的實(shí)際情況出發(fā),根據(jù)公路橋梁的施工標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求,并結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)特點(diǎn)和氣候情況,確定混凝土的配合比。合理控制水灰比和坍落度,通常情況下坍落度控制在(100±20)mm之間為宜,適當(dāng)摻加外加劑,夏季施工可通過適量的緩凝劑來延長緩凝時間,根據(jù)實(shí)際需要,選擇和混凝土的強(qiáng)度和耐久性相匹配的摻合料,合理使用外加劑,減少混凝土裂縫。
3.2溫度變化引起的裂縫的防治措施
溫度的變化給混凝土結(jié)構(gòu)帶來不利影響。通過分析溫度變化對混凝土結(jié)構(gòu)造成的影響,提出以下幾方面措施:要借助水的溫度來調(diào)節(jié)混凝土的溫度,如夏天溫度過高,可以在外面多灑水;如果公路公路橋梁施工的時間是在夏天,那么在施工的過程中就要適當(dāng)降低混凝土澆筑的厚度。而且在每一個澆筑層面都要采取措施來降低混凝土的溫度;在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中可以安裝一些循環(huán)管道。一旦溫度過高就可以通過管道中水的流動來降低混凝土層的溫度;選擇好混凝土澆筑的時間,最佳施工季節(jié)在春天和秋天,若是在夏天溫度過高的情況下進(jìn)行施工,應(yīng)該盡量選擇早上或者傍晚溫度稍微低的時間段進(jìn)行混凝土澆筑,并采取有效的措施對其進(jìn)行降溫,對于冬季施工,應(yīng)該根據(jù)冬季施工的相關(guān)規(guī)定,對混凝土進(jìn)行保溫等;做好混凝土拆模結(jié)構(gòu)溫度的控制,如果在拆模的過程中發(fā)生溫度忽然降低的情況,那么就要對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋?,避免由于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度和外部溫度產(chǎn)生巨大差異而造成的裂縫,如果在拆模的過程中混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度高于表面溫度,那么就應(yīng)該采取恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ箖烧邷囟纫恢?,避免由于溫度差異而引起混凝土表面的破裂?/p>
3.3強(qiáng)化澆筑質(zhì)量,提高振搗技術(shù)
澆筑是混凝土施工的重要技術(shù)要點(diǎn),提高澆筑質(zhì)量是控制裂縫的有效手段。澆筑時間的控制、模板材料的選擇都很重要,混凝土澆筑到模板中一定要在初凝前完成,根據(jù)不同的混凝土的澆筑方式,嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行澆筑,嚴(yán)格控制混凝土的坍落度,做好坍落度的現(xiàn)場測量,不滿足坍落度要求的不得進(jìn)行澆筑。振搗是道路橋梁施工的重要環(huán)節(jié),振搗技術(shù)的運(yùn)用可以提高路面的平整度,選用專業(yè)技術(shù)人員完成此項(xiàng)工作,提高振搗技術(shù),控制振搗質(zhì)量,保證施工的振搗效果,避免裂縫現(xiàn)象的發(fā)生,使路面橋梁更優(yōu)質(zhì)和更美觀。
3.4加強(qiáng)混凝土施工的養(yǎng)護(hù)
對于公路橋梁混凝土施工的養(yǎng)護(hù)和施工工序同等重要,養(yǎng)護(hù)不到位可能會引發(fā)色差、平整度不達(dá)標(biāo)、裂縫等問題。為減少裂縫發(fā)生,可運(yùn)用噴灑和保濕覆蓋來保持混凝土表面的濕潤度;采取保溫措施,使混凝土的內(nèi)外溫差控制在20℃以內(nèi);根據(jù)混凝土澆筑后,需要較長時間才能達(dá)到水化硬化和強(qiáng)度要求,需根據(jù)混凝土材料的水硬性特征,加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作,防止由于失水過多而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。做好混凝土試塊的拆模強(qiáng)度控制,規(guī)避因急趕工期而過早拆模,以免裂縫發(fā)生;特別是在橋梁施工中,應(yīng)重視最高載重限度的設(shè)置,減少和避免由負(fù)載超限而產(chǎn)生的裂縫隱患。
結(jié)語:
在公路橋梁的混凝土施工中,首先要從意識上關(guān)注裂縫問題,認(rèn)識到裂縫對橋梁的使用壽命和安全有很大的影響,然后分析裂縫產(chǎn)生的原因,以便知己知彼,找出防治措施,從而保證公路橋梁的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭明波.公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].交通世界(上旬刊),2021(5):117-118.