市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施论述

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  摘要:市政桥梁都是以混凝土材料为主,容易出现工程病害的问题,而混凝土裂缝就是其中最为突出的问题。施工单位应当对该问题加强研究分析,针对不同类型的裂缝制定防治措施,保障桥梁工程整体质量。
  关键词:市政桥梁施工;混凝土裂缝;原因;防治措施
  引言:
  市政桥梁的主要构成形式为混凝土桥梁结构,其主要优势是成本费用较低、适应性强,能够满足各类特定的工程环境要求。而目前市政混凝土桥梁工程的质量水平一直备受相关专业领域、建筑施工主体和公众的关注。
  一、混凝土裂缝概念及其防治实施的现实作用
  (一)关于混凝土裂缝的相关概念和特点
  从材料特性来看,混凝土是一种非均质脆性材料,它的组成主要是水泥、水和砂石、骨料,这些原材料经过一定的配合比,按照相应的工序拌合可形成,是土木工程建设的主要材料。其在硬化中会受外界因素的影响发生裂缝现象,而这些裂缝在使用年限不断增加的情况下,还会逐渐变大,对于主体框架和结构件的稳定性都造成了一定的破坏和威胁。根据施工实践的情况看,材料结构的外力载荷(物理作用)、化学反应(水化反应、氧化还原反应)、温湿度影响下的变形和养护工作不合理等都会使混凝土產生裂缝[1]。
  (二)做好混凝土裂缝防治实施的作用意义
  市政桥梁的不断增加,使得混凝土材料广泛地运用到桥梁工程中,而确保混凝土的耐用性、可靠性和安全性很重要。因为施工环境和技术的差异性以及外界环境都难以人为干预,使得混凝土材料容易受到各类因素的影响进而产生裂缝,而如果没有对其进行预防,在出现后也没有及时地治理,就会危及桥墩、梁柱、路基等桥梁多个部位的稳定和安全性,加之很多重型运载车辆都是超载行驶,市政桥梁承受着较大的压力,很有可能会因为裂缝问题,出现安全事故,也会缩短桥梁的使用年限[2]。由此可见,加强混凝土的裂缝防治工作,不仅能确保市政桥梁工程的安全性,也能提升工程经济效益,其也是延长桥梁工程使用年限的有效手段,应在工程设计和施工现场管理上加以重视。
  二、市政桥梁施工混凝土裂缝成因分析
  (一)原材料因素的影响
  如果混凝土的原材料质量没有达标,特别是一些物理化学特性不符合工程施工标准的要求,就会出现裂缝情况。混凝土的主要构成材料水泥会在混凝土加工过程中产生水化反应,如果材料的构成选取不合理或者是相关的化学材料含量不达标,就会因为水化反应对混凝土强度产生较大的影响。另外,水泥的保存非常关键,如果保存不当,吸收大量水分,或者是本身的碱性材料超标,也是造成其性能下降的主要原因,会最终在施工后出现裂缝。混凝土在配置过程中,如果砂石的泥沙含量没有精准的管控和处理,那么混凝土的抗渗性和强度就会发生改变,这是不规则裂缝出现的主要原因。如果添加剂比例控制不合理,也会造成结构强度变化引发裂缝[3]。
  (二)温度环境影响
  因为混凝土是直接暴露在外部环境中,温度对其影响很大,如果施工作业没有按照工程施工标准和设计的规范来对内外部温度进行有效地控制,那么就会产生温差裂缝问题。比如混凝土的浇筑中,就需要对温度做到严格的控制,温度引起的混凝土裂缝基本上是因为热胀冷缩,即当温度在短时间内骤降时,剧烈的温度改变会使混凝土结构产生较大的温度应力,从而出现裂缝,混凝土的水化热、散热温度和浇筑温度的联合作用,会对混凝土施工质量产生较大的影响。
  (三)工艺技术原因
  工艺技术主要包括两个方面:一是施工,二是保养。因为混凝土对施工环境有一定的要求,所以在施工工艺上专业性较为突出,如果是在标准设计和最终执行上出现了问题,那么就容易造成混凝土材料的性能不达标,引发结构变形出现裂缝。另外,需要注意有些施工工艺比较复杂先进,但是与工程项目的实际建设施工需求并不匹配,也会影响其实效性的发挥。
  此外,后期的保养维护技术同样重要。混凝土在刚浇筑成型时,就要做好养护工作,特别是日光暴晒和高温造成水分蒸发,使得混凝土体积的减小,从而造成裂缝。同时,如果在后期的使用中,缺乏专业系统养护,混凝土内外部水分蒸发流失差异过大,就会造成收缩不均匀,最终导致裂缝情况。
  三、 市政桥梁施工混凝土裂缝的预防和控制对策建议
  (一)把好原材料质量关
  材料源头是防止混凝土产生裂缝问题的前提条件。特别是对于水泥这一重点材料来说,需要从招标、采购、运输、保存、使用等各环节入手,加强监督管理,确保材料能够符合工程设计方案和行业施工标准的各项要求。要对市场的原材料进行详细的比对和分析,选出性价比较高,口碑较好,有一定的交易历史的厂商,同时可以建立白名单制度,从机制上引导厂商提升质量意识。对于砂石骨料的选择,要关注其精细度,保证级配优良,明确混凝土的配合比,结合施工环境特点做一定的微调优化。此外,对于粉煤灰以及添加剂的使用也要严格遵守规定,特别是在砂石比例以及水泥含量的控制上,要确保抗裂性和密实度达标。
  (二)施工环境温度
  应当在混凝土中架设水管,以水冷方式来做好内外温度管控。按照施工要求的时间拆除模具,如果内部温度过高,则要通过覆盖、加热等方式,进行保温。在混凝土运输途中,要对骨料做好防晒,避免因为日照和高温导致水分的过快散失。水泥进入机器的温度也要做好管控,一般保持在60℃以下,混凝土入模具温度在温度不超过30℃,针对低温天气可以利用热骨料来应对[4]。
  (三)提前做好养护工作
  在混凝土浇筑成型后,要对其表面进行喷水作业,并且用毛毡等材料进行覆盖,防止水分的快速蒸发。如果施工作业面与外界温度变化过大,这一措施还可以起到保温作用。在硅酸盐和矿渣酸盐的水泥运用时,养护时间应当在一周以上,部分混凝土因为抗渗性要求更高,那么时间需要延长到二周以上。在寒冷的冬天,应运用性能可靠的保温材料进行处理。
  (四)混凝土裂缝的处理措施
  一般优先选择的是填充法,其在应对裂缝较宽的情况时具有优势。具体流程为开槽、内部杂物杂质的清理、填充料的冲入、硬度等工程性能的检测、外部表面的打磨等程序,这样就可以让混凝土的裂缝区域和结构件的表面相互的平整衔接;如果灌浆作业无法有效实施时,那么可以利用裂缝表面处理法,该方法多是在小、窄裂缝中进行使用;其中的环氧类树脂材料使用频次较高,先用钢丝对其表面进行清理,再用清水,最终用环氧类树脂的涂刷;而灌浆法适用范围广,常用于深裂缝中,效果良好。
  四、结束语
  随着国家基础设施建设的步伐加快、工程规模不断扩大,城市的功能也越发丰富多元,同时伴随着大量的人口涌入,也给城市的日常通勤带来了较大的压力,因此大规模的市政工程开建,为了最大化的发挥城市中有限的土地资源。在实际的施工过程中,混凝土结构会受到内外部多种因素的影响,容易引发病害问题,而混凝土裂缝就是其中之一,其与人工施工控制、天气气候水文地质、技术工艺等都有着密切的关系,尽管该结构容易出现裂缝,但是凭借其自身硬度和稳固性的特点,仍然是市政桥梁中的主力军,为此做好裂缝防治尤为重要。
  参考文献
  [1]孙文博.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J].建筑技术开发,2021,48(2):134-135.
  [2]江和武.道路桥梁施工中混凝土裂缝分析[J].现代物业:新建设,2020(6):163-163.
  [3]陈国礼.市政施工中混凝土裂缝的预防对策研究[J].绿色环保建材,2019,0(8):175-175.
  [4] 瞿军.公路与桥梁混凝土的施工温度与裂缝防治探析[J].大众标准化,2020,0(4):63-63.
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