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【摘 要】 在道路桥梁的施工过程中,混凝土的裂缝问题是其中常见的问题之一。本文具体分析了道路桥梁施工中混凝土裂缝形成的原因,提出了防治的具体措施,对加强道路桥梁施工过程中的质量管理具有指导意义。
【关键词】 道路桥梁;混凝土裂缝;裂缝分析;应对措施
混凝土是道路桥梁施工的主要原材料之一,具有造价低、抗压强度高、可塑性好以及不易被自然环境所破坏等诸多优点。但是在道路桥梁的施工或者运营过程中,混凝土出现裂缝的现象时常发生,使得道路桥梁的使用功能大打折扣,严重的话会威胁到人们的生命安全,因此,对混凝土裂缝原因的分析以及提出相应的应对措施就变得十分重要和紧迫。
一、道路桥梁施工裂缝的形成原因
1.钢筋锈蚀引起的道路桥梁施工裂缝
钢筋的保护层厚度不够或者混凝土的裂缝会使钢筋受到外界环境的侵蚀。钢筋周围的混凝土在外界空气的侵蚀和碳化的作用下碱度下降,随着氯化物的介入,导致钢筋周围的氯离子的含量越来越高,钢筋表面的氧化膜就会在这些化学反应下遭到破坏,导致钢筋的锈蚀。钢筋锈蚀生成的氧化铁会使钢筋体积增大,锈蚀不仅会造成钢筋与混凝土之间的结合失效,还会造成混凝土出现开裂、剥离的现象。
2.收缩引起的道路桥梁施工裂缝
引起混凝土体积收缩的主要种类有塑性收缩和失水收缩两种。塑性收缩大多是在混凝土浇筑完成后5h左右发生。由于此时混凝土的水化反应十分剧烈,混凝土水份快速蒸发并出现泌水,同时骨料因为自重开始下沉,导致了混凝土的塑性收缩。失水收缩产生的混凝土应变速率是比较缓慢的。混凝土长期暴露在不饱和的空气中,会发生物理、化学的失水致使混凝土体积收缩。一般情况下,混凝土徐变产生的松弛可以与部分缩水应变相抵消。
3.温度变化引起的道路桥梁施工裂缝
混凝土受到外界温度的影响,会产生热胀冷缩。当混凝土内外温差较大时会导致混凝土内部产生温度应力。混凝土是脆性材料,有较好的抗压性能,但是抗拉性能较差。当混凝土由于温差而产生不均匀热胀冷缩,并且温度应力大于混凝土的承受能力时,混凝土就会产生裂缝。这种裂缝在大体积混凝土的浇筑过程中很容易出现。
4.荷载引起的道路桥梁施工裂缝
荷载产生的裂缝很多是由于设计单位在设计上的失误导致的,比如设计的受力与实测的受力不符,局部应力集中等。荷载一旦超出混凝土的承载能力就会引起道路桥梁裂缝。在道路桥梁的施工中,由于施工人员的安全意识不足,随意堆放各种重量过大的施工材料、施工器械;在不了解预制结构的受力特点的情况下,进行起吊、翻身、运输和安装等操作;不按照设计图纸和规范施工,更改施工顺序从而改变结构的受力模式等原因产生的施工裂缝。
二、混凝土裂缝防治的具体措施
1.合理的设计荷载及道路桥梁的布局
在设计阶段,相关的技术人员要坚持具体分析的原则,对道路桥梁进行整体的设计规划,对施工中所需要的钢筋进行合理地布局,与此同时还要对道路桥梁的运营荷载进行调研,切实保证道路桥梁的承载力高于实际荷载,使施工中或者后期维护中不会出现混凝土裂缝的现象。
2.建筑材料质量的控制
建筑材料的质量直接影响到最终成品的质量。对建筑材料质量的把关是建造高品质工程的开端。在材料进场之前除了要检查相关证件外还要对材料进行严格的试验,选择合格的材料进场。在进场之后,还要对材料随机进行抽样试验,及时发现不合格的材料。在施工过程中要严格按照材料储存的要求存放,防止材料变质、生锈。
3.加强施工人员培训
对施工人员加强技術培训,提高其理论知识水平和实践技能,特别是对一些从事特殊工种的工人,必须实施持证上岗。对未取得合格证的工人一律不准上岗。对施工人员长期进行安全教育,增强质量意识,增强施工人员的责任感和事业心,充分发挥其主观能动性,使其树立正确的质量与效益观念,杜绝偷工减料和工人技术不过关的发生。为了促进施工质量的提升,我们要进行混凝土施工工艺的深化,确保其施工水平的提高,以有效避免产生混凝土裂缝。如果不能保证施工工艺系统的内部环节的有效协调,就容易导致钢筋各个环节的裂缝的产生。
4.施工方面的裂缝控制
在混凝土施工中,施工方面的控制是防止和保证混凝土减少裂缝的关键工序。
1)模板的安装
模板及其支架应根据工程结构形式,荷载大小,地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力,刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层结构施工时产生的荷载。安装模板时须构造紧密,不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状正确规整。安装模板时,为确保保护层厚度,应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并具备足够的强度、刚度和稳定性。
2)模板的拆除
模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,混凝土强度应达到设计强度,应遵循先支后拆,后支先拆的原则,当混凝土结构强度可能尚未形成设计要求的强度时,应加设计相应的临时支撑。待混凝土强度达到设计要求时,再将临时支撑拆除。对于后浇带模板的支架与拆除易被忽视,常常造成结构缺陷,因此要按照施工方案具体执行。
5.浇筑与养护方面控制
1)浇筑:对现场浇筑混凝土要进行监控,运抵现场的混凝土坍落度不能满足施工要求时,可采取经实验确认的可靠方法对坍落度进行调整,随意加水的现象要避免出现。当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙、柱,待混凝土沉实后,再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时,先浇筑梁,再浇筑楼板,进行浇筑时对模板、钢筋、定位筋等的变形和移动的现象要进行防止。板类混凝土面层浇筑完毕后,应在初凝前进行二次抹压。
2)养护:养护是防止混凝土产生裂缝的关键步骤,因此要充分的重视,制定有效的养护方案,派专人养护工作。浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施。对硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥不得少于7天,对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14天。当有特殊养护要求时,应严格按养护方案执行。
6.完善裂缝出现后的修补、处理方法
道路桥梁在经过合理设计到道路桥梁建成,最终投入使用,都要时刻关注裂缝问题。道路桥梁在使用过程中,经常性的检查养护与维修必不可少,道路桥梁施工过程中出现裂缝,要进行及时的修补处理。常见的裂缝修补方法有表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法等等。对于宽度在0.15mm以下的裂缝,可以采用表面封闭发处理,对于宽度在0.15mm以上的裂缝,可采用压浆法进行处理,混凝土脱落部位采用补强加固处理。加固封闭法以及电化学防护法是比较常见的修补处理方法,表面修补法和灌浆、嵌缝封堵法也都被广泛地应用到生产实践当中。表面修补法主要是对于一些不会影响道路桥梁结构稳定性及承载力的表面缝隙,不仅有效、简单,与其他方法相比施工成本也最低。针对有防渗要求或者对结构整体有影响的混凝土裂缝的修补,这时候就可以采用灌浆、嵌缝法,因其灌入的浆液材料在硬化之后,能够与混凝土形成一体,对于加固道路桥梁结构、封堵裂缝非常有效。
综上所述,加强道路桥梁施工过程中的全过程质量管理,是控制道路桥梁混凝土裂缝行之有效的方法。在施工的过程中应当从施工人员到施工材料的选择以及施工设备的应用等,加强施工全过程的管理,建立科学严密的质量监督体系,使道路桥梁建设能够满足道路交通运输的需要。
参考文献:
[1]柯钢平,章俊君.探讨道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].中华民居(下旬刊),2014,04:101.
[2]柴军锋.公路道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].交通建设与管理,2014,08:27-29.
[3]李江红,李静,吴红联.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].科技与企业,2013,03:221.
【关键词】 道路桥梁;混凝土裂缝;裂缝分析;应对措施
混凝土是道路桥梁施工的主要原材料之一,具有造价低、抗压强度高、可塑性好以及不易被自然环境所破坏等诸多优点。但是在道路桥梁的施工或者运营过程中,混凝土出现裂缝的现象时常发生,使得道路桥梁的使用功能大打折扣,严重的话会威胁到人们的生命安全,因此,对混凝土裂缝原因的分析以及提出相应的应对措施就变得十分重要和紧迫。
一、道路桥梁施工裂缝的形成原因
1.钢筋锈蚀引起的道路桥梁施工裂缝
钢筋的保护层厚度不够或者混凝土的裂缝会使钢筋受到外界环境的侵蚀。钢筋周围的混凝土在外界空气的侵蚀和碳化的作用下碱度下降,随着氯化物的介入,导致钢筋周围的氯离子的含量越来越高,钢筋表面的氧化膜就会在这些化学反应下遭到破坏,导致钢筋的锈蚀。钢筋锈蚀生成的氧化铁会使钢筋体积增大,锈蚀不仅会造成钢筋与混凝土之间的结合失效,还会造成混凝土出现开裂、剥离的现象。
2.收缩引起的道路桥梁施工裂缝
引起混凝土体积收缩的主要种类有塑性收缩和失水收缩两种。塑性收缩大多是在混凝土浇筑完成后5h左右发生。由于此时混凝土的水化反应十分剧烈,混凝土水份快速蒸发并出现泌水,同时骨料因为自重开始下沉,导致了混凝土的塑性收缩。失水收缩产生的混凝土应变速率是比较缓慢的。混凝土长期暴露在不饱和的空气中,会发生物理、化学的失水致使混凝土体积收缩。一般情况下,混凝土徐变产生的松弛可以与部分缩水应变相抵消。
3.温度变化引起的道路桥梁施工裂缝
混凝土受到外界温度的影响,会产生热胀冷缩。当混凝土内外温差较大时会导致混凝土内部产生温度应力。混凝土是脆性材料,有较好的抗压性能,但是抗拉性能较差。当混凝土由于温差而产生不均匀热胀冷缩,并且温度应力大于混凝土的承受能力时,混凝土就会产生裂缝。这种裂缝在大体积混凝土的浇筑过程中很容易出现。
4.荷载引起的道路桥梁施工裂缝
荷载产生的裂缝很多是由于设计单位在设计上的失误导致的,比如设计的受力与实测的受力不符,局部应力集中等。荷载一旦超出混凝土的承载能力就会引起道路桥梁裂缝。在道路桥梁的施工中,由于施工人员的安全意识不足,随意堆放各种重量过大的施工材料、施工器械;在不了解预制结构的受力特点的情况下,进行起吊、翻身、运输和安装等操作;不按照设计图纸和规范施工,更改施工顺序从而改变结构的受力模式等原因产生的施工裂缝。
二、混凝土裂缝防治的具体措施
1.合理的设计荷载及道路桥梁的布局
在设计阶段,相关的技术人员要坚持具体分析的原则,对道路桥梁进行整体的设计规划,对施工中所需要的钢筋进行合理地布局,与此同时还要对道路桥梁的运营荷载进行调研,切实保证道路桥梁的承载力高于实际荷载,使施工中或者后期维护中不会出现混凝土裂缝的现象。
2.建筑材料质量的控制
建筑材料的质量直接影响到最终成品的质量。对建筑材料质量的把关是建造高品质工程的开端。在材料进场之前除了要检查相关证件外还要对材料进行严格的试验,选择合格的材料进场。在进场之后,还要对材料随机进行抽样试验,及时发现不合格的材料。在施工过程中要严格按照材料储存的要求存放,防止材料变质、生锈。
3.加强施工人员培训
对施工人员加强技術培训,提高其理论知识水平和实践技能,特别是对一些从事特殊工种的工人,必须实施持证上岗。对未取得合格证的工人一律不准上岗。对施工人员长期进行安全教育,增强质量意识,增强施工人员的责任感和事业心,充分发挥其主观能动性,使其树立正确的质量与效益观念,杜绝偷工减料和工人技术不过关的发生。为了促进施工质量的提升,我们要进行混凝土施工工艺的深化,确保其施工水平的提高,以有效避免产生混凝土裂缝。如果不能保证施工工艺系统的内部环节的有效协调,就容易导致钢筋各个环节的裂缝的产生。
4.施工方面的裂缝控制
在混凝土施工中,施工方面的控制是防止和保证混凝土减少裂缝的关键工序。
1)模板的安装
模板及其支架应根据工程结构形式,荷载大小,地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力,刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层结构施工时产生的荷载。安装模板时须构造紧密,不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状正确规整。安装模板时,为确保保护层厚度,应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并具备足够的强度、刚度和稳定性。
2)模板的拆除
模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,混凝土强度应达到设计强度,应遵循先支后拆,后支先拆的原则,当混凝土结构强度可能尚未形成设计要求的强度时,应加设计相应的临时支撑。待混凝土强度达到设计要求时,再将临时支撑拆除。对于后浇带模板的支架与拆除易被忽视,常常造成结构缺陷,因此要按照施工方案具体执行。
5.浇筑与养护方面控制
1)浇筑:对现场浇筑混凝土要进行监控,运抵现场的混凝土坍落度不能满足施工要求时,可采取经实验确认的可靠方法对坍落度进行调整,随意加水的现象要避免出现。当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙、柱,待混凝土沉实后,再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时,先浇筑梁,再浇筑楼板,进行浇筑时对模板、钢筋、定位筋等的变形和移动的现象要进行防止。板类混凝土面层浇筑完毕后,应在初凝前进行二次抹压。
2)养护:养护是防止混凝土产生裂缝的关键步骤,因此要充分的重视,制定有效的养护方案,派专人养护工作。浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施。对硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥不得少于7天,对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14天。当有特殊养护要求时,应严格按养护方案执行。
6.完善裂缝出现后的修补、处理方法
道路桥梁在经过合理设计到道路桥梁建成,最终投入使用,都要时刻关注裂缝问题。道路桥梁在使用过程中,经常性的检查养护与维修必不可少,道路桥梁施工过程中出现裂缝,要进行及时的修补处理。常见的裂缝修补方法有表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法等等。对于宽度在0.15mm以下的裂缝,可以采用表面封闭发处理,对于宽度在0.15mm以上的裂缝,可采用压浆法进行处理,混凝土脱落部位采用补强加固处理。加固封闭法以及电化学防护法是比较常见的修补处理方法,表面修补法和灌浆、嵌缝封堵法也都被广泛地应用到生产实践当中。表面修补法主要是对于一些不会影响道路桥梁结构稳定性及承载力的表面缝隙,不仅有效、简单,与其他方法相比施工成本也最低。针对有防渗要求或者对结构整体有影响的混凝土裂缝的修补,这时候就可以采用灌浆、嵌缝法,因其灌入的浆液材料在硬化之后,能够与混凝土形成一体,对于加固道路桥梁结构、封堵裂缝非常有效。
综上所述,加强道路桥梁施工过程中的全过程质量管理,是控制道路桥梁混凝土裂缝行之有效的方法。在施工的过程中应当从施工人员到施工材料的选择以及施工设备的应用等,加强施工全过程的管理,建立科学严密的质量监督体系,使道路桥梁建设能够满足道路交通运输的需要。
参考文献:
[1]柯钢平,章俊君.探讨道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].中华民居(下旬刊),2014,04:101.
[2]柴军锋.公路道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及控制措施[J].交通建设与管理,2014,08:27-29.
[3]李江红,李静,吴红联.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].科技与企业,2013,03:221.