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橋梁工程中混凝土裂縫成因探析

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橋梁工程中混凝土裂縫成因探析

摘要:在橋梁施工過程中,一旦出現混凝土裂縫問題,則會導致整體橋梁工程質量下降,為此,分析了橋梁混凝土裂縫成因,包括溫度變化、荷載、地基沉降、施工工藝問題等,并針對性地提出橋梁工程混凝土裂縫的應對措施,可為相關施工提供參考。

關鍵詞:橋梁施工;混凝土;裂縫;控制措施

1混凝土裂縫的形成原因

1.1溫度變化

橋梁工程的混凝土結構在凝結的過程中,其內部溫度的變化相對緩慢,而表面因與空氣接觸、水分流失速度較快,所以其外部溫度變化速度要比內部結構快,從而導致內外結構部分的水分含量相差較大,進而產生裂縫,使得混凝土結構質量不合格?;炷敛牧系拇嘈暂^大,抗拉強度與抗壓強度明顯不足,如果受到內部拉應力的持續(xù)作用,產生裂縫是不可避免的?;诖?,需要加強對混凝土結構溫度的控制,了解其溫度變化的規(guī)律,從而可以有效降低裂縫的發(fā)生率,提高混凝土結構的質量[1]。

1.2荷載

混凝土結構出現裂縫的另外一個重要的因素是直接應力,在外部多個荷載的聯合作用之下,導致其產生應力,進而產生裂縫。其形成的原因,主要是設計方案不合理,尤其是結構應力參數計算不準確,而導致其與實際受力存在很大的差異。荷載計算無法滿足使用的需要;結構安全性參數的設計不合理;施工中沒有嚴格按照設計圖紙和技術標準施工;沒有合理計算車輛與橋梁的載荷數據,導致橋梁在使用的過程中,受到車輛的碾壓與撞擊而產生裂縫。

1.3地基沉降

地基下沉造成混凝土表面受力不均勻,加上應力與混凝土的允許抗拉應力都出現下降,進而導致混凝土結構內部產生嚴重的裂縫。該問題的存在主要是由于橋梁各個結構部分的地基受到壓縮力不同,導致結構荷載與地基沉降不均勻,進而產生嚴重的混凝土裂縫。

1.4施工材料質量不合格

水泥、砂石骨料、水以及外加劑是組成混凝土結構的主要材料,各種材料的性能會對結構性能產生較大影響,所以需要加強材料質量管理。對于水泥,如果其氧化鈣的含量不合格,則會導致其內部凝結速度慢,而外部凝結速度快,凝結完成之后其性能達不到使用的需要,抗拉強度不合格而導致產生裂縫。

1.5施工工藝問題

橋梁在施工環(huán)節(jié),混凝土結構除了存在裂縫問題之外,往往還會因為施工人員踩踏上部負彎矩鋼筋保護層、施工工藝不合格、振搗質量不達標等方面的影響,而導致混凝土表面的平整性不合格,也可能因為早期養(yǎng)護不及時或者養(yǎng)護不合理,而導致混凝土結構存在嚴重的裂縫,給工程的質量造成不利的影響[2]。

2橋梁工程混凝土裂縫應對措施

2.1混凝土溫度裂縫的控制

選擇高質量的施工材料,盡量降低水化熱,從而有效緩解混凝土裂縫的出現。混凝土材料配合比需通過試驗確定,保證其結構性能達到要求。此外,可以根據工程的需要,在混凝土材料中加入一定量的塑化劑或者引氣劑,確保材料性能符合連續(xù)性要求,有效減少水泥的使用量,同時也降低水化熱的影響,提高混凝土結構性能。為了全面提升混凝土結構的質量,還要加大工程技術管理力度。在開始施工前,要進行施工過程的細化分析,同時需要加強各個部分的原材料管理和控制,從根本上消除混凝土的裂縫。對于已存在的混凝土裂縫問題,為了能夠有效防止裂縫的進一步擴散,需要采用表面修補法處理裂縫,但是這種方式一般只適用于表面裂縫比較小的情況,對于裂縫嚴重的區(qū)域,可以選擇使用泥漿注入法對裂縫進行填充,同時需要在鋼筋的表面涂刷一層防腐材料,有效預防鋼筋腐蝕現象,切實提升鋼筋材料的安全性。如果混凝土裂縫的范圍比較大,則應該對裂縫的位置進行混凝土置換,全部清除原有混凝土結構,然后重新澆筑,確保澆筑施工質量達標,從而滿足橋梁工程的使用需要。

2.2橋梁荷載裂縫的控制

在橋梁的施工環(huán)節(jié),需要根據工程的實際需要,準確計算各個結構部分荷載,防止出現荷載設計不合格的情況。為了有效提升混凝土結構的強度,需要合理設計配筋率,保證混凝土結構更加安全和穩(wěn)定。此外,還需加強施工工序的管理和控制,從根本上消除影響質量的不利因素,以更好地滿足交通運行的需要[3]。

2.3地基變形引起的裂縫的控制

在開始施工前,需要組織技術人員進入到現場進行全面的地質勘察,然后根據具體勘察情況,確定該橋梁的荷載等級。在地質勘察的過程中,對于特殊的地質條件,尤其是會影響工程質量的情況,需要采取必要的預防處理措施,以消除不良地質條件的影響,有效提升混凝土結構的質量水平,避免因為外部不良的影響,而導致混凝土結構出現質量問題,保證橋梁工程可以達到正常使用的需要。

2.4施工全過程管理控制

在正常施工的過程中,要深入分析混凝土結構出現裂縫的主要原因,并且積極落實各項裂縫控制措施,從工程設計方案和技術標準的角度出發(fā),實現全過程質量管理和控制,加強施工工藝控制,保證其各個方面都能夠達到規(guī)范的要求,以提升橋梁的質量水平,滿足交通運行需要。施工人員在施工的過程中,需要嚴格按照施工方案的要求施工,積極落實各項施工技術標準,從而全面提升橋梁的質量水平。施工開始前,需要進行必要的施工技術交底,使得所有施工人員都能夠充分掌握施工技術、了解施工方案,明確各個關鍵的控制環(huán)節(jié),從而可以保證各個環(huán)節(jié)的施工都能夠達到規(guī)定的要求,最終保證工程質量符合標準的要求[4-5]。

2.5養(yǎng)護階段冷卻管降溫

混凝土在硬化環(huán)節(jié)會產生過多的熱量,造成內部結構溫度持續(xù)上升,此時需要采取必要的措施降溫,以保證其溫度處于合理范圍內。目前應用最為普遍的方式是采用冷卻管路進行降溫,通常其流出的水溫不超過10℃,以每小時1500L的速度釋放水流,并且需要保證冷卻水排出不會給工程的施工產生任何不利的影響。在養(yǎng)護施工結束后,空管需要使用真空壓漿或者注漿的方式進行填充,以提升混凝土結構的性能。

3結語

橋梁施工中,極易出現混凝土裂縫的病害問題,給工程的質量造成嚴重的影響,所以需要在實踐中加強質量管理和控制,積極落實質量控制措施,最終保證橋梁質量達標,滿足交通運行的需要。

參考文獻:

[1]周仕禮,李玉霜.試述公路橋梁施工中高性能混凝土的應用[J].智能城市,2016(5):233.

[2]張祥國.試述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].建筑工程技術與設計,2018(32):1917.

[3]柴軍鋒.公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].交通建設與管理,2014(4):27-29.

作者:王紀敏 單位:中建路橋集團有限公司