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道路桥梁设计与施工中裂缝成因分析

梁晨
  
安家(建筑与工程)
2022年30期
河南省汝南县畅通公路养护工程有限公司 河南省 驻马店市 463300

摘要:在我国经济建设过程中,路桥工程拥有完善交通基础措施的作用,在城市化发展的背景下于我国各区域大量涌现。在工程进行阶段存在混凝土裂缝问题,不仅破坏桥梁的观感效果,还为桥梁埋下安全隐患。因此,文章分析了混凝土裂缝出现的原因,给出了裂缝病害的控制手段,保障工程质量达到规定要求。

关键词:道路桥梁;施工裂缝;成本因

引言

近年来,随着国民经济的快速发展,我国的交通建设得到了很大发展,道路桥梁建设数量越来越多,规模越来越大。路桥工程施工中,混凝土因其价格低廉、耐磨损程度高、施工便利、装饰性强、整体质量水平高应用十分广泛。但混凝土施工过程中,由于受多种因素影响,会出现裂缝。混凝土裂缝的存在,不仅影响工程外观,严重的还会影响工程整体安全。比如较严重的裂缝会导致路桥坍塌、变形,不仅影响了工程质量,而且其结构安全存在较大隐患。道桥施工中出现的裂缝不但影响工程进度,还会造成一定的经济损失及安全隐患。故在道桥工程建设中,应采取积极预防措施,从设计、选材和施工养护等环节入手,提高混凝土施工质量,控制混凝土裂缝,减少造成严重危害级别裂缝的发生几率,确保路桥使用过程中的安全性和稳定性,强化道桥安全性能的保障工作。

1道路桥梁设计与施工中裂缝成因

1.1原材料

水泥强度不足会影响混凝土的初始强度,并显著增加混凝土产生裂缝的可能性。易开裂的水泥类型:矿渣水泥、快硬水泥、低温水泥、水泥含量低或水灰比高的水泥。使用这种水泥会导致混凝土明显收缩,从而导致开裂。粗骨料的大量使用增加了混凝土的内部空间,混凝土的粒度和污垢含量超出标准,特别是在夏季,当单元温度较高时,容易形成裂纹。另外,为了减少水泥的用量,将大量的粉煤灰添加到混凝土中以降低混凝土的强度,从而导致对初始内部拉伸应力和裂纹的抵抗力不足。而使用劣质水泥会对混凝土的质量产生重大的负面影响,最终在道路和桥梁施工过程中出现裂缝。混凝土浇筑后立即出现不规则的裂缝,也称为龟裂。

1.2外部气温对混凝土温度影响

外部气温对现场混凝土浇筑、养护产生直接影响。浇筑过程中会随着外部温度变化受到较大影响,如温度突然降低会直接加大大体积混凝土内部与外界环境的温度差,一旦未采取控制温度变化的措施易出现较严重的温度裂缝。

1.3荷载问题

经过研究发现混凝土出现裂缝荷载问题是一方面原因,道路桥梁工程路基结构可能会受到荷载问题的干预,破坏路基结构,导致混凝土表面出现大量的裂缝。在混凝土路基建造工作进行期间,应该灵活的应用多类设备辅助桥梁工程施工。由于工程部分路基结构强度不达标,让很多大型设备无法良好地进行碾压工作,在施工碾压阶段造成严重的裂缝问题,降低路基整体质量。在道路桥梁施工期间,因为外在因素的监控方式不当,致使混凝土出现大量裂缝。在施工结束后,桥梁正式投入使用,在通行一段时间后,因为车辆荷载破坏桥梁路面结构。当桥梁承受能力小于外界压力时,就会在路面处出现大量裂缝。

2道路桥梁设计与施工裂缝防治措施

2.1重视施工工艺控制

在对施工工艺进行控制方面,应当抓好下述工作:①严控材料拌和工艺,保证各种建材拌和皆是依照有关要求进行,确保材料混合匀称,比如在沥青、石料拌和期间,应当对投放比重进行严控,且需要遵照一边搅拌一边加热的准则,合理控制搅拌温度,避免温度影响材料搅拌,确保材料自身性能处于最佳状态;②在搅拌作业以前,应当查看材料洁净水平,明确存在杂物与否,第一时间进行处理,避免杂物影响到材料质量;③严控水渗透和负载问题,在初次配制材料的时候,应当对混凝土进行碾压,利于以科学的碾压方式,实现提升混凝土强度的目标;④因为碾压质量与施工裂缝的出现存在较为紧密的联系,为此为降低裂缝对结构的不良影响,应当抓好碾压操作,确保碾压一次到位;⑤对桥梁结合位置进行恰当处置,确保每个细节均符合有关要求,保证结合位置紧实度与设计要求相符,避免结合裂缝的产生。

2.2应对温度裂缝的措施

(1)依据工程实际情况选择性能良好的水泥、粉煤灰、高效能减水剂等材料,确定好粗集料粒径,搞好混凝土的试验工作,对混凝土的配合比进行优化,预防温度裂缝产生。(2)随时关注温度变化,避免因温度原因导致的道桥混凝土结构破坏。依据大体积混凝土施工规范(GB50496-2009)要求。大体积混凝土工程在施工前,要对施工段大体积混凝土浇筑体温度及温度应力、收缩应力进行试算,且确定其浇筑体升温峰值,里表温差以及降温速率控制指标,进而制定相应的温控措施。温控指标应符合如下规定:混凝土浇筑体在入模温度基础上温升值宜小于等于50℃,浇筑体里表温差(不含混凝土收缩的当量温度)宜小于等于25℃,且混凝土浇筑体降温速率宜小于等于2.0℃/d,浇筑体表面温度与大气温度之差宜小于等于20℃。夏季炎热季节施工入模温度不宜高于30℃,冬期施工时入模温度不宜低于5℃。当外界环境温度过高或过低,不适合混凝土施工时,施工方可暂停施工。(3)合理的施工工艺。施工时采用全面分层法和斜面分层法相结合的方式或分块方式进行混凝土浇筑,可以解决混凝土早期散热问题,加快混凝土结构的散热速度,缩小内外温差,降低温度裂缝发生几率。(4)施工过程中对温度进行严格控制:一般情况下,入模温度控制在5℃~28℃;内部温度峰值不大于75℃,与入模温度相比,两者差值不大于50℃;大气温度与混凝土表面之间温差小于等于20℃。在混凝土结构内部设置冷却管、通过冷却水循环实现热交换,缩小内外温差。冷却水的温度,一般控制在20℃~25℃。此外还可以在混凝土内部设置温度监控点,对温度变化实行信息化掌控,实时进行动态监控,及时调整措施,使混凝土处于良好的温度湿度条件下,有效控制裂缝出现。

2.3积极采用不同性能的裂缝修补材料

修补和填充裂纹的原材料可根据其功能分为增强材料和密封材料。如果水泥涂层的强度不足,会导致开裂,则应使用钢筋。如果由于干燥收缩,热收缩和其他因素在水泥涂层上出现外部裂缝,但涂层的结构强度仍能满足应用要求,则必须使用密闭材料。1)压力注入法可以修复一些裂缝宽度小于0.5m的未扩展表面裂缝。2)喷涂方法适用于修复道路裂缝,清洁裂缝和大约2.5mm的道路裂缝。3)对于接缝宽度小于3mm且裂纹不剥落的小裂纹,可以使用伸缩缝法。用扩径器沿着裂纹形成1.0~2.0cm宽的槽。深度由裂纹的高度决定。最大值不超过面板厚度的2/3。首先使用密封剂清除残留物,清除污垢,然后在其内填充粒度为0.3~0.6cm(湿度<1%)的干净石料。

结语

本文针对当前道路桥梁在设计与施工过程中存在的一些核心问题展开了分析,并根据当前道路桥梁在设计与施工过程中存在的问题给出相应的解决方案,以此来提升道路桥梁设计效果和质量,并对道路桥梁施工过程中产生裂缝的原因进行了分析和探讨。通过优化施工操作以及做好施工温度控制等手段,对裂缝问题形成有效预防,保证裂缝开裂程度能够被控制在合理范围之内,不会对桥梁道路项目正常使用造成较大干扰,从而最大限度保护来往行人以及车辆安全,保证道路桥梁工程使用价值。

参考文献

[1]王亮,占志纲.桥梁施工中装配式钢筋混凝土施工技术[J].交通世界,2019(12):94-95.

[2]张轶华.桥梁工程施工质量监理要点分析[J].大众标准化,2019(18):79-80.

[3]孙启.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].居舍,2020(27):41-42.

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