紀(jì)元元
【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,道路運(yùn)輸對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著更大的影響。由于混凝土具有可操作性強(qiáng)、抗壓能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn),所以在道路工程中得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)混凝土也易開(kāi)裂,且抗拉能力較低,對(duì)道路的安全性和美觀性有著直接影響。本文將對(duì)道路施工混凝土裂縫成因及防治對(duì)策進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】道路施工;混凝土;裂縫;成因;防治對(duì)策
近幾年,國(guó)家對(duì)道路建設(shè)的重視程度不斷增強(qiáng),因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的發(fā)展與道路的發(fā)展有著密切聯(lián)系。但是在道路工程施工過(guò)程中,許多問(wèn)題影響著道路工程質(zhì)量。其中混凝土裂縫是影響道路工程質(zhì)量的重要因素,由于混凝土在道路工程中應(yīng)用廣泛,所以需要加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫治理的重視。
1.混凝土工程裂縫成因分析
從物理成分的角度上看,混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料,是由水泥、水、砂石骨料和其他材料混合而成。由于混凝土施工不當(dāng)、混凝土變形或約束,導(dǎo)致在建筑工程中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土裂縫等安全隱患,造成混凝土裂縫的原因多種多樣,比如混凝土不均勻、溫度變化大、施工材料不合格、混凝土結(jié)構(gòu)不合理、模塊變形、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)、水灰比不合理、以及基礎(chǔ)不均勻沉降等。站在混凝土裂縫成因的角度上看,可以將緩凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫分為以下幾種類型:
第一,混凝土收縮或溫度變化造成的裂縫?;炷猎谀Y(jié)硬化的過(guò)程中,水泥會(huì)釋放出大量的水化熱,此時(shí)混凝土內(nèi)部和表面的溫度會(huì)出現(xiàn)很大的變化,從而產(chǎn)生了拉應(yīng)力;由于外部溫度突然降低,使混凝土的表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力高于抗裂能力時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
第二,凍脹造成的裂縫。凍脹產(chǎn)生裂縫需要滿足以下條件:混凝土吸水飽和、溫度低于零度。吸水飽和的混凝土在大氣溫度低于零度的情況下會(huì)出現(xiàn)冰凍,當(dāng)水變成冰后,體積增加,導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力,從而促使混凝土的表面出現(xiàn)裂縫。
第三,荷載造成的裂縫。荷載裂縫是指在次應(yīng)力、常規(guī)定荷載以及常規(guī)動(dòng)荷載的作用下產(chǎn)生的裂縫。荷載裂縫主要有次應(yīng)力裂縫和直接應(yīng)力裂縫兩種類型。
1.1次應(yīng)力裂縫
次應(yīng)力裂縫是指在荷載作用下產(chǎn)生次生應(yīng)力而造成的裂縫。在荷載作用下,由于混凝土結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀態(tài)與常規(guī)計(jì)算不符,此時(shí)某些部位會(huì)產(chǎn)生次應(yīng)力,從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂;當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)開(kāi)洞、設(shè)置牛腿或者鑿槽,使用常規(guī)計(jì)算法,很難用準(zhǔn)確圖式進(jìn)行模擬計(jì)算,所以經(jīng)常是根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)置受力鋼筋。對(duì)受力構(gòu)件進(jìn)行挖孔,力流產(chǎn)生繞射現(xiàn)象,并集中在孔洞附近,從而產(chǎn)生很大的集中應(yīng)力,在受力構(gòu)件變形或者混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處可能會(huì)出現(xiàn)裂縫。在建筑工程中,次應(yīng)力裂縫是一種常見(jiàn)的荷載裂縫。
1.2直接應(yīng)力裂縫
直接應(yīng)力裂縫是指在荷載作用下產(chǎn)生的直接應(yīng)力而造成的裂縫。產(chǎn)生這種裂縫的原因是:設(shè)計(jì)不合理,計(jì)算模型不準(zhǔn)確;結(jié)構(gòu)剛度不夠或者設(shè)計(jì)斷面;預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸或安裝不規(guī)范;內(nèi)力和配筋計(jì)算不準(zhǔn)確;施工者不理解設(shè)計(jì)者的意圖,隨意改變結(jié)構(gòu)受力模式。
1.3施工過(guò)程中產(chǎn)生的裂縫
在混凝土制作、運(yùn)輸、澆筑和吊裝的過(guò)程中,施工方法不當(dāng)、施工工藝不合理都會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。施工過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題有:混凝土初期養(yǎng)護(hù)工作不到位,從而導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)收縮裂縫;由于混凝土振搗不嚴(yán)實(shí),產(chǎn)生空洞,從而產(chǎn)生荷載裂縫或者導(dǎo)致鋼筋生銹;模塊剛度不足、支架預(yù)壓不足或者拆模時(shí)間過(guò)早等,都會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)裂縫;混凝土運(yùn)輸和攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng),導(dǎo)致水分大量蒸發(fā),造成塌落度過(guò)低;增加水灰比,引起收縮裂縫。
1.4材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土是由拌合水、外加劑以及水泥混合而成,如果這些混合材料質(zhì)量不合格,則會(huì)造成混凝土開(kāi)裂。如果水泥長(zhǎng)期受潮或者安定性不強(qiáng),則會(huì)造成含堿量過(guò)高;級(jí)配不合理、骨料粒徑不合格、雜質(zhì)含量過(guò)大等都會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度,造成混凝土收縮增加;如果采用氯化物等雜質(zhì)含量較高的拌和水以及含堿的外加劑等都可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。
2.混凝土裂縫的主控技術(shù)
在施工過(guò)程中采用膨脹混凝土。膨脹混凝土具有補(bǔ)償收縮的功能,其膨脹來(lái)源是水化過(guò)程中產(chǎn)生的鈣釩石。膨脹混凝土貫穿于混凝土水化硬化的全過(guò)程,應(yīng)該根據(jù)具體約束狀態(tài),保證膨脹混凝土具有足夠的膨脹功能,不需要考慮其自收縮因素。
在施工原料中摻雜合成纖維。與鋼纖維相比,合成纖維的價(jià)格相對(duì)較低,所以在工程中應(yīng)用比較廣泛。常見(jiàn)的合成纖維有聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維。合成纖維的阻裂效應(yīng)能夠消除初期混凝土裂縫的形成和發(fā)展,減小混凝土的塑性收縮。合成纖維適用于大體積混凝土結(jié)構(gòu),能夠阻止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生。加入合成纖維,對(duì)混凝土性能的影響是全面的、綜合的,有助于提高早期混凝土的穩(wěn)定性,減少混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的可能性。
在施工過(guò)程中優(yōu)化施工措施。對(duì)于混凝土凝結(jié)工程來(lái)說(shuō),需要嚴(yán)格按照規(guī)定的時(shí)間完成施工。橋梁一般都是由大體積混凝土組合成的,混凝土凝結(jié)時(shí)間直接影響著混凝土水化熱放熱規(guī)律。如果混凝土?xí)r間過(guò)短,混凝土則出現(xiàn)早強(qiáng)問(wèn)題,也加快了水泥水化速度,縮短了混凝土達(dá)到最高溫度的時(shí)間。同時(shí),需要嚴(yán)格控制混凝土人模溫度。在控制水泥早期溫度時(shí),需要適當(dāng)增加石淋水和砂石,將混凝土人模溫度控制在280以下。
3.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工建議
目前,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中存在以下問(wèn)題:施工工藝落后、技術(shù)規(guī)程不配套以及設(shè)施分離等,從而無(wú)法對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。因此,需要建立一套綜合的質(zhì)量控制體系。具體從以下方面努力:
第一,構(gòu)建國(guó)家級(jí)鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)技術(shù)規(guī)程,明確技術(shù)、測(cè)量、操作、設(shè)備以及檢定等方面的標(biāo)準(zhǔn)和要求。完善地方技術(shù)規(guī)程,發(fā)揮地方技術(shù)規(guī)程的優(yōu)勢(shì),積極做好技術(shù)轉(zhuǎn)換工作。通過(guò)條文形式明確施工步驟。第二,相關(guān)工程監(jiān)管部門應(yīng)該積極發(fā)揮其行業(yè)主導(dǎo)作用,營(yíng)造良好的技術(shù)環(huán)境。在處理無(wú)成例問(wèn)題時(shí),需要營(yíng)造能夠發(fā)揮主觀能動(dòng)性的環(huán)境,建立穩(wěn)定、合理、科學(xué)的監(jiān)管工作體系。
4.總結(jié)
綜上所述,在進(jìn)行道路工程質(zhì)量管理時(shí),數(shù)據(jù)管理在工程設(shè)計(jì)、施工、竣工等過(guò)程中占據(jù)重要地位。而加強(qiáng)混凝土裂縫的防治是提高道路質(zhì)量的重要途徑。因此,需要對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行深入分析,及時(shí)采取有效措施進(jìn)行裂縫治理,盡量避免出現(xiàn)混凝土裂縫的現(xiàn)象,從而保證道路工程能夠順利開(kāi)展。
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