白楊
摘 ?要:目前,我國進(jìn)行道路橋梁工程中普遍需要大量使用的是混凝土施工材料。因此,必須進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)場使用混凝土材料施工的質(zhì)量管理,嚴(yán)格控制使用混凝土材料在施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié),確保使用混凝土及與其相關(guān)的混凝土在工藝、材料、設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量得到有效管控。
關(guān)鍵詞:道路橋梁施工;混凝土裂縫;形成原因;應(yīng)對措施
中圖分類號(hào):U445 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展一直都離不開我國混凝土橋梁工程的技術(shù)建設(shè)和施工支持。因此,必須進(jìn)一步明確分析我國道路混凝土橋梁工程的建設(shè)問題,以及施工中發(fā)生的道路混凝土橋梁工程裂縫的主要可能性和成因,以便采取有效的風(fēng)險(xiǎn)控制措施,及時(shí)地進(jìn)行建設(shè)和裂縫的預(yù)防和施工風(fēng)險(xiǎn)控制,從而將我國道路混凝土橋梁工程的建設(shè)裂縫出現(xiàn)問題和施工受影響的可能性降至最低。
1 裂縫的主要成因
1.1 溫度影響
溫度的出現(xiàn)較大變化也是混凝土可能直接造成大型的道路或者是橋梁工程中的裂縫也是混凝土內(nèi)部環(huán)境出現(xiàn)較大裂縫的主要原因,混凝土本身具有熱脹冷縮的流體動(dòng)力學(xué)特性,外部環(huán)境發(fā)生變化或內(nèi)部環(huán)境的溫度可能出現(xiàn)較大的變化時(shí),如日照、溫差、突然的地震以及突然降溫的因素受到影響,混凝土就很有可能會(huì)出現(xiàn)較大裂縫形變,而且由于混凝土的溫度形變會(huì)直接使混凝土的溫度和應(yīng)力受到一定的溫度約束,當(dāng)這部分的溫度約束力大大超過一定的混凝土標(biāo)準(zhǔn)值,就很有可能會(huì)在混凝土的溫度和結(jié)構(gòu)中直接產(chǎn)生一部分的溫度和應(yīng)力,當(dāng)這部分的溫度和應(yīng)力大大超過了混凝土的抗裂能力,就會(huì)直接出現(xiàn)在整個(gè)混凝土的結(jié)構(gòu)溫度和裂縫,且關(guān)于混凝土的結(jié)構(gòu)溫度和應(yīng)力裂縫的問題也有可能會(huì)隨著整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)溫度的變化而發(fā)生變化[1]。
1.2 載荷問題
道路橋梁單層裂縫在橋梁工程中主要是由于鋼筋混凝土單層橋梁主體結(jié)構(gòu)在自身應(yīng)力下變化,橋梁不同位置處的受力存在差異,由于設(shè)計(jì)的不足,力的不均衡容易引發(fā)橋梁梁體產(chǎn)生扭曲或承重過大的問題,混凝土的抗性不足導(dǎo)致開裂的產(chǎn)生。,一般的情況下我們可以將裂縫細(xì)分為直接承受的應(yīng)力相互作用的裂縫、次間接承受應(yīng)力的相互作用裂縫大致分為以下2類。前者是是由于鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)受到來自外部的應(yīng)力和載荷過大而引發(fā)的混凝土開裂問題。造成這一問題的主要原因是在設(shè)計(jì)過程中實(shí)際計(jì)算的間接應(yīng)力模型不合理,現(xiàn)場實(shí)際設(shè)計(jì)的鋼筋混凝土單層橋梁主體結(jié)構(gòu)的次間接受力與現(xiàn)場實(shí)際設(shè)計(jì)間接應(yīng)力模型的不符;后者產(chǎn)生混凝土開裂的原因是道路橋梁自身的承載能力有限,不同結(jié)構(gòu)和位置產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力間相互作用出現(xiàn)了不協(xié)調(diào)的問題。在應(yīng)力相互作用載荷的間接承受應(yīng)力的作用下,混凝土主體結(jié)構(gòu)的間接應(yīng)力計(jì)算與實(shí)際的受力作用狀況設(shè)計(jì)可能會(huì)與實(shí)際設(shè)計(jì)模型存在一定的差距,還需要結(jié)合力學(xué)模型進(jìn)行實(shí)際分析,綜合考慮多方影響因素[2]。
1.3 收縮問題
在道路以及橋梁工程中,混凝土的縮水和塑性裂縫收縮的問題在工程中也是不可忽視的,其中縮水塑性混凝土收縮的問題直接造成的現(xiàn)象對于道路以及橋梁混凝土塑性裂縫也是非常常見的[3]。無論是直接造成道路混凝土的表層出現(xiàn)縮水和塑性裂縫收縮,還是其他的混凝土表層出現(xiàn)塑性的收縮,這兩類道路塑性混凝土收縮問題的出現(xiàn)都會(huì)直接造成道路混凝土的表層水泥出現(xiàn)塑性形變,從而引起道路混凝土塑性裂縫的收縮問題。道路塑性混凝土出現(xiàn)塑性的裂縫收縮主要是因?yàn)闀r(shí)間集中在對于道路以及混凝土的澆筑施工過程混凝土完成后的4 h~5 h,這個(gè)時(shí)候塑性混凝土收縮的階段由于混凝土的表層水泥對混凝土水化的過程中水分反應(yīng)劇烈,水分的快速蒸發(fā)和塑性收縮速度隨之加快,造成了道路混凝土的表層出現(xiàn)失水和塑性的收縮,但是由于混凝土并未完全硬化,容易出現(xiàn)道路混凝土塑性收縮的龜裂紋現(xiàn)象。這種混凝土縮水和塑性裂縫收縮問題出現(xiàn)的原因是當(dāng)?shù)缆匪苄曰炷镣耆步Y(jié)后,表層水分快速蒸發(fā),表面的空氣濕度大幅度降低,混凝土的表層水泥體積減少,從而出現(xiàn)混凝土龜裂紋的現(xiàn)象。
2 處理措施
2.1 控制原材料質(zhì)量
在現(xiàn)場的混凝土道路橋梁工程混凝土對于橋梁工程的材料配置和準(zhǔn)備道路施工混凝土材料配置和準(zhǔn)備的第一步是技術(shù)階段,進(jìn)行現(xiàn)場的道路橋梁工程混凝土的材料配置和橋梁施工材料的準(zhǔn)備選擇時(shí)要先對現(xiàn)場的道路混凝土橋梁工程對于技術(shù)混凝土的設(shè)計(jì)材料進(jìn)行詳細(xì)的檢查和了解,明確現(xiàn)場的道路橋梁工程混凝土對于橋梁工程混凝土技術(shù)設(shè)計(jì)的基本要求和現(xiàn)場的混凝土狀況,以此技術(shù)設(shè)計(jì)為主要的基礎(chǔ)選擇混凝土配比、材料質(zhì)量要求適宜的混凝土道路橋梁工程混凝土,以確保其材料質(zhì)量能夠完全滿足現(xiàn)場的道路混凝土橋梁工程對于道路混凝土施工材料整體的質(zhì)量和承載力的整體施工和技術(shù)設(shè)計(jì)要求,避免出現(xiàn)混凝土施工過程中的砂石或水泥使用混凝土等級(jí)較低或較高的道路混凝土施工情況,如果砂石或水泥的使用等級(jí)低,混凝土的結(jié)構(gòu)剛性、強(qiáng)度也就低,道路的混凝土橋梁工程使用的混凝土對于整體的材料質(zhì)量和混凝土承載力的要求就會(huì)在其施工中受到很大的限制和影響;同時(shí)如果橋梁工程使用水泥的不合適,混凝土在進(jìn)行施工固結(jié)的混凝土過程中會(huì)容易出現(xiàn)裂縫,因此,在道路橋梁工程中,在進(jìn)行道路混凝土施工材料的準(zhǔn)備選擇時(shí),必須對于混凝土的砂石、水泥等橋梁工程混凝土的原料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制[4]。
2.2 加強(qiáng)施工過程控制
道路混凝土橋梁工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法在實(shí)施前,首先要通過分析,綜合多方因素進(jìn)行合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),全面考慮道路混凝土鋼筋裝配結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和受力狀況,選擇高效、安全的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)道路橋梁工程設(shè)計(jì)的形式,根據(jù)其符合相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及對鋼筋混凝土的使用耐久性要求,適當(dāng)?shù)卦黾恿虽摻罨炷羶?nèi)部保護(hù)層的數(shù)量和厚度,減弱了鋼筋混凝土被外部有害物質(zhì)侵蝕的直接斷裂和破壞的情況;其次要適當(dāng)延長混凝土有害物質(zhì)直接侵蝕和破壞內(nèi)部鋼筋混凝土和外部裝配鋼筋的持續(xù)時(shí)間,延緩了混凝土鋼筋內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)的直接斷裂和腐蝕,從而保證主體結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造裝配主體結(jié)構(gòu)的有效性能,增加使用壽命。為了最大限度地減少和加強(qiáng)鋼筋混凝土基礎(chǔ)構(gòu)造的配筋,盡量適當(dāng)?shù)夭捎眯≈睆?、小間距的主體結(jié)構(gòu)造配筋的方式對混凝土基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)造配筋。
可以在堆積的混凝土中添加少量的膨脹劑,這將導(dǎo)致混凝土體積增加,并在組合作用下減少大體積混凝土的開裂。大體積混凝土與適量的膨脹劑混合可以在硬化時(shí)抵消大體積混凝土的收縮,從而可以有效地減少裂縫。2種常用的膨脹劑是FH復(fù)合型和UEA型,并且經(jīng)常使用UEA型膨脹劑。通常,使用UEA型時(shí),應(yīng)將1/10的量混入混凝土中,膨脹率應(yīng)控制在3/10,并且承受的預(yù)載也可以控制在0.5 MPa左右,以便與硬化相結(jié)合拉伸應(yīng)力被抵消。大體積混凝土中鋼筋的科學(xué)配置可以提高混凝土的強(qiáng)度。在配置鋼筋時(shí),應(yīng)注意鋼筋的間距不要太大,以確?;炷辆哂辛己玫目沽研浴.?dāng)我們配置鋼筋時(shí),間距通常不超過10 cm,大體積混凝土的鋼筋相對較小。為了增強(qiáng)混凝土的抗裂性,我們使用少量的溫度棒。只有在保證大體積混凝土的強(qiáng)度的情況下,才能改善抗拉性能并提高混凝土的抗裂性。在施工過程中,必須確定合適的大體積混凝土原料比,選擇合適的水灰比,并進(jìn)行有效的工藝,以確?;炷两Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。
在現(xiàn)場的攪拌振搗混凝土的入模攪拌施工過程中一定首先要合理地設(shè)置和控制混凝土的攪拌溫度,做好了進(jìn)行相應(yīng)的攪拌混凝土振搗的準(zhǔn)備和施工,嚴(yán)控制現(xiàn)場的混凝土入模振搗的持續(xù)時(shí)間、移動(dòng)的速度和距離、插入的深度等有關(guān)振搗混凝土施工的參數(shù),確?,F(xiàn)場的上層振搗混凝土施工造成的裂縫能夠均勻、密實(shí),嚴(yán)防攪拌混凝土的漏振、過振?,F(xiàn)場的攪拌振搗混凝土的內(nèi)部澆筑工作完成后應(yīng)盡量一次性全部的澆筑工作全部完成,不需要設(shè)置上層振搗混凝土施工造成的裂縫,如果不可避免完成就需要進(jìn)行一次性的間斷,間斷的內(nèi)部澆筑時(shí)間一般應(yīng)小于上層的攪拌振搗混凝土的初凝時(shí)間或重塑的時(shí)間。在現(xiàn)場的攪拌混凝土的內(nèi)部澆筑工作全部完成后,為了有效避免上層的攪拌振搗混凝土內(nèi)部失水膨脹造成的早期施工裂縫,要立即采取措施及時(shí)地進(jìn)行攪拌混凝土的覆蓋;在攪拌終凝后及時(shí)地進(jìn)行現(xiàn)場灑水?dāng)嚢杌炷恋奶幚砗宛B(yǎng)護(hù),現(xiàn)場攪拌灑水混凝土養(yǎng)護(hù)的施工過程中一定要合理地調(diào)節(jié)和控制攪拌混凝土內(nèi)部的含水量和溫度,降低與攪拌混凝土內(nèi)部的溫差,防止現(xiàn)場攪拌灑水混凝土的表面溫度因?yàn)槭芨鞣N自然環(huán)境因素的溫度變化影響發(fā)生劇烈的溫度變化。
3 結(jié)語
隨著我國道路橋梁工程現(xiàn)場建設(shè)處理行業(yè)的快速健康發(fā)展,混凝土裂縫結(jié)構(gòu)作為較為普遍的道路橋梁建設(shè)處理方式,混凝土性能和現(xiàn)場處理材料進(jìn)一步深入研究,隨著現(xiàn)場處理施工工藝技術(shù)水平的不斷提升,混凝土裂縫結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫的問題必然會(huì)逐步得到解決。當(dāng)前,必須在混凝土施工前首先制定一套科學(xué)、合理的混凝土施工問題解決方案,采取有效的措施對混凝土進(jìn)行現(xiàn)場的處理,并將各類的管理工作落到實(shí)處,確保現(xiàn)場處理符合施工的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),以便對發(fā)生在道路橋梁工程現(xiàn)場施工中的各種混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題進(jìn)行有效的控制。
參考文獻(xiàn)
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