韓霞
道路橋梁的工程建設(shè)十分重要,在建設(shè)中需要對施工混凝土裂縫問題加強關(guān)注力度?;诖耍疚膶窐蛄菏┕せ炷亮芽p問題進行探討,分析了混凝體裂縫形成的原因,以實際案例提出了公路橋梁施工混凝土裂縫防治措施。
我國的經(jīng)濟發(fā)展離不開項目工程建設(shè),但由于防治方面存在問題,公路橋梁工程施工仍然會出現(xiàn)混凝土裂縫,為工程后期運行埋下了安全隱患。裂縫的出現(xiàn)會增加施工成本,如在維修期間會造成交通擁堵,導(dǎo)致工期延誤,難以為道路橋梁的暢通性作為基礎(chǔ)保障,從而影響人們的日常出行(圖1)。
圖1 混凝土硬化開裂
如公路橋梁基本以混凝土路面為主,其本身的抗拉性能很弱,如施工過程中的管理或養(yǎng)護不到位,會加劇橋梁道面的老化程度,導(dǎo)致抗病害能力大幅度下降,且如混凝土骨料配比不合理;雨水長期滯留于路面之下;車輛的長期碾壓作用出現(xiàn)剝落等,混凝土表面便會出現(xiàn)不同程度的裂縫,為道公路梁埋下安全隱患。根據(jù)調(diào)查顯示,37.8%的坍塌都是由裂縫而造成的,這樣的問題威脅著群眾的生命及財產(chǎn)安全,現(xiàn)已成為施工建設(shè)的首要問題。因此,相關(guān)部門必須對此問題加強監(jiān)管力度,對裂縫問題重點關(guān)注,施工單位及企業(yè)則必須針對性采取合理的解決方案,積極找尋裂縫產(chǎn)生的原因,從而提高工程建設(shè)的整體質(zhì)量。
(1)公路橋梁施工區(qū)域地質(zhì)條件較差,但目前部分施工單位未能對勘察充分重視,加大了混凝土裂縫問題的發(fā)生概率。
(2)在施工過程中,不同區(qū)域的地質(zhì)條件存在差異,且具有多變性,增加了混凝土裂縫問題的發(fā)生概率,導(dǎo)致施工建設(shè)的安全系數(shù)明顯降低。
(3)公路橋梁施工技術(shù)關(guān)聯(lián)性較強,如一次建設(shè)不完善很難進行二次修復(fù),裂縫問題難以補救。
山體、河流、溶洞等地區(qū)是道路橋梁工程建設(shè)的主要施工地點,且此類區(qū)域均屬于“三不通”地帶,在建設(shè)中首先需要解決水、電及交通問題,待上述工作結(jié)束后,需要進行施工前準備工作,如施工技術(shù)確定、施工方案選擇等。通常情況下,作業(yè)空間較為低矮,實際施工建設(shè)具有噪聲大、危險系數(shù)高等施工特點,且由于施工環(huán)境陰暗潮濕,加大了裂縫問題的發(fā)生概率,且實際施工會由于粉塵較多而降低能見度,施工質(zhì)量無法有效保證。
混凝土硬化問題在公路橋梁工程施工中較為常見,如鋼筋集中力較大便會使混凝土發(fā)生膨脹現(xiàn)象,且公路橋梁混凝土內(nèi)部拉伸力不足,在鋼筋混凝的硬化問題會受到外部因素影響,進而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。同時,如在出現(xiàn)裂縫時未能有效處理,則可能會出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象,這樣的情況無法有效保障公路橋梁工程的質(zhì)量。
水熱化及風(fēng)化問題會降低工程建設(shè)質(zhì)量,下面將對水熱化及風(fēng)化問題進行具體分析,如表1所示。
表1 水熱化及風(fēng)化開裂
某地區(qū)公路橋梁工程混凝土裂縫路段全長2.725km,且混凝土結(jié)構(gòu)因外界因素導(dǎo)致變形,偏離了初定值。該公路橋梁跨度中最大撓度為25cm,剛性面板的厚度為22mm,該路段路面為混凝土路面,由于汽車軸載日益重化,導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫問題。基于此情況,該地區(qū)對公路橋梁裂縫路段采取了緊急修復(fù)工作,應(yīng)用混凝土施工裂縫防治技術(shù)改造了該路段的路面,減少收縮變形帶來的影響,延長該公路橋梁路面的使用年限,將交通影響降到了最低。下面以該工程為例,淺談公路橋梁施工混凝土裂縫防治策略。
該工程在建設(shè)過程中,采用普通硅酸鹽水泥P.0.32.5,初凝時間>4h,終凝時間>6h,并要求受潮變質(zhì)水泥不得使用。散裝水泥入罐時,調(diào)整水泥劑量的系統(tǒng)參數(shù),保證拌和處于合理范圍內(nèi),提高骨料級配的穩(wěn)定性、安定性,合格后方能使用,溫度<50℃,如施工地區(qū)正處于多雨季節(jié),并做好相應(yīng)的防雨排水措施,在溫度較高時采用降溫措施。在水泥穩(wěn)定碎石強度滿足設(shè)計要求的前提下,嚴格控制水泥摻量,宜盡量減少水泥用量。
該工程摻加粉煤灰代替部分水泥,要求與拌和設(shè)備協(xié)調(diào)工作,在檢測合格后才可以進行混合料拌制。實際施工中,要求摻加設(shè)計水泥劑量15%或20%左右的粉煤灰等量替代水泥,使粉煤灰總摻量接近于最優(yōu)膠凝物匹配比例,以延緩水泥穩(wěn)定碎石早期強度形成,降低早期強度,控制縮裂。其次,粉煤灰的質(zhì)量檢測在相應(yīng)規(guī)范的檢測指標(biāo)基礎(chǔ)上,嚴格控制施工時加入的水泥劑量,將各項施工參數(shù)保持在可控范圍內(nèi),增加SO3含量的檢測,要求粉煤灰SO3含量≤3%。
該工程采用抗裂嵌擠型骨料級配組合,在施工組織與工藝上考慮到快凝的特點,因此嚴格控制組成混合料的石料質(zhì)量,分別進行水洗篩分,集料應(yīng)潔凈、干燥、表面粗糙、無風(fēng)化、無雜質(zhì),確定各種碎石的組成比例。并要求4.75mm級配以上的粗集料須構(gòu)成恰當(dāng)骨架,在合成級配滿足要求的同時限制細料、粉料用量,以此控制混凝土的收縮變形,防止裂縫的出現(xiàn),級配如表2所示。
混凝土結(jié)構(gòu)在長期使用過程中受到外部荷載作用的影響,結(jié)構(gòu)裂縫填充處理可以修復(fù)表面缺損,提高混凝土結(jié)構(gòu)的整體強度和剛度。同時,結(jié)構(gòu)裂縫填充處理能夠達到徹底填充混凝土裂縫間隙的目的,如該工程在防治過程中,為了利用砂漿自身的膨脹性密實裂縫,首先將結(jié)構(gòu)膠與水泥砂漿充分混合在一起,避免混凝土內(nèi)部鋼筋自我保護能力的下降,隨后借助高壓噴射設(shè)備將混合在一起的水泥砂漿灌入裂縫的內(nèi)部,使公路橋梁的質(zhì)量進一步提高。
表2 骨料級配
公路橋梁工程建設(shè)中,路面難免會出現(xiàn)一些裂縫問題,例如有些路面施工結(jié)束后,會出現(xiàn)小裂紋,如果不及時處理,裂紋會逐漸加重。因此,該工程在建設(shè)中采用了裂紋處理法,首先對路面裂紋小于7mm的地方,利用機械方法進行修正,在修理裂縫的施工中,無論是否需要對縫隙進行擴縫,并借助專業(yè)的清縫機進行處理,清除裂縫中的雜質(zhì)。同時,該工程將補縫膠以0.3MPa的壓力倒入縫隙中,使高速公路橋梁縫隙得到有效填充,以此提高裂縫防治效果。
若想切實控制裂縫,在施工過程中需要嚴格控制施工時的各項質(zhì)量標(biāo)準,使各項參數(shù)符合施工實際需求,具體如下:(1)該工程應(yīng)確保施工達到規(guī)定的壓實度,使骨架結(jié)構(gòu)密實、穩(wěn)定,避免骨料過分嵌擠。同時,嚴格控制施工延遲時間,應(yīng)控制在2h以內(nèi)。根據(jù)該項目試驗段參數(shù),確定碾壓長度定為60-80m。(2)碾壓過程將混合料含水量保持在最佳狀態(tài),根據(jù)工程實際情況可控制變化量>2%最佳含水量,緊跟鋼輪壓路機進行初壓,靜壓1-2遍。復(fù)壓采用振動壓路機碾壓3-4遍,以此達到預(yù)期建設(shè)效果。(3)碾壓過程中要求壓路機不得隨意調(diào)頭、轉(zhuǎn)向、突然制動等,并控制壓路機的碾壓遍數(shù),初壓速度控制在1.5-2(km/h),終壓速度控制在5(km/h)以內(nèi)。
裂縫較小時,荷載加大則不會增加裂縫,此類裂縫造成的影響較小。在該工程建設(shè)中,要求混凝土構(gòu)件的計算裂縫寬度≤0.2mm,并對裂縫注漿。在大于0.15mm的裂縫處理中,需要采用膠狀低壓環(huán)氧樹脂進行填補,并在粘貼3h后進行檢查、處理,以此達到保護效果。
公路路橋梁工程建設(shè)中的裂縫問題需要有效處理,以此為加快我國經(jīng)濟發(fā)展奠定基礎(chǔ)。因此,應(yīng)對其裂縫形成的原因加以分析,并結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)手段,積極采取對應(yīng)的技術(shù)解決各類問題,將施工中的各個環(huán)節(jié)進一步完善,從而提公高道路橋梁工程施工的質(zhì)量與效果。