王慶良
隨著各地城市化進程不斷加快,市政公路橋梁工程的建設項目也逐漸增加,工程施工質量的管控也越來越重視。混凝土結構作為重要的承重結構,其工程質量直接影響整體項目的質量及使用壽命。混凝土結構出現裂縫問題,除影響外觀觀感,嚴重的還直接影響工程項目的實體使用壽命。為了降低路橋施工裂縫問題對路橋工程整體質量的影響,我們需要對施工裂縫問題進行有效分析,并且探討相應的防控對策。
由于市政路橋施工基本都在露天作業環境下,在混凝土結構內部與外部溫度差異較大的情況下如氣溫高、風力大,就容易造成混凝土開裂。尤其是大體積混凝土結構施工時產生的溫差造成的收縮開裂最為常見。
混凝土屬于多種材料混合攪拌而成的一種復合材料,將砂石、水、水泥及外加劑按比例合成的混凝土材料。在實際作業中,需根據圖紙設計的強度要求,設計出混凝土材料的最佳配比。
在諸多工程中可以發現,由于水泥材料的質量不佳,對混凝土結構強度和穩定性造成影響,進而引發的混凝土結構裂縫問題已經成為常見現象。如影響水泥的比表面積,比表面積若小,則需用水量加大,同時造成混凝土水化熱會較大,雖早期強度來得較快,但開裂的機率就增大。反之就是早期強度會低,水灰比小。故水泥材料的選擇很重要。
塑性收縮裂縫主要原因為:混凝土混合料在攤鋪后受大風或高溫的影響,加速結構表面水分揮發,而混凝土又因剛終凝或強度不高無法抵抗其本身收縮,因此產生收縮開裂。外部環境溫度、風力大小、設計水灰比大小、混凝土混合料的凝結時間均是影響因素。
從當前我國的路橋工程發展狀況來看,產生混凝土結構裂縫問題的主要原因為,施工人員對混凝土結構的施工規范缺乏一定的重視。在施工的過程中,由于相關人員缺乏對質量控制操作的重視,在混凝土澆筑之后,沒有進行二次收漿及抹面作業,導致產生裂縫的現象。
為減少因溫度差異影響產生的裂縫,降低混凝土的出料溫度;或采取早上或夜間施工,避開高溫影響;或在結構內埋設降溫冷水管,在澆筑混凝土面完成包裹冷水管后,注入冷水降溫;或采取二次或二次以上抹面收漿方法。因此大體積砼應采取分層、分塊澆筑的方式來提升混凝土結構的散熱能力,降低溫度作用所產生的結構裂縫問題。
根據混凝土混合料原材料選擇,尤其是對水泥原材料進行選擇時,以降低水泥水化熱為目的,選用水化熱較低的水泥,或摻加粉煤灰和高效緩凝型減水劑,以求降低配合比用水量,以求降低水泥用量,達到降低水化熱的目的。同時,對粗骨料和細骨料的選擇,也需要依據工程對混凝土結構施工的需求來確定,確保混凝土材料的配比能夠符合實際施工標準,保證項目施工的整體質量,提高整體工程質量。
制定相對完善的施工方案也是控制措施之一,完善及執行方案時對工程的實際建設需求及混凝土的澆筑量、時間、位置、振搗作業、養護等進行全面規劃。只有保證施工方案的合理確認,才能為后續的施工作業質量提供保障。在保證施工方案合理的基礎上,相關施工人員需要嚴格按照施工方案執行,對于施工縫的確認需要將其布置在路橋結構承力作用較小的部位。對于混凝土澆筑的時間來說,需要優先選擇早晚澆筑,避免由于受到溫度的影響,對混凝土結構的澆筑質量造成威脅,降低因混凝土結構內外溫差較大所形成的施工裂縫問題。
混凝土結構開裂現象還與其自身水泥的收縮量有直接聯系,一旦水泥的收縮量較大,就會使混凝土結構出現裂縫現象。為此,在進行混凝土材料設計配比過程中,需要盡量選擇水化熱較小的水泥型號。同時,對水灰比的用量進行有效控制,也能降低混凝土的裂縫問題。針對上述問題,在進行水泥型號選擇之后,為了保證混凝土結構的澆筑質量,還需要在其中添加適當的高效緩凝劑。另外,混凝土結構澆筑完成之后,還需要做好相應的養護作業,在條件允許的情況下,盡量保證養護時間,確保混凝土結構得到充分養護之后,再進行下一工序的施工作業。就冬季開展的市政道橋工程而言,需要盡量延長混凝土的保溫覆蓋時間。需要特別注意的是,在實際開展混凝土澆筑作業之前,需要先將基層和底板用水浸濕,這對后續混凝土的澆筑質量具有積極影響。