高業朋
摘要:混凝土裂縫問題在市場橋梁工程施工中比較常見,而這一問題對工程質量的危害性也比較大,因此,相關施工單位需要提高對裂縫問題的重視程度,引起橋梁混凝土結構施工裂縫成因較為復雜,且多種因素之間也存在相互影響和作用,但是每種裂縫均由一種或幾種主要原因引起。基于此,本文主要探討了市政橋梁施工混凝土裂縫問題與防治策略。
關鍵詞:市政橋梁施工;混凝土裂縫;防治措施
引言
橋梁施工技術不斷提高,橋梁工程施工的能力和效果也得到持續提升。橋梁施工裂縫的影響因素有很多,通過加強施工過程的工藝與質量管理,合理控制混凝土澆筑溫度,加強后期的養護與維修等工作,能夠有效避免施工裂縫的出現。
1橋梁裂縫成因分析
1.1設計環節存在缺陷
橋梁施工過程中,混凝土裂縫的產生與設計方案有著很大的關系,一方面,如果設計方案存在不合理或出現問題,會對施工階段造成錯誤性的指導,并導致其出現混凝土裂縫問題,影響工程質量,另一方面,如果在設計時沒有進行施工現場的仔細勘察,或勘察數據與施工現場實際存在一定的出入,也必然會使得設計方案存在缺陷,主要表現在設計方案中整體機構的布置存在不合理,增大了混凝土產生裂縫或其他施工部分出現問題的概率。
1.2溫度因素
一方面,橋梁結構施工時,大多采用混凝土現澆工藝,隨著硬化過程的推進,混凝土結構內部的水化熱逐步消散,這一階段也容易產生裂縫。另一方面,橋梁工程的體積相對較大,結構較為復雜,在開展橋梁工程澆筑工作時,由于受到體積因素,內部的熱量得不到及時消散,這也將導致外部約束裂縫的產生。
1.3銹蝕因素
首先,橋梁工程長期暴露在外界空氣中,外界溫度、濕度狀況不斷發生變化,包裹在鋼筋外部的保護層難免出現裂縫。當內部鋼筋與外界中的水分、氧氣接觸時,隨著時間的推移將出現銹蝕問題。其次,部分施工單位為了降低施工成本,所選用的混凝土、鋼筋等材料可能存在質量不達標的問題。同時,如果不能嚴格控制橋梁施工所用的砂石、水的質量,隨著砂石、水中氯離子含量的增加,這也將加劇鋼筋的銹蝕問題[1]。
1.4荷載因素
在市政橋梁工程的施工建設過程中,混凝土是其中非常常見的施工材料,而且這種材料的應用也比較普遍,具有較強的耐久性,但是混凝土自身承受作用的能力還是有限的,并且會受到外力的不良影響,以至于出現裂縫問題。混凝土的受力結構主要分為直接應力與次應力這兩種,在這兩種作用力的影響下,混凝土很容易出現變形問題,若是混凝土能夠承受的作用力值小于其所承受的荷載,就會產生裂縫,其中的裂縫也包括彎曲裂縫、剪切裂縫與局部應力裂縫等多種。
2市政橋梁施工混凝土裂縫防治策略
2.1優化橋梁設計
橋梁工程設計前期過程中,施工方要加強與設計方之間的協作,安排專門的人員加入到設計小組中,跟隨設計人員進行現場查勘,并從裂縫問題管控的角度明確施工現場、施工環節的相關要求和注意事項,為后續施工環節的裂縫問題預防提供前瞻性的資料信息參考。同時,設計人員在進行設計之前,要先做好橋梁施工現場的勘測工作,通過相應的勘測技術手段來獲取準確、全面、客觀的數據信息,全面了解施工現場的地形、水文等各種地質條件,為橋梁設計提供可靠的數據信息[2]。
2.2嚴格控制混凝土材料質量
首先,合理選擇水泥標號,同時嚴格控制水泥用量和混凝土的配比。通常會選擇標號較高的水泥材料,以達到降低水泥用量目的。其次,科學計算外加劑的用量,反復進行混凝土配合比的試驗,尤其要結合施工現場環境、溫度條件、地質條件進行精細的計算,獲取精準的結果。例如涉水軟土地基與普通地質結構的施工場地尤其要注意數據的精準。最后,在保證混凝土生產中充分發揮外加劑作用前提下嚴格進行拌和時間的精細化控制,如每盤拌和時時長至少在3min,尤其要注意坍落度,如與數據結果不符,必須重新進行拌和。
2.3嚴格控制橋梁荷載
市政橋梁工程建設過程中,設計階段占據著非常重要的位置,而且也會對橋梁工程的整體質量產生較大的影響。在對市政橋梁工程進行設計時,相關工作人員需要立足于整體,對橋梁工程的布局進行仔細的觀察與研究,然后再結合實際情況對橋梁工程的施工建設進行科學規劃,尤其要加強對橋梁內部鋼筋布局的重視,確保鋼筋能夠得到合理的規劃與應用,這樣才能夠提高橋梁荷載的安全系數,保證設計方案的有效性,避免橋梁在運行過程中出現超載的情況,使得市政橋梁工程能夠保持良好的運行狀態。
2.4開展施工溫度
第一,在進行混凝土的拌和工作時,可以采用冷水進行砂石材料的降溫,確保混凝土澆筑期間的溫度滿足要求。第二,如果在夏季進行橋梁施工,由于外部的環境溫度相對較高,為了使混凝土內部產生的水化熱得到及時消散,澆筑時可以適當增加混凝土的澆筑面積,減少混凝土的澆筑厚度。此外,可在混凝土結構內部增設冷水管道,澆筑時通入涼水,以達到降溫的目的,澆筑完成之后,可以在管道內灌注混凝土,以提高結構的承載能力[3]。
2.5混凝土裂縫的治理
市政橋梁工程混凝土裂縫治理最常見的方法之一就是充填法,特別是對于部分寬度較高的裂縫,這種方法的效果更是十分顯著。首先,施工人員一定要對現有的裂縫進行開槽,清理雜質后可用合適的填充料進行處理。在修復環節完成以后,可以開展對應的硬度測試,讓混凝土的表面能夠保持光滑;在利用灌漿操作時,可以利用處理裂縫表面的模式進行處理,但是這種方式僅僅只適用于較窄或較小的裂縫,最常見的填充物為環氧類樹脂。在正式填充之前,一定要用鋼絲對混凝土的表面進行整理,待完全清洗過后才可涂抹對應的環氧類樹脂。
2.6合理控制鋼筋銹蝕裂縫
首先,通過控制橋梁施工所用各類材料的質量,能夠有效防止鋼筋銹蝕所引發的裂縫問題。施工期間所選用的砂石材料應為河砂,而不能選用海砂,以免氯離子含量過高而加速鋼筋的銹蝕。其次,在進行混凝土的制備過程中,要嚴格管理水的質量,施工所用的水源不能出現酸性離子、氯離子等有害物質超標的問題。此外,施工時如果用到減水劑等其他種類的外加劑,應當嚴格管理其摻量。另外,混凝土澆筑時要切實做好澆筑工作,使鋼筋與混凝土緊密的固結在一起。最后,橋梁設計、施工時,要對鋼筋外部的保護層厚度進行優化,使保護層可以對內部的鋼筋起到良好的保護。當出現銹蝕裂縫時,要及時進行修補,以防裂縫的擴展。
2.7做好后期養護
首先,注意防止混凝土內部與外部溫度的溫差控制,防止表面溫度出現梯度變化。其次,澆筑過程中應采取有效措施進行澆筑溫度的控制,是澆筑溫度高于混凝土使用期間穩定溫度。最后,冬季施工時要采用草簾或塑料薄膜進行混凝土覆蓋,確保混凝土表面溫度與內部溫度的平衡,必要時采取蒸汽養護方式。此外,設計師在進行橋梁結構設計優化時必須注意結合混凝土材料特性,應能夠以混凝土實際特性和相關計算數據為基礎進行結構設計和整體改[4]。
結束語
綜上所述,對于橋梁施工來說,會出現各種因素而產生的問題,這些問題會對整個橋梁施工質量造成影響,嚴重時甚至會對施工人員以及整個施工團隊造成人身安全影響。鑒于此,在實際施工時,應加強對橋梁裂縫病害原因的分析,并采取針對性措施予以應對,提高橋梁工程施工質量,避免出現裂縫等問題。
參考文獻:
[1]鄭華川.橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制技術[J].中國公路,2019(2):118-119.
[2]白錦霞.試述公路橋梁施工中混凝土裂縫成因及控制措施[J].綠色環保建材,2018(9):106.
[3]雷達.公路橋梁施工中裂縫的成因及控制措施分析[J].建筑工程技術與設計,2018(6):2004.
[4]艾瑞慶.道路橋梁施工中混凝土裂縫及控制措施分析[J].中華建設,2019(3):66-67.