道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施探讨

期刊: 环球科学 DOI: PDF下载

于海涛

邯郸市肥乡区交通运输局,河北 肥乡 057550

摘要

随着我国社区经济的不断发展,交通运输业迎来了前所未有的发展机遇。道路和桥梁作为人民生产与社会生活的重要基础设施,不仅关乎普通交通规则,更直接影响到区域可持续发展和人民生活水平,因此受到社会各界的广泛关注。在路桥工程实际施工过程中,受多种外界因素影响,常会出现裂缝问题。若裂缝控制不当,不仅会降低路桥使用的舒适性,还会增加安全风险。本文深入分析了混凝土裂缝可能带来的负面影响及其成因,并提出了相应的解决方案,以期对相关建设项目提供有价值的参考。


关键词

道路桥梁混凝土裂缝形成原因解决措施

正文


引言

道路桥梁在城镇化进程中扮演着举足轻重的角色,它们不仅促进了周边地区的经济增长,还保障了日常出行的便捷性,对城乡交通网络具有积极的影响。然而,裂缝作为道路桥梁建设中常见的质量问题,其成因复杂多样,主要包括设计施工缺陷、材料质量不佳、环境因素影响及结构应力作用等。这些裂缝不仅损害了道路桥梁的美观性,还可能引发结构破坏和安全隐患。因此,采取有效措施预防和控制裂缝的产生至关重要。施工设备的设计与实施需严格遵循相关标准和规范,以确保施工质量和技术的合理性;同时,选用高质量材料也是降低开裂风险的重要手段。

1道路桥梁施工中混凝土常见的裂缝类型

1.1温度裂缝

①产生原因:热裂缝通常是由于外部环境或结构内部温度变化引起混凝土变形而引起的。如果混凝土在变形过程中受到压缩,结构中就会产生张力。当这些应力超过混凝土的抗拉强度时就会出现裂缝。 ②特点:热裂纹通常有一定的方向,可以很长并蔓延到整个结构。但其宽度和深度通常较窄且较浅,通常为几毫米至几厘米。而且,它们通常不是随机分布的,而是分布在结构的某些区域。如果结构内部出现热裂纹,将会进一步影响结构的稳定性。 ③可变性:热裂纹的主要特征之一是当温度变化时它们会扩展或闭合。

1.2收缩裂缝

①原因:收缩裂缝是结构表面出现的新裂缝,通常出现在混凝土、砖等结构的表面。它们主要是由混凝土收缩引起的,特别是当收缩不均匀时。 ②特征:收缩裂缝通常表现为窄而深的裂缝,宽度为数毫米至8厘米。它们可以垂直于混凝土表面的水平面,也可以水平于水平面。请注意,收缩裂缝不会随着时间的推移而扩大。

1.3荷载裂缝

①原因:荷载引起的裂缝主要是由于外荷载(重量、压力等)作用于结构而引起的。这些载荷可能会导致结构中的应力超过载荷能力,并可能出现裂缝。 ②特点:荷载裂纹的形状和分布取决于荷载的类型、方向和大小,以及结构的材料和结构。例如,在应力区域中,应力点处的裂纹可以垂直于应力方向或平行于应力方向扩展。

2道路桥梁裂缝的危害

2.1裂缝的出现导致结构内部钢筋锈蚀

钢材和混凝土是道路和桥梁结构的重要组成部分。钢梁受拉,混凝土受压。钢与混凝土的结合使用保证了桥梁结构在荷载作用下的稳定性。当公路桥梁、水、土壤等出现裂缝时。它会从裂缝中渗透并腐蚀钢筋。由于锈的形成,钢筋尺寸增大,抗拉强度降低。这会导致道路和桥梁的结构荷载不平衡。

2.2裂缝的出现加剧混凝土碳化

碳化也是混凝土公路桥梁结构的常见问题。如果结构存在裂缝,二氧化碳可以通过裂缝进入隧道和桥梁结构。当组合物中的碱性物质与CO2接触时,它们发生化学反应并形成碳酸盐和水。此外,随着二氧化碳不断通过裂缝渗透隧道和桥梁结构,构件会出现碳化迹象,从而降低混凝土构件的承载能力,并可能导致荷载不稳定,对正常使用造成严重威胁。

3道路桥梁施工中混凝土裂缝产生的原因

3.1施工技术不规范引发裂缝

现浇混凝土桥梁的施工工艺需要模板施工、钢柱连接、浇筑、摇动、修复等多道工序,紧固件出现问题可能会导致它们在使用过程中断裂。例如,施工时必须对模板进行加固,否则混凝土的冲击和自重会导致模板接缝处渗浆、失水,不利于裂缝控制。又如连接钢筋时,必须检查钢筋与模具之间的距离。否则,钢材保护层厚度薄弱,后续修补时容易因干缩而开裂。混凝土浇筑后应充分搅拌,保证水泥和粗骨料分布均匀,防止养护过程中骨料离析和快速沉降。这些步骤有助于防止裂缝。处理的目的是防止塑料干燥和收缩。如果维护不当,可能会形成裂缝。

3.2温度裂缝

水泥和水发生化学反应,释放大量热能。桥梁工程混凝土结构体积较大,内部混凝土材料产生的热量无法快速散发。表层混凝土直接与空气接触,能与环境快速交换热量,导致混凝土内外层温差较大。在混凝土浇筑的早期阶段(混凝土凝固之前),内部和外部结构之间的温差会对热膨胀和收缩产生显著影响。对于大型结构,内层和外层之间的温差可达10°C。混凝土内层随温度膨胀较快,而混凝土外层温度较低,体积膨胀系数较低,也会收缩。如果内部混凝土膨胀引起的应力超过外部混凝土的拉伸性能,可能会导致显著差异,并在结构中形成裂缝。

3.3水泥水化热过强诱发裂缝

道路和桥梁数据通常较大。由于水泥水化热、外界温度等因素的综合作用,混凝土结构容易出现开裂。一个重要的因素是水泥的水化热,它伴随着释放大量的热。在短时间内,混凝土内部温度迅速升高,而外部温度因风等因素的影响而下降,导致内外温差较大,形成裂缝。水泥水化热引起的绝热温升现象主要与水泥的性能和用量有关。最终绝热升温通常发生在 10-12 天后。由于自然散热,浇筑混凝土后3~4天,温度自然变得很高,几乎达到最高温度。随着混凝土老化,弹性模量趋于增加。此时,内部冷却剂收缩约束变得更强,导致更高的拉应力。如果该值异常增大并超过混凝土的最大抗拉强度,就会发生热烈

3.4材料存在质量问题

众所周知,混凝土主要由水泥、骨料、外加剂、外加剂等材料组成。由于合成混凝土结构相当复杂,建筑材料质量问题直接导致混凝土质量下降。如果混凝土不符合标准,就会导致混凝土开裂,最终严重影响路桥施工的整体质量。例如,如果合成混凝土材料的骨料不合适,混凝土的收缩就会受到一定程度的限制,从而降低混凝土的收缩功能,导致混凝土出现裂缝。

4道路桥梁混凝土施工技术要点

4.1施工准备

充分的施工准备是确保混凝土结构质量的前提。施工前需认真审查施工方案,明确各工序的工艺选择和技术安全措施,确保施工顺利进行。发现设计条件与施工方案不符时,应及时与设计、施工部门沟通调整。此外,鉴于混凝土施工工艺的复杂性和各结构间的关联性,需明确浇筑、钢结构安装、防水等标准。

4.2模板施工

设计模板时,需考虑拆装便捷性、装配安全性以及模板的硬度、强度、吸水性和耐腐蚀性,防止变形、脱皮等问题。模板选择应根据混凝土结构形状而定,如圆形截面宜用钢模板,E形或T形件则宜选竹胶模板。安装前需对模板进行打磨,提高光洁度,保证施工质量。同时,加强模板螺栓和连接件的加固工作,以防混凝土开裂。

4.3桥梁混凝土施工准备

桩帽等混凝土结构常需一次性浇筑完成。对混凝土结构使用的研究表明,施工过程中裂缝的产生源于原材料选择、水化热、环境条件及施工工艺等多方面因素。因此,需对裂缝成因进行详尽的分析与调查,以确保混凝土结构的施工质量。

4.4 原材料的选择

许多施工部门在选材时,为降低成本而未能严格遵循施工要求,选用合适的施工材料。然而,原材料是工程质量的基石。建设部门应根据工程实际需求,选择性价比高且符合设计要求的建筑材料。值得注意的是,有研究发现,部分项目在选用水泥时未预先确定合适种类,导致混凝土出现拉伸裂纹,这主要源于混凝土内部温差及骨料质量问题,如含泥量过高、粒径不符标准等,均会加剧混凝土收缩与开裂。

4.5水化热

混凝土在浇筑过程中,水泥会释放大量热量和水蒸气,产生显著的加温热效应。然而,由于混凝土结构内部散热条件有限,热量难以有效散发,导致表面温度快速升高,而内部温度则相对较低。若表面散热不足,热量只能通过混凝土内部微小裂缝散出,进一步加剧表面温度差异。加之混凝土导热性能较差,水化热易在表面聚集,形成较大温差,引发内外应力差异,当应力超过混凝土承载能力时,即会产生热裂纹。

4.6环境因素

环境温度的波动会导致混凝土因温差而产生热胀冷缩,从而在表面形成裂缝。若温度变化持续,将削弱混凝土结构的抗压强度,降低整体耐久性。为有效预防裂缝产生,应确保在适宜温度下进行混凝土浇筑,并采取措施减小混凝土表面温差。

4.7 施工技术的优化

混凝土配合比是影响其施工质量的关键因素,特别是水泥用量需严格控制。为控制裂缝,需合理规划施工顺序、层厚、振捣方式及养护措施等。初期施工阶段,应保持混凝土表面湿润,以防塑性收缩导致水泥层开裂。脱模前,需准确估算脱模时间,避免过早脱模影响混凝土硬化,进而引发裂缝。

5 路桥施工中混凝土裂缝防治原因及方法探讨

5.1 强化施工现场温度控制

路桥施工中混凝土裂缝的主要成因之一是温度控制不当。施工人员需密切关注混凝土温度变化,采取有效措施进行调控。选用热效应低的水泥品种,可减少水化热产生,降低温差影响。夏季施工时,应调整作业时间,尽量在早晨或傍晚等低温时段进行混凝土浇筑,以减少高温对混凝土质量的不利影响。同时,合理安排施工进度,确保高效利用时间,避免资源浪费。

5.2完善施工现场的监督规章制度

首先,施工质量控制直接决定整个给排水建设工程的成败。这就是为什么值得聘请专业的测量团队,选择合理的测量方法,并追求卓越。升起检修格栅以确保计量操作顺利进行。二是严格遵守管网参考点和参考点,检查测量控制网络,确定最符合路桥工程施工要求的测量方法。如果你想控制建筑材料的质量,你需要掌握有关材料的所有信息。安装时应优先选择信誉良好的厂家。施工材料移交前,首先要制定可行的进度表,保证施工材料的高效运转。此外,还要重视物资安全,增设管理人员,进行不定期检查验收,“严把”物资质量。 3.控制混凝土浇筑过程的质量。一切道路和桥梁建设的关键是混凝土的浇筑。专业技术人员必须密切监控混凝土浇筑、搅拌设备的搬运、模板技术的使用、劳动力、技术施工技能和特殊施工工艺等各个方面。混凝土裂缝位置、裂缝长度、结构裂缝处理等制定标准并以文件形式提交给施工人员。

5.3做好物料管理

切实加强混凝土质量管理,必须以材料管理为重点。建筑工程中混凝土原材料的质量显著影响混凝土结构的耐久性。例如,当混凝土材料的吸水率较高时,就需要减少材料的水泥泡沫含量,以减少混凝土材料的收缩,最大限度地提高混凝土材料的耐久性。另外,在混凝土材料中添加适量的活性净水剂,可以提高稳定性,增加混凝土聚合物的密度,从而有效防止开裂。深入施工现场,根据施工现场实际情况,优化调整混凝土浇筑进度,提高混凝土材料配合比,有效提高路桥工程施工质量。

5.4加强对沉降缝的控制

在实际操作中,需要反复检查支护缝,确保路桥工程深度符合技术标准,确保路桥工程顺利实施。如果存在裂缝,地基的承重能力就会减弱,整个建筑的核心部分将不再能够支撑自身的重量,从而导致房屋彻底倒塌,造成严重的施工事故。事故。为了克服这种现象,需要认真检测伸缩缝,避免因伸缩缝不符合实际设计要求而引发技术问题。根据现行规定,在开始下一阶段施工之前必须检查基础塌陷深度。在实施项目时,建设部门必须仔细考虑每个流程的功能。在结构变形缝施工中,需要运用现代科技手段来指导和控制工程的施工。采用最先进的施工技术,控制结构变形稳定性,确保施工顺利。

5.5制定后期养护计划

一旦混凝土凝固,制定和实施维护计划也同样重要。通过适当的规划和实施,可以有效防止开裂问题。在固化过程中,定期维护人员应在场,快速发现问题并采取必要措施修复裂缝。维护计划应根据工程实际情况设计。例如,普通硅酸盐水泥混凝土的硬化时间应监测并保持7天以上。如果防水混凝土采用火山灰硅酸盐水泥或低温微膨胀水泥,凝结时间通常在14天以上。干燥期应延长至至少21天。具体情况具体分析,根据施工现场实际情况确定修复工期。脱模所需时间影响混凝土的硬化。脱模后,应及时用铝箔覆盖表面,并保存28天以上。每天应喷水15小时,保持表面温度和湿度,防止开裂。

6结语

随着时间的推移,混凝土开裂问题日益凸显,不仅影响工程整体质量,还对路桥的使用寿命造成一定影响。因此,施工部门应高度重视混凝土施工和修补工作,这是防止混凝土裂缝、保障桥梁工程质量的关键措施。同时,应不断完善混凝土裂缝防治措施,并根据实际情况选择适当的补救措施。

参考文献

[1]王进.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施探讨[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(3):126-129.

[2]李志明.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因以及应对措施探讨[J].中国科技期刊数据库 工业A,2024(6):0192-0194.

[3]翟碧霞.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施[J].四川建材,2024,50(2):190-191+197.

[4]赵承波.浅谈道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析以及应对措施[J].建筑与装饰,2024(2):108-110.

[5]曾伟.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因分析及应对措施[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2024(3):33-36.

[6]冯虹.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因及应对措施探讨[J].中文科技期刊数据库(引文版)工程技术,2024(5):0057-0060.

[7]王晓英.道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及其应对研讨[J].中国科技期刊数据库 工业A,2024(6):0018-0021.

[8]雷云.道路桥梁施工中混凝土裂缝的成因及应对分析[J].建筑与装饰,2024(9):127-129.

[9]谢文浩,王涵,史海峰,张宏图,孙万成.道路桥梁施工中混凝土裂缝成因与防治措施探索[J].中国地名,2024(2):124-126.

[10]孙柯岩.建筑工程施工技术中混凝土裂缝的成因与应对措施[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2024(3):133-136.

 


...


阅读全文