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摘要:随着我国经济的发展,各项工程都得到了很大的發展,路桥作为整个交通系统重要的组成部分,越来越受到人们的关注。本文通过对路桥工程施工中出现的裂缝问题进行分析,并提出一些措施,期望能更好的促进我国路桥工程的发展。
关键词:路桥施工;裂缝;防治技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
目前建筑工程中混凝土占有比较重要的地位,特别是路桥工程中,混凝土工程占有很大的比重。路桥中混凝土裂缝问题是很普遍的直接影响着整个工程的质量,虽然在施工中已经采取了各种措施,但裂缝仍然难以避免。这是因为混凝土施工裂缝的产生与温度、施工技术、施工环境、原材料等都具有很大的关系,只有加强对这些因素的研究,在是施工过程中有针对性的采取有效的措施,才能尽可能的减少裂缝的发生率,确保工程施工的质量。
一、混凝土收缩裂缝特点
(一)自生收缩
根本原因还是在于水分减少形成弯月面产生毛细管压力,在混凝土中形成拉应力,不同之处在于,自生收缩的水分减少不是因为蒸发,自生收缩的特点在于它并不与外界产生温度或水分的交换,而是因为自身水泥水化反应消耗了混凝土拌合时自带的水分高强混凝土水灰比小,自带水分更少,因此产生自生收缩裂缝的问题也就更严重。
(二)化学收缩
混凝土化学收缩主要是由水泥的水化引起。而高强混凝土的水化程度因为水胶比低的关系受到相应的制约,所以其化学收缩量小于普通混凝土的化学收缩量。
(三)干燥收缩
事实上,干燥收缩并不是高强混凝土产生收缩裂缝的主要原因,这是因为高强混凝土的水灰比一般较低,其水化后的孔隙率低,很多水泥颗粒都没来得及水化,混凝土比较密实,抑制了干燥收缩。
(四)碳化收缩
高强混凝土孔隙率低,比较致密,相比普通混凝土更有利于减小碳化收缩。
二、裂缝的成因
(一)荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝,其特征是以不同的荷载而呈不同的特点,如图1所示。中心受压,可以看到,沿构件出现平行于受力方面的短而密的平等裂缝,如图1所示。受弯,弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展,如图2所示。受剪,主筋及抗剪设置不足,当箍筋太密时发生斜向破坏,当箍筋适当时发生剪切破坏,造成如图2的斜裂缝。
图1中心受压 图2弯曲裂缝、剪切裂缝
(二)收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因为收缩而引起的裂缝比较常见,但是,收缩裂缝主要影响结构外观的耐久力性,对构件承载力的影响并不大。收缩裂缝成成的主要原因是当混凝土成形后,表面水份由表及里蒸发逐步发展,风外干缩量不同,而导致混凝土表面收缩变成,其受到混凝土内部约束或其他约束的限制时,在混凝土中产生拉引力,引起混凝土的开裂。
(三)施工工艺质量引起的裂缝
混凝土结构在浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,因为施工工艺不合理,施工质量低劣,容易产生各种裂缝。
(四)温度变化引起的裂缝
经过长期的观察和记录总结,笔者发现,温度变化引起的混凝土裂缝是最常见的,温度变化也是混凝土产生裂缝的最主要的原因。混凝土本身具有热胀冷缩的性质,在混凝土搅拌时,就对其温度控制得相当严格,一旦外部环境或者绘声绘色内部温度发生变化,混凝土都会在一定程度上发生形变。在这样的情况下,如果遭到约束,混凝土就会在结构内部产生应力,当应力超过其自身的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
三、路桥施工中裂缝的防治
(一)结构补强法
对于那些因为工作时间长的路桥来说,他们产生的裂缝相对来说比较陈旧,因而不太像新形成的裂缝那样好处理,比如对于陈旧的裂缝来说,其混凝土的抗压性比较地容易受到火灾的影响。而对于这些陈旧的裂缝来说,修缮的方法有很多,比如可以通过一些技术来提高他们自身的稳固性,加强他们应对特殊条件的预应力等。除此之外,我们还可以通过灌浆法对这些陈旧的裂缝进行修缮。与此同时,还要加强对混凝土裂缝的监管,包括前期的修缮以及后期的维护,这些都是有效修缮路桥施工中裂缝的有效办法。
(二)温度的控制
改善骨料级配,采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时问,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力。防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。非结构性裂缝防止措施。防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水,确保砼保护层厚度、砼施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率。方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温。冬季施工时砼表面应覆盖保温。
(三)不断的提升施工人员的素质
施工人员操作不当、操作不符合相关规范等,很容易造成结构裂缝,因此,施工单位要注重提高施工人员的综合素质。施工单位要根据施工人员的实际情况,制定合理的培训内容,定期对施工人员进行专业的培训,不断的提高施工人员的专业技能,施工单位要加强施工人员的思想教育,强化施工人员的责任心和安全意识,保证施工人员能严格的按照相关标准进行操作,从而减少人为因素造成的结构裂缝。
(四)粘贴加固法
首先采用注入法对钢板进行粘贴,即首先在钢板与混凝土表面之间加上垫块,然后用环氧树脂胶泥封闭周边,这样可以更好的混凝土与粘贴钢板之间形成空腔的封闭性,随后选择从每片钢板的最低点开始注胶,从注人口更加有利于注胶空腔内空气的排出。先轻微的凿掉混凝土松散层,大致整平混凝土的表面;用空压机吹干净粘贴钢板的粘结面,并对其进行表面的处理;然后在混凝土表面上用抹刀涂抹结构胶,厚度最好以l~3cm为宜,两边薄中间厚,随后在预定的位置粘贴上钢板,并立即进行打人异形铆钉、大铆钉孔,在混凝土面上牢固的压紧钢板,随着结构胶从钢板边缘通过挤压将其挤出,同时排出粘贴面之间的空气。
(五)混凝土养护
二次抹面压实及混凝土浇筑后应立即将其覆盖保温,先对混凝土的表面进行覆盖,然后在上面覆盖一层塑料薄膜。新浇筑的混凝土比较快的水化速度,塑料薄膜盖住后可对其进行保养保温,使得混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝得到防止,同时可草席因吸水受潮而降低保温性能进行避免。保温的难点就是墙、柱插筋部位,要特别注意盖严,防止造成受冻或温差较大。停止测温的部位经项目技术负责人和技术部门同意后,可将塑料薄膜及保温层逐层掀掉,使混凝土散热。
结束语
综上所述,作为路桥施工质量控制的重点工作之一,对混凝土裂缝的有效防治是保证路桥施工质量的关键。因此需要分析出路桥裂缝的发生原因,以采取强化温度控制、强化施工控制以及有效的裂缝修补方法,以实现对路桥裂缝的有效防治,从而保证路桥的施工质量及使用寿命。
参考文献:
[1]徐拥军.公路和桥梁混凝土的施工温度和裂缝防治探析[J].企业技术开发,2014,18:164-165.
[2]叶亚君.城市桥梁伸缩缝施工技术研究[J].江西建材,2014,19:142.
[3]张文宇.路桥施工中裂缝的成因及防治对策分析[J].门窗,2014,05:458.
关键词:路桥施工;裂缝;防治技术
中图分类号:U41文献标识码: A
引言
目前建筑工程中混凝土占有比较重要的地位,特别是路桥工程中,混凝土工程占有很大的比重。路桥中混凝土裂缝问题是很普遍的直接影响着整个工程的质量,虽然在施工中已经采取了各种措施,但裂缝仍然难以避免。这是因为混凝土施工裂缝的产生与温度、施工技术、施工环境、原材料等都具有很大的关系,只有加强对这些因素的研究,在是施工过程中有针对性的采取有效的措施,才能尽可能的减少裂缝的发生率,确保工程施工的质量。
一、混凝土收缩裂缝特点
(一)自生收缩
根本原因还是在于水分减少形成弯月面产生毛细管压力,在混凝土中形成拉应力,不同之处在于,自生收缩的水分减少不是因为蒸发,自生收缩的特点在于它并不与外界产生温度或水分的交换,而是因为自身水泥水化反应消耗了混凝土拌合时自带的水分高强混凝土水灰比小,自带水分更少,因此产生自生收缩裂缝的问题也就更严重。
(二)化学收缩
混凝土化学收缩主要是由水泥的水化引起。而高强混凝土的水化程度因为水胶比低的关系受到相应的制约,所以其化学收缩量小于普通混凝土的化学收缩量。
(三)干燥收缩
事实上,干燥收缩并不是高强混凝土产生收缩裂缝的主要原因,这是因为高强混凝土的水灰比一般较低,其水化后的孔隙率低,很多水泥颗粒都没来得及水化,混凝土比较密实,抑制了干燥收缩。
(四)碳化收缩
高强混凝土孔隙率低,比较致密,相比普通混凝土更有利于减小碳化收缩。
二、裂缝的成因
(一)荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称为荷载裂缝,其特征是以不同的荷载而呈不同的特点,如图1所示。中心受压,可以看到,沿构件出现平行于受力方面的短而密的平等裂缝,如图1所示。受弯,弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展,如图2所示。受剪,主筋及抗剪设置不足,当箍筋太密时发生斜向破坏,当箍筋适当时发生剪切破坏,造成如图2的斜裂缝。
图1中心受压 图2弯曲裂缝、剪切裂缝
(二)收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因为收缩而引起的裂缝比较常见,但是,收缩裂缝主要影响结构外观的耐久力性,对构件承载力的影响并不大。收缩裂缝成成的主要原因是当混凝土成形后,表面水份由表及里蒸发逐步发展,风外干缩量不同,而导致混凝土表面收缩变成,其受到混凝土内部约束或其他约束的限制时,在混凝土中产生拉引力,引起混凝土的开裂。
(三)施工工艺质量引起的裂缝
混凝土结构在浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,因为施工工艺不合理,施工质量低劣,容易产生各种裂缝。
(四)温度变化引起的裂缝
经过长期的观察和记录总结,笔者发现,温度变化引起的混凝土裂缝是最常见的,温度变化也是混凝土产生裂缝的最主要的原因。混凝土本身具有热胀冷缩的性质,在混凝土搅拌时,就对其温度控制得相当严格,一旦外部环境或者绘声绘色内部温度发生变化,混凝土都会在一定程度上发生形变。在这样的情况下,如果遭到约束,混凝土就会在结构内部产生应力,当应力超过其自身的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。
三、路桥施工中裂缝的防治
(一)结构补强法
对于那些因为工作时间长的路桥来说,他们产生的裂缝相对来说比较陈旧,因而不太像新形成的裂缝那样好处理,比如对于陈旧的裂缝来说,其混凝土的抗压性比较地容易受到火灾的影响。而对于这些陈旧的裂缝来说,修缮的方法有很多,比如可以通过一些技术来提高他们自身的稳固性,加强他们应对特殊条件的预应力等。除此之外,我们还可以通过灌浆法对这些陈旧的裂缝进行修缮。与此同时,还要加强对混凝土裂缝的监管,包括前期的修缮以及后期的维护,这些都是有效修缮路桥施工中裂缝的有效办法。
(二)温度的控制
改善骨料级配,采用干硬性混凝土、加添加剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时问,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;施工中长期暴露的混凝土浇筑体表面或薄壁结构,在寒冷季节采用保温等措施。合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。另外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力。防止表面干缩。特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要。应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的。因此施工中应以预防其贯穿性裂缝的发生为主。非结构性裂缝防止措施。防止塑性沉降裂缝的措施有基础处理、支架搭设进行科学设计、严格施工,对支架进行全面积预压以消除非弹性变形;砼中加减水剂减少砼泌水,确保砼保护层厚度、砼施工时进行二次抹面。防止塑性收缩裂缝的措施有加强早期砼养护以降低砼中水份蒸发速率。方法是结构外露面覆盖麻袋、海绵等浇水湿治养护。防止温差裂缝的措施有合理安排砼浇注顺序及浇筑速度,在砼浇注的过程中消除部分温差。夏季施工时骨料要洒水降温。冬季施工时砼表面应覆盖保温。
(三)不断的提升施工人员的素质
施工人员操作不当、操作不符合相关规范等,很容易造成结构裂缝,因此,施工单位要注重提高施工人员的综合素质。施工单位要根据施工人员的实际情况,制定合理的培训内容,定期对施工人员进行专业的培训,不断的提高施工人员的专业技能,施工单位要加强施工人员的思想教育,强化施工人员的责任心和安全意识,保证施工人员能严格的按照相关标准进行操作,从而减少人为因素造成的结构裂缝。
(四)粘贴加固法
首先采用注入法对钢板进行粘贴,即首先在钢板与混凝土表面之间加上垫块,然后用环氧树脂胶泥封闭周边,这样可以更好的混凝土与粘贴钢板之间形成空腔的封闭性,随后选择从每片钢板的最低点开始注胶,从注人口更加有利于注胶空腔内空气的排出。先轻微的凿掉混凝土松散层,大致整平混凝土的表面;用空压机吹干净粘贴钢板的粘结面,并对其进行表面的处理;然后在混凝土表面上用抹刀涂抹结构胶,厚度最好以l~3cm为宜,两边薄中间厚,随后在预定的位置粘贴上钢板,并立即进行打人异形铆钉、大铆钉孔,在混凝土面上牢固的压紧钢板,随着结构胶从钢板边缘通过挤压将其挤出,同时排出粘贴面之间的空气。
(五)混凝土养护
二次抹面压实及混凝土浇筑后应立即将其覆盖保温,先对混凝土的表面进行覆盖,然后在上面覆盖一层塑料薄膜。新浇筑的混凝土比较快的水化速度,塑料薄膜盖住后可对其进行保养保温,使得混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝得到防止,同时可草席因吸水受潮而降低保温性能进行避免。保温的难点就是墙、柱插筋部位,要特别注意盖严,防止造成受冻或温差较大。停止测温的部位经项目技术负责人和技术部门同意后,可将塑料薄膜及保温层逐层掀掉,使混凝土散热。
结束语
综上所述,作为路桥施工质量控制的重点工作之一,对混凝土裂缝的有效防治是保证路桥施工质量的关键。因此需要分析出路桥裂缝的发生原因,以采取强化温度控制、强化施工控制以及有效的裂缝修补方法,以实现对路桥裂缝的有效防治,从而保证路桥的施工质量及使用寿命。
参考文献:
[1]徐拥军.公路和桥梁混凝土的施工温度和裂缝防治探析[J].企业技术开发,2014,18:164-165.
[2]叶亚君.城市桥梁伸缩缝施工技术研究[J].江西建材,2014,19:142.
[3]张文宇.路桥施工中裂缝的成因及防治对策分析[J].门窗,2014,05:458.