论文部分内容阅读
摘要:混凝土裂缝不可避免,但它的危害程度是可以控制的。本文分析了路桥施工中混凝土产生裂缝的原因,针对混凝土施工质量控制问题进行了探讨。
关键词:路桥工程;混凝土施工;质量控制
Abstract: the concrete crack is inevitable, but it's damage degree can be controlled. This paper analyzes the causes of concrete cracks in bridge construction, in view of the concrete construction quality control problems are discussed in this paper.
Key words: road and bridge engineering; Concrete construction; The quality control
中图分类号:U416.2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
现如今,随着国力的强盛,国家交通越来越发达,作为辅助交通的路桥建设也越来越科技化,其中混凝土技术的加入使路桥施工更加科学。然而,由于环境和气候的不同,在桥梁的施工和使用的过程中,裂缝现象的出现使得工程建设质量大打折扣,更严重地出现一些工程垮塌现象,最终不仅对人们生活和财产造成了无法弥补的损失,还对工程单位的信誉带来一定程度上的损害。为了降低这方面的发生率,工程的技术人员和施工人员通过大量实践研究,发现了一些常见的路桥施工中混凝土结构发生的问题。
1路桥施工中混凝土结构易出现的问题
1.1抵抗拉力的能力较弱
我们知道,路桥施工过程中经常使用的混凝土基本是由粉碎的石头块、水泥或者是鹅卵石、沙子以及水混合搅拌组成的人造建设材料。其中沙子和石头块在混凝土中起到基本骨架的作用,水和水泥的混合物作为凝结剂,把固体成分充分混合并且凝结在一起。由于混凝土的物质材料大多是易碎易裂的,因此,在时间的推移过程中,随着混凝土组合物的不断硬化,在外力的拉力下,就会出现裂缝等问题。
1.2弹性较弱
路桥施工中对于混凝土的选择主要考虑到它的抗压抗打击能力较强,然而混凝土的弹性相比之下却比较的弱,无论春夏秋冬,混凝土在使用过程中都无法做到一定程度上的能屈能伸。因此,在路桥的使用过程中如果出现了大型车载物,由于路面受力面积的不均匀,路桥的载重重量无法及时发散平均出现,就会出现某一路段因为无法承受单一的挤压而出现大量的裂缝。通常情况下,交通部门会严格限制路桥上面经过的车载物的重量范圍,对于超载车辆会给予严厉的处罚,然而,路桥弹性的负荷值是可以随着时间的推移慢慢积累的,如果长时间在无任何保护措施和保养手段的情况下进行长期使用和磨损,即使车载物的重量在正常运输范围内也无法彻底避免混凝土建筑出现的裂缝。
1.3收缩容易导致变形破损
正常情况下,路桥施工中使用的混凝土具有一定程度的热胀冷缩功能,随着环境和气温的变化,混凝土结构会出现规律性变动,一般为:冬季较为寒冷时期,混凝土路桥结构会因为气温的降低出现一定程度的缩小;夏季较为炎热时期,混凝土结构又会因为气温的升高发生膨胀。由于固体在收缩的时候会导致挤压变形,而路桥的混凝土结构在局部某一部位发生收缩时会因为周围的约束产生互压力,当这种压力超过混凝土自身承受范围时就会出现裂缝。
1.4持久使用性较弱
混凝土在多次气温循环往返的情况下,由于前后温差巨大导致裂缝的产生,并且随着社会环境以及自然环境遭到一定程度的破坏,空气中的酸碱度不能达到均衡,致使混凝土在使用过程中受到酸、碱等有害物质的破坏,从这个意义上说,路桥的混凝土结构并不能达到人类预想的那样持久耐用。我们知道,由于科技进步,物质资源匮乏,许多施工单位为了达到预期的高效率不惜以降低施工成本为手段,通过降低混凝土原料的混合比例,生产出一些低质量、不合格的混凝土成品,这也是混凝土使用率较低的主要原因之一。
2水泥混凝土路面裂缝产生的原因
2.1路面厚度设计问题
路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。笔者认为,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,车辆的实际载远大于设计轴载,由此得知,设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂缝破坏情况较多的症结之一是公路在短期内(如1~2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。
2.2基层的强度及稳定关系面层的强度和稳定性。基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次加层下层无法紧密连接,自身厚度又小,因而极易松散,进南昌引起路面破坏。地基强度不均匀,路基填料混杂或压实不好,产生不均匀沉降,基层平整度差,导致混凝土面层厚度不均,离散性大,在行车荷载及温度翘曲应力作用下,使路面应力集中。当应力起来过极限强度时,就会在厚度薄弱处产生裂缝。
2.3路面窨井及管线的影响
路面窨井四周的塘渣填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推塘渣时,往往将大块塘渣推至窨井边,同时此处压路机很少压到,造成应力薄弱区。实际施工中,路面裂缝很大部分发生在窨井处。
2.4混凝土质量的影响
不同标号及品种的水泥混杂使用,硬化时间及收缩量不一样,同样会形成裂缝。
2.5横向缩缝质量的影响
设置横向缩缝是为了送还上收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节,如不加强控制,极易引发裂缝。
2.6拉杆和传力杆的影响
胀缝传力杆的质量控制主要有两点:一是传力杆的一端应涂沥青,且加管套,以保证其伸缩距离;二是传力杆必须与路面平行,以保证其伸缩方向。前者处理不好,缝端混凝土将被挤裂。传力杆与路面不平行,混凝土板伸缩时,传力杆对混凝土板产生应力,引起混凝土板拉裂。
2.7温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形。若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时,即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
2.8过早开放交通
开放交通过早,混凝土的强度尚低,不足以承受行车荷载,在荷载作用下,混凝土路面很容易产生裂缝。
3保证混凝土质量及控制裂缝的措施
综上所述,桥梁混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为以下三个大的方向:温度、收缩及抗拉,在施工过程中可以通过以下措施控制混凝土裂缝的产生。
3.1混凝土施工的质量保证措施
1)选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R, 425R普通水泥等高标号水泥,减少水泥用量;2)严格控制骨料级配和含泥量;3)选择适当的外加剂和合适的配合比; 4)增加适当的预埋件。
3.2混凝土施工的温度控制措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种:
1)拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;2)夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;3)在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温;4)严格控制混凝土的入模温度。
3.3加强混凝土的早期养护
大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度;2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;3)防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束。
结语
为了减少和控制裂缝的出现,许多专业的混凝土技术研究人员对桥梁混凝土的裂缝形成进行了大量的研究和探讨,提出了一系列解决裂缝的办法和意见,也取得了一些较好的成果,使混凝土桥梁的裂缝控制降低到一定范围之内。总之,只要采取适当的预防措施,很多裂缝是可以克服和控制的。希望能够通过对混凝土桥梁裂缝的认识,制定相应的质量预防措施,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。
参考文献:
【1】孙振平.混凝土外加剂与水泥适应性[J].建筑材料学报,2008(04).
【2】陈柯柯.如何安全高效应用混凝土泵送剂[J].低温建筑技术,2010(06).
关键词:路桥工程;混凝土施工;质量控制
Abstract: the concrete crack is inevitable, but it's damage degree can be controlled. This paper analyzes the causes of concrete cracks in bridge construction, in view of the concrete construction quality control problems are discussed in this paper.
Key words: road and bridge engineering; Concrete construction; The quality control
中图分类号:U416.2文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
现如今,随着国力的强盛,国家交通越来越发达,作为辅助交通的路桥建设也越来越科技化,其中混凝土技术的加入使路桥施工更加科学。然而,由于环境和气候的不同,在桥梁的施工和使用的过程中,裂缝现象的出现使得工程建设质量大打折扣,更严重地出现一些工程垮塌现象,最终不仅对人们生活和财产造成了无法弥补的损失,还对工程单位的信誉带来一定程度上的损害。为了降低这方面的发生率,工程的技术人员和施工人员通过大量实践研究,发现了一些常见的路桥施工中混凝土结构发生的问题。
1路桥施工中混凝土结构易出现的问题
1.1抵抗拉力的能力较弱
我们知道,路桥施工过程中经常使用的混凝土基本是由粉碎的石头块、水泥或者是鹅卵石、沙子以及水混合搅拌组成的人造建设材料。其中沙子和石头块在混凝土中起到基本骨架的作用,水和水泥的混合物作为凝结剂,把固体成分充分混合并且凝结在一起。由于混凝土的物质材料大多是易碎易裂的,因此,在时间的推移过程中,随着混凝土组合物的不断硬化,在外力的拉力下,就会出现裂缝等问题。
1.2弹性较弱
路桥施工中对于混凝土的选择主要考虑到它的抗压抗打击能力较强,然而混凝土的弹性相比之下却比较的弱,无论春夏秋冬,混凝土在使用过程中都无法做到一定程度上的能屈能伸。因此,在路桥的使用过程中如果出现了大型车载物,由于路面受力面积的不均匀,路桥的载重重量无法及时发散平均出现,就会出现某一路段因为无法承受单一的挤压而出现大量的裂缝。通常情况下,交通部门会严格限制路桥上面经过的车载物的重量范圍,对于超载车辆会给予严厉的处罚,然而,路桥弹性的负荷值是可以随着时间的推移慢慢积累的,如果长时间在无任何保护措施和保养手段的情况下进行长期使用和磨损,即使车载物的重量在正常运输范围内也无法彻底避免混凝土建筑出现的裂缝。
1.3收缩容易导致变形破损
正常情况下,路桥施工中使用的混凝土具有一定程度的热胀冷缩功能,随着环境和气温的变化,混凝土结构会出现规律性变动,一般为:冬季较为寒冷时期,混凝土路桥结构会因为气温的降低出现一定程度的缩小;夏季较为炎热时期,混凝土结构又会因为气温的升高发生膨胀。由于固体在收缩的时候会导致挤压变形,而路桥的混凝土结构在局部某一部位发生收缩时会因为周围的约束产生互压力,当这种压力超过混凝土自身承受范围时就会出现裂缝。
1.4持久使用性较弱
混凝土在多次气温循环往返的情况下,由于前后温差巨大导致裂缝的产生,并且随着社会环境以及自然环境遭到一定程度的破坏,空气中的酸碱度不能达到均衡,致使混凝土在使用过程中受到酸、碱等有害物质的破坏,从这个意义上说,路桥的混凝土结构并不能达到人类预想的那样持久耐用。我们知道,由于科技进步,物质资源匮乏,许多施工单位为了达到预期的高效率不惜以降低施工成本为手段,通过降低混凝土原料的混合比例,生产出一些低质量、不合格的混凝土成品,这也是混凝土使用率较低的主要原因之一。
2水泥混凝土路面裂缝产生的原因
2.1路面厚度设计问题
路面厚度设计的依据是设计年限内的累计当量轴次。笔者认为,实际上不管是按标准车的轴载还是非标准车的轴载,车辆的实际载远大于设计轴载,由此得知,设计路面实际承受的当量轴次远远大于作为其设计依据的设计年限内的累计当量轴次。即现阶段新建路面早期开裂缝破坏情况较多的症结之一是公路在短期内(如1~2年)已达到设计年限内的累计当量轴次。
2.2基层的强度及稳定关系面层的强度和稳定性。基层松铺系数(或基层标高)控制不严而导致的二次补加层,因二次加层下层无法紧密连接,自身厚度又小,因而极易松散,进南昌引起路面破坏。地基强度不均匀,路基填料混杂或压实不好,产生不均匀沉降,基层平整度差,导致混凝土面层厚度不均,离散性大,在行车荷载及温度翘曲应力作用下,使路面应力集中。当应力起来过极限强度时,就会在厚度薄弱处产生裂缝。
2.3路面窨井及管线的影响
路面窨井四周的塘渣填筑是实际施工中的薄弱环节。施工单位在推土机推塘渣时,往往将大块塘渣推至窨井边,同时此处压路机很少压到,造成应力薄弱区。实际施工中,路面裂缝很大部分发生在窨井处。
2.4混凝土质量的影响
不同标号及品种的水泥混杂使用,硬化时间及收缩量不一样,同样会形成裂缝。
2.5横向缩缝质量的影响
设置横向缩缝是为了送还上收缩应力和翘曲应力。切缝施工是混凝土施工中的一个重要环节,如不加强控制,极易引发裂缝。
2.6拉杆和传力杆的影响
胀缝传力杆的质量控制主要有两点:一是传力杆的一端应涂沥青,且加管套,以保证其伸缩距离;二是传力杆必须与路面平行,以保证其伸缩方向。前者处理不好,缝端混凝土将被挤裂。传力杆与路面不平行,混凝土板伸缩时,传力杆对混凝土板产生应力,引起混凝土板拉裂。
2.7温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形。若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时,即产生温度裂缝。温度裂缝区别其他裂缝最主要是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。
2.8过早开放交通
开放交通过早,混凝土的强度尚低,不足以承受行车荷载,在荷载作用下,混凝土路面很容易产生裂缝。
3保证混凝土质量及控制裂缝的措施
综上所述,桥梁混凝土产生裂缝的主要原因可以归纳为以下三个大的方向:温度、收缩及抗拉,在施工过程中可以通过以下措施控制混凝土裂缝的产生。
3.1混凝土施工的质量保证措施
1)选择合适的水泥和严格控制好水泥用量。优先采用525R, 425R普通水泥等高标号水泥,减少水泥用量;2)严格控制骨料级配和含泥量;3)选择适当的外加剂和合适的配合比; 4)增加适当的预埋件。
3.2混凝土施工的温度控制措施
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度应力的措施有以下几种:
1)拌合混凝土时用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;2)夏天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;3)在混凝士中埋设水管,通入冷水进行内部降温;4)严格控制混凝土的入模温度。
3.3加强混凝土的早期养护
大量实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成的,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝,因此混凝士的保温对防止表面早期裂缝尤为重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面产生梯度;2)防止混凝土超冷,应尽量设法使混凝土施工期间的最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;3)防止老混凝土面的过冷,以减少新老混凝土间的约束。
结语
为了减少和控制裂缝的出现,许多专业的混凝土技术研究人员对桥梁混凝土的裂缝形成进行了大量的研究和探讨,提出了一系列解决裂缝的办法和意见,也取得了一些较好的成果,使混凝土桥梁的裂缝控制降低到一定范围之内。总之,只要采取适当的预防措施,很多裂缝是可以克服和控制的。希望能够通过对混凝土桥梁裂缝的认识,制定相应的质量预防措施,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝。
参考文献:
【1】孙振平.混凝土外加剂与水泥适应性[J].建筑材料学报,2008(04).
【2】陈柯柯.如何安全高效应用混凝土泵送剂[J].低温建筑技术,2010(06).