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桥梁施工混凝土裂缝及其防治方案分析

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桥梁施工混凝土裂缝及其防治方案分析

摘要:市政桥梁工程是城市建设发展中所需的重要基础设施,其自身的有效建设,能够保障城市交通运输的安全性,并为城市居民的日常出行提供较大的便利。但是,在市政桥梁工程的混凝土施工中,经常出现裂缝问题,这就需要相关施工单位加以重视,并且要科学分析混凝土裂缝产生的原因,据此制定出合理有效的防治措施,进一步提高市政桥梁工程的质量。

关键词:市政桥梁施工;混凝土裂缝;防治措施

1引言

对于混凝土桥梁而言,其是市政桥梁中比较常见的一种工程形式,这种类型的桥梁不仅建设成本较低,还能够使城市化的各种需求得到满足,因此,混凝土桥梁工程的建设数量也逐渐增加。不过,市政桥梁混凝土施工会受到多种因素的影响,导致其出现混凝土裂缝问题,对整个市政桥梁工程的质量产生了不良影响。面对这种情况,相关施工单位就需要加强对混凝土裂缝问题的重视,而且要针对裂缝问题产生的具体原因,制定出相应的防治方案,避免混凝土施工中出现裂缝问题,以此保障市政桥梁工程的质量。

2市政桥梁施工混凝土裂缝成因

2.1荷载造成的混凝土裂缝

市政桥梁工程是城市的基础交通设施,这一工程的有效建设,能够保障人们的正常生产生活。而对于市政工程而言,其自身在投入运行的过程中,需要承担非常大的荷载量,若是超出桥梁本身能够承受的荷载范围,就有较大可能会造成混凝土裂缝问题。在市政桥梁工程的施工建设过程中,混凝土是其中非常常见的施工材料,而且这种材料的应用也比较普遍,具有较强的耐久性,但是混凝土自身承受作用的能力还是有限的,并且会受到外力的不良影响,以至于出现裂缝问题。混凝土的受力结构主要分为直接应力与次应力这两种,在这两种作用力的影响下,混凝土很容易出现变形问题,若是混凝土能够承受的作用力值小于其所承受的荷载,就会产生裂缝,其中的裂缝也包括弯曲裂缝、剪切裂缝与局部应力裂缝等多种[1]。

2.2温度造成的混凝土裂缝

对于任何物质而言,都会存在相应的物理现象,因此,从物理角度来看,混凝土存在热胀冷缩这一物理现象是非常正常的,这也是造成混凝土裂缝问题的重要原因。在温度的影响下,混凝土自身的结构会出现变形的现象,而一旦变形超出其所能承受的数值范围,就会致使混凝土出现裂缝问题,这主要是因为混凝土本身的抗压力低于温度产生的应力。混凝土受温度影响的具体情况包括以下两种。其一,在进行混凝土浇筑施工时,若是混凝土材料中含有水泥,就会有较大可能因水泥而出现水化热的现象,导致混凝土的内部温度逐渐升高,而且会逐渐超出外部温度,使得内外温差过大,进而产生裂缝;其二,施工单位在对市政桥梁工程进行蒸汽养护时,出现混凝土裂缝的概率也相对较高。由于蒸汽养护这一工作主要在冬季进行,在对市政桥梁工程进行蒸汽养护时,蒸汽的温度会使混凝土内外温度出现较大的差距,最终造成混凝土裂缝问题。其中温度裂缝主要包括表面裂缝、深层裂缝以及贯穿裂缝这三种。

2.3材料质量造成的混凝土裂缝

市政桥梁工程混凝土结构的质量,与材料的质量有着非常密切的关系,若是材料存在质量问题,会对混凝土结构的质量产生直接的影响,甚至会引发混凝土裂缝问题。对于混凝土材料而言,其本身主要是由水泥、细沙以及砂石等多种材料混合而成,其中砂石是构成混凝土的主要材料,因此,砂石的质量占据着非常重要的地位,且会对混凝土的质量产生在直接的影响。高质量的砂石有利于增强混凝土本身的强度,若是砂石自身的质量比较低,就会增大空隙,空隙越大,对于水泥与水的需求量也会越多,而水泥含量越多,混凝土自身的强度就会变得越低。另外,如果材料质量不达标,还会对混凝土内部的钢筋造成不良影响,致使钢筋受到一定的腐蚀,一旦钢筋出现腐蚀问题,其体积会增大,这样也会对混凝土内部产生支撑作用,在这种情况下,如果混凝土本身的膨胀程度达到超出其承受能力范围,就会出现裂缝[2]。

2.4冻胀造成的混凝土裂缝

在混凝土结构内部的空间中,其并不是完全干燥的,还含有一定量的水分,到了冬季就会出现冻胀现象,这也是导致混凝土产生裂缝的重要原因。冬季的温度相对较低,混凝土内部所含的水分会在较大程度上受到温度的影响,在温度达到一定的低温时,混凝土内部水分就会被凝固,水分的凝固则会致使混凝土出现膨胀现象,一旦混凝土自身的膨胀力达到最高点,就会出现裂缝,而由冻胀所造成的裂缝问题是非常严重的,主要是因为它是从混凝土的内部引发的。

3市政桥梁施工混凝土裂缝防治的有效措施

3.1合理控制桥梁的荷载

对于市场桥梁工程的建设过程而言,设计阶段占据着非常重要的位置,而且也会对桥梁工程的整体质量产生较大的影响。在对市政桥梁工程进行设计时,相关工作人员需要立足于整体,对桥梁工程的布局进行仔细的观察与研究,然后再结合实际情况对桥梁工程的施工建设进行科学规划,尤其要加强对桥梁内部钢筋布局的重视,确保钢筋能够得到合理的规划与应用,这样才能够提高桥梁荷载的安全系数,保证设计方案的有效性,避免桥梁在运行过程中出现超载的情况,使得市政桥梁工程能够保持良好的运行状态。相关技术人员若想对桥梁的荷载进行有效控制,就需要结合位置的变化情况,采用合适的防控措施,以此获得良好的控制效果[3]。另外,在对市政桥梁工程荷载进行设计时,相关设计人员还要对混凝土结构能够承受的荷载数值进行科学的计算,结合相关数据信息构建出合理的混凝土结构数学模型,然后再根据这一模型对混凝土所能承受的最大荷载值予以明确。此外,在对市政桥梁工程进行施工建设时,也需要注意避免裂缝的产生,施工人员应该加强对施工机械设备的重视,以免其对混凝土结构产生比较大的荷载,致使混凝土结构受到较大的压力,产生裂缝。而且在具体的混凝土施工中,相关施工单位需要结合实际情况,采用合理的措施,减少桥梁工程的负担,比如,要规定限重,不允许载重超标的车辆通过等,借助这些管控措施,实现对桥梁工程荷载的科学控制,防止桥梁工程混凝土结构因承受过大的荷载而出现裂缝问题。

3.2合理控制混凝土温度

其一,对混凝土的浇筑温度进行合理控制。混凝土的搅拌作业具有一定的复杂性,相关工作人员在对混凝土进行搅拌时,应该加大对温度的控制力度,避免混凝土因内外温度差异过大而产生裂缝,因此,相关工作人员可以用水冷却部分混凝土材料,降低其温度。若是混凝土浇筑施工作业处在炎热的夏季,施工人员最好在温度较低的夜晚开展浇筑施工工作,而且还要减少混凝土浇筑的厚度,这样也便于混凝土内外温度差处在合理的范围。在控制温度时,还要防止温度过低这一情况出现,所以,在混凝土浇筑作业完成之后,相关施工人员要在指定的时间进行拆模,并且在温度突然下降的情况下,还要使用有效的保温措施,对混凝土表面进行保温,以免其表面温度低于内部温度,出现裂缝。其二,采用合适的施工技术工艺。混凝土表面比较脆弱,在混凝土浇筑施工结束之后,若是施工人员不采用合适的施工技术,对混凝土表面进行二次压光,就可能会出现表面裂缝。另外,施工单位在开展大面积的混凝土浇筑施工时,应该加强对表面的平整度的重视,若是一整块混凝土的表面高度存在较大的差距,也会有较大可能产生混凝土裂缝,而且施工人员还应该避免混凝土侧面长时间处于直接暴晒的状态,要注重增强混凝土本身的抗裂能力[4]。

3.3严格控制混凝土材料质量

混凝土的构成成分包括水泥、砂石以及其他掺和材料等,若想对混凝土材料的质量进行有效控制,则可以从以下几方面着手。其一,加强对水泥质量的管控。水泥一旦遇水就会产生水化热的反应,因此,施工单位要对水泥进行合理选择,水泥本身含有很多矿物成分,而且矿物含量越高,其水化热反应就会越严重,所以,施工单位为了防止混凝土因水泥水化热产生裂缝,就要选择水化热反应比较低的水泥材料;其二,科学控制砂石。砂石也是构成混凝土的重要材料,其自身的质量也会对混凝土的质量产生较大的影响,对砂石质量进行有效控制也是非常重要的。施工人员在对砂石进行选择时,最好选择中砂,以此对整个混凝土的空隙率进行合理控制,还要确保砂石中不会含有过多的泥土,这样也能够避免混凝土因出现变形现象而降低其自身的抗拉力;其三,要加强对其他掺和料的控制。为了提升混凝土自身的密度,施工人员会在混合料中掺入粉煤灰,这样则能够提高混凝土的抗渗能力及其在后期的强度,同时也能够减少水泥的使用量,在较大程度上降低水泥的水化热反应,避免混凝土内部出现温度升高的情况,防止其出现内外温差过大的情况。

3.4加强冬季的施工管理

因冻胀而产生的混凝土裂缝通常都发生在冬季,只有外界温度过低才会造成混凝土的冻胀现象,因此,相关施工单位应该加强对冻胀现象的重视,并对冬季的市政桥梁工程施工加强管理。在对市政桥梁工程进行施工建设时,大多数施工单位都会选择在春、夏、秋这三季进行,很少会在冬季开展施工工作,主要也是为了避免冻胀现象的出现。若是必须在冬季进行市政桥梁工程施工,那么相关施工单位就需要结合实际情况,采用科学合理的措施,加强对冻胀现象的防范,比如,施工单位可以采用蒸汽养护、包裹养护等多种方式,加大对混凝土结构的防护,避免其发生冻胀,降低混凝土裂缝问题的出现概率,提高工程质量。

4总结

通过上述分析,混凝土裂缝问题在市场桥梁工程施工中比较常见,而这一问题对工程质量的危害性也比较大,因此,相关施工单位需要提高对裂缝问题的重视程度,而且要明确裂缝问题产生的相关原因,对于各种影响混凝土施工的因素也要予以全面掌控,以此制定出防治裂缝问题的有效对策,为市政桥梁工程的施工质量奠定良好的基础保障。

参考文献:

[1]李世兵,李海锋,刘航.浅谈市政桥梁施工混凝土裂缝成因及其防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2020(8):51~51.

[2]都春龙,薛玉祯.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施[J].住宅与房地产,2019(19):190.

[3]李庆道.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施论述[J].建筑与装饰,2020(5):109.

[4]徐晓敏.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治措施论述[J].商品与质量,2020(7):137.

作者:赵佳康  单位:秦皇岛市政建设集团有限公司