路桥施工中大体积混凝土裂缝成因与防治措施

摘要:由于路桥工程的特殊性,对于质量要求要比其他工程更加严格,因此施工过程中必须要保证质量。不过在路桥施工中经常会出现大体积混凝土裂缝,这也是较为常见的现象,与原材料的质量、浇筑工序以及维护保养工作有关。为了避免出现裂缝,施工过程中必须要采取有效的手段,针对裂缝进行防治,从根本上强化路桥施工质量,这样才能达到国家的标准要求。本文会对路桥施工中大体积混凝土裂缝成因进行分析,提出相关防治措施作为重要参考。

关键词:路桥施工;大体积混凝土;裂缝成因;防治措施

引言:我国当下的路桥施工技术水平,已经得到了很大的发展与突破,施工过程中会使用大体积混凝土,这也是现代大型路桥工程,最不可缺少的材料与技术。不过施工过程中会出现裂缝的现象,这对于工程本身的质量有很大影响,因此要从材料以及施工环节中入手,找到引起裂缝的关键因素,从而做好防治措施,避免影响路桥工程的质量与寿命。大体积混凝土裂缝与原材料、浇筑过程有着较大关联,尤其是过程中产生的温度,会出现收缩应力、温度应力等,就会引发混凝土结构改变引发裂缝。

一、路桥施工中大体积混凝土特点与裂缝成因

作为路桥施工中最重要的材料,大体积混凝土特点就在于断面尺寸,一般来说建筑施工过程中,如果混凝土的断面尺寸>1m,就属于大体积混凝土的范畴。其次经过研究发现,单面散热的大体积混凝土结构断面厚度不低于75cm,而双面散热的混凝土结构断面,水泥化热温度大于25℃,因此很容易产生裂缝现象。在路桥施工项目中,有很多因素都会影响整体质量,包括施工设计、材料等方面,尤其是在设计方面,混凝土强度等级、配机数量以及结构,都会影响温度应力与收缩应力的变性约束。在施工材料方面包括水泥型号、骨料粗细都会影响混凝土的粘着力,从而导致出现裂缝的概率大大提高。另外施工过程中的运输、工序等,也都是影响混凝土结构散热与抗拉强度的关键,因此施工过程中要注意以上情况。

二、路桥施工中大体积混凝土裂缝类型

1.微观裂缝

对于大部分建筑工程,都有相应的标准与设计规范,例如在《建筑混凝土结构设计规范》中,就有混凝土结构标准,对于未承受荷载的情况下,如果产生宽度不大于0.05mm的裂缝,就属于微观裂缝的范畴。这种微观裂缝是较为常见的,并且多存在于大体积混凝土结构的表面之上,大部分是由施工材料引起。由于施工过程中使用的原材料,本身质量就存在一定缺陷,所以导致混凝土的结构抗拉能力相对较差。其次骨料本身为不规则性,那么在施工过程中也会呈不规则的形式分布,如果这时混凝土结构中有气泡或温差较大,就会引发微观裂缝的现象,而且此类裂缝会受到温度变化影响,如果不及时处理会继续扩展成为宏观裂缝

2.宏观裂缝

1)表面裂缝

如果在施工过程中,大体积混凝土结构,再没有受到任何荷载的情况下,出现宽度0.05mm的裂缝,就可以称为宏观裂缝,这种裂缝是清晰可见的,并且存在于混凝土结构的表面上,一般是由于混凝土结构抗拉强度不足导致,尤其在混凝土浇筑前期阶段中,表面裂缝会相对较多。因为此时水泥水化热量非常大,混凝土内外部结构温度变化明显,所以导致内部的压应力增大,而表面的拉应力也随之增加,最终超过其本身应有的抗拉限度出现表面裂缝。需要注意的是表面裂缝,会继续随着温度变大,导致裂缝扩展,引发更为严重的情况。

2)贯穿裂缝

对于贯穿裂缝来说,一般多存在于大体积混凝土的结构中,引发原因是由降温温差变化以及水分蒸发变化,导致大体积混凝土结构搜索变形,从而导致严重的裂缝现象。混凝土结构具备一定热胀冷缩的特点,所以在施工过程中出现降温,引发结构收缩也是不可避免的现象,不过温差大会导致结构变形,在混凝土浇筑施工结束后,就会产生明显的裂缝问题。

3)深层裂缝

大体积混凝土深层裂缝,会出现在结构底部或深层结构当中,引发原因是由于混凝土内部结构,出现了较大面积的拉应力,从而引发微观裂缝,在没有及时处理的情况下,裂缝随着拉应力增大,最终形成深层裂缝。该裂缝类型发生在施工做后期,诱发原因也相对复杂,包括混凝土结构内外温差控制不当,或者由于地基不均匀的沉降、收缩变形等,都会引发此类裂缝问题出现。

三、路桥施工中大体积混凝土裂缝防治措施

1.控制优化混凝土配合比

大体积混凝土具有浇筑量大的特点,为了提高施工质量避免裂缝问题出现,应控制好混凝土配合比,这样能够减少收缩裂缝的产生。在施工过程中要科学合理的设计混凝土配合比,尤其是水泥、砂、水灰比等方面,必须要严格控制,其次要根据混凝土微升值控制要求,合理设计其他材料的使用比例,包括骨料、水泥等,以此增强混凝土的各方面性能。另外在选购材料时,必须要确保材料的质量符合相关标准,从根本上满足施工要求,提高路桥的施工质量。

2.加强混凝土振捣工作

为了能够减少裂缝问题的出现,施工过程中必须要严格做好混凝土振捣,尤其是层间混凝土的结合,效果越好越不容易出现裂缝问题。其次负责振捣的工作人员,必须要有相应的工作经验,这样在开展振捣过程中,就能按照要求进行操作,并确保混凝土振捣的密实度、均匀性等等。大部分情况下会选择插入式的振捣方法,过程中要注意排列均匀,间距要控制在300~400mm

3.加强控制混凝土温度

对于大体积混凝土裂缝现象,温度是非常重要的因素,只有通过有效的手段,控制好混凝土内部与外部的温度差异,才能真正避免各类裂缝的产生。首先在浇筑入模过程中,要控制好其温度、温差,例如在夏季开展施工项目,由于温度相对较高,必须采取适当的降温措施,像冷凝水降温、遮阳措施等,都能起到适当的降温效果。其次要加强混凝土温度监测,这样可以及时防止裂缝的产生,因此要做好混凝土拌合、入模温度、浇筑温度监测控制,在出现异常现象时,可以及时确保温度能够控制在标准范围内。

4.落实混凝土养护工作

    在工程进入后期阶段时,必须要做好大体积混凝土的养护工作,这也是导致出现裂缝的重要因素,所以在浇筑施工结束之后,就可以采取适当的养护措施,例如工程中常用的蓄水保温措施,就能起到比较好的养护作用。其次是通过覆盖塑料包膜的方法,也能起到重要的养护效果,并且还能降低内部与外部的温度差异,这样就能有效防止拉应力导致的裂缝现象。除此之外保湿养护也是比较重要的环节,可以避免混凝土表面水分流失过快,为了进一步提高养护效果,养护时间必须要控制在14d以上。一般来说在浇筑混凝土之后,必须要加强检查工作,尤其是路桥表面,必须要确保无腐蚀、开裂的现象,这样才能及时解决开裂的问题,进一步提高路桥工程质量以及安全性。

结束语

根据以往的工程实践,可以发现大体积混凝土裂缝,一般是由选材质量引起,或工程后期养护不到位导致,还有其他很多因素,都会造成裂缝现象。为了能够减少裂缝,提高路桥工程的质量,施工单位必须要注意加强施工环节的设计与管理,通过有效的措施预防温度应力与收缩应力,这样就能减少裂缝的情况出现。其次要加强原材料的控制,还有施工过程中的实用,包括配合比设计、温度监测控制以及养护管理等,从根本上提高工程质量,改善大体积混凝土裂缝现象。

参考文献:

[1]席东旭.浅谈路桥施工中裂缝防治技术[J].中国新技术新产品,2020(06):108-109.

[2]李业桂.路桥施工中混凝土裂缝原因分析与解决措施[J].城市住宅,2019,26(08):131-132.

[3]苏忠富.路桥工程施工质量管理问题探析[J].交通世界,2019(20):78-79.

[4]周健.大体积混凝土施工技术与裂缝控制体会[J].山西建筑,2017,43(09):88-89.

[5]王永智.浅谈路桥施工中大体积混凝土裂缝成因及防治[J].科技创新与应用,2016(33):244.

[6]李根林.浅析路桥施工中大体积混凝土产生裂缝的原因及防裂技[J].福建质量管理,2016(05):132-133.


2021-01-31 10:21:34